韓慶國， 劉 淼 ， 鮑海平（.吉林夢溪工程管理有限公司， 吉林 吉林 30；.中國石油天然氣管道工程有限公司， 河北 廊坊 065000）

0 引 言

近年來，隨著“碳達(dá)峰”和“碳中和”在國家層面的提出，進(jìn)一步促進(jìn)了化石燃料行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，使化石燃料行業(yè)全面進(jìn)入煉化轉(zhuǎn)型升級階段。在國家能源規(guī)劃的指引下，大型煉化項目走上大型化、基地化的綠色發(fā)展道路。未來幾年，石化行業(yè)仍將處于大規(guī)模建設(shè)階段。石油化工裝置的鋼制管道焊接量大，材質(zhì)種類多、規(guī)格多，安裝工序復(fù)雜，質(zhì)量控制難度大，涉及管子、管道組成件驗(yàn)收、除銹防腐、加工預(yù)制、焊接、無損檢測、焊接后熱處理、管線無應(yīng)力安裝、閥門安裝、支吊架安裝、管道強(qiáng)度試驗(yàn)、吹掃及氣密等工序。依據(jù)SH 3501－2011《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，管道又分八個等級，每個等級所對應(yīng)的焊接工藝評定及工藝規(guī)程完全不同。在項目實(shí)踐中，以日焊接當(dāng)量作為計劃管理參數(shù)的情況較為普遍，本文結(jié)合沿海某煉化一體化項目實(shí)踐情況，對石油化工鋼制管道工程焊接當(dāng)量在計劃管理中的應(yīng)用進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。

1 焊接當(dāng)量的概念及作用

管道的焊接當(dāng)量，又叫寸口、達(dá)因，是以管道直徑（英寸）數(shù)為基礎(chǔ)并考慮材質(zhì)、壁厚等因素來計算和統(tǒng)計焊接工作量的一個基本單位，管道直徑為1英寸的一個基準(zhǔn)焊口計為1個焊接當(dāng)量。

在石油化工裝置的管道安裝過程中，焊接當(dāng)量常用于表示管道的焊接工作量和焊工績效考核，本文闡述的焊接當(dāng)量主要應(yīng)用為其在管道安裝計劃管理方面的應(yīng)用。

基準(zhǔn)焊接當(dāng)量是在設(shè)定的各影響因素條件下不需要進(jìn)行折算（折算系數(shù)為1）的焊口。

本文所確定的基準(zhǔn)當(dāng)量的影響因素條件如下：材質(zhì)為碳鋼；直徑為1英寸；壁厚≤8 mm；接口型式為對接；區(qū)域?yàn)轭A(yù)制廠；焊接方法為手工電弧焊。

2 焊接當(dāng)量折算的影響因素

焊接當(dāng)量折算的影響因素較多，如作業(yè)準(zhǔn)備時間、作業(yè)難度、作業(yè)條件、作業(yè)方法、作業(yè)環(huán)境，甚至操作姿勢、連續(xù)作業(yè)時間、作業(yè)間斷時間、等待時間等，均可對焊接當(dāng)量折算產(chǎn)生影響。為了便于測算，將這些影響因素具體總結(jié)為6類，即：材質(zhì)因素、直徑因素、壁厚因素、接口型式因素、區(qū)域因素和焊接工藝因素。其中，焊接工藝因素可細(xì)分為焊接方法、是否充氬和是否預(yù)熱三個影響因素。

3 各影響因素的折算系數(shù)

折算系數(shù)是指在其他條件不變時，某影響因素下的實(shí)際焊接時間與基準(zhǔn)焊接當(dāng)量設(shè)定條件下的焊接時間的比值。如果基準(zhǔn)焊接當(dāng)量需要的焊接時間為1，由于某因素的影響使實(shí)際焊接時間變?yōu)?.2，我們就將該影響因素的折算系數(shù)確定為1.2。

由于涉及的影響因素較多，在進(jìn)行計算時工作量會較大且繁瑣，因此，僅將焊接當(dāng)量折算用于計劃編制和計劃統(tǒng)計時，部分影響因素和折算系數(shù)可以忽略或簡化。

某沿海大型煉化一體化項目，在計劃管理過程中僅考慮壁厚因素，取得了較大的效果。焊口壁厚在8 mm以下時，10個1英寸的焊口就是10個焊接當(dāng)量，2個5英寸的焊口也是10個焊接當(dāng)量。超過8 mm每增加2 mm加乘一個0.1的系數(shù)。

4 焊接當(dāng)量的計算

根據(jù)管線壁厚和焊縫種類的不同，選取了以下加權(quán)計算公式：

裝置區(qū)的焊接當(dāng)量＝管線總長度×0.127（修正系數(shù)）×管線寸口＋（彎頭數(shù)量×管線寸口×2）＋（三通數(shù)量×管線寸口×3）＋（法蘭數(shù)量×管線寸口）＋（大小頭數(shù)量×管線寸口×2）；

非裝置區(qū)的焊接當(dāng)量＝焊口數(shù)（管線總長度/單根管線長度）×管線寸口＋（彎頭數(shù)量×管線寸口×2）＋（三通數(shù)量×管線寸口×3）＋（法蘭數(shù)量×管線寸口）＋（大小頭數(shù)量×管線寸口×2） 。

以上兩公式中的管線寸口即管線外徑的英制，只是1種外徑規(guī)格的管子計算方法，所有規(guī)格的管線均按以上公式計算，求和總焊接當(dāng)量。

5 日焊接當(dāng)量的確定

結(jié)合正在建設(shè)的某沿海大型煉化一體化項目的經(jīng)驗(yàn)值，即焊接總量1 300萬寸口，綜合考慮壁厚、材質(zhì)、自動焊機(jī)、焊接區(qū)域、焊工熟練程度和無損檢測等因素，施工過程中，預(yù)制階段取每名焊工日焊接當(dāng)量40個，安裝階段取每名焊工日焊接當(dāng)量25個，預(yù)制深度達(dá)40%，高峰期為10月中旬至次年1月上旬（100 d），經(jīng)初步估算，高峰期需要投入管道焊工4 400余人。公式為：全項目高峰期投入焊工數(shù)量＝［（總焊接當(dāng)量×預(yù)制深度百分比）/預(yù)制日完成焊接當(dāng)量＋（總焊接當(dāng)量×現(xiàn)場焊接深度百分比）/現(xiàn)場安裝日完成焊接當(dāng)量］/高峰期天數(shù)。

通過此項目實(shí)踐，達(dá)到較好的應(yīng)用效果，全項目焊接當(dāng)量約1 308萬寸口，實(shí)際投入管道焊工4 600余人，自動焊設(shè)備57臺，高峰期日完成焊接當(dāng)量9萬余寸口，保障了管道焊接計劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

6 計劃編制

項目一、二級計劃由業(yè)主方?jīng)Q策層和管理層確定，業(yè)主執(zhí)行層組織承包商編制三級計劃。以管線試壓吹掃為目標(biāo)，促進(jìn)工藝管線成線為抓手，組織工藝管道施工，在工藝管道施工圖完成和管道組成件全部到場時，全面進(jìn)入工藝管道安裝高峰期。根據(jù)總的焊接當(dāng)量、焊接工期和日焊接當(dāng)量，計算出焊工數(shù)量。公式為：每天預(yù)制投入焊工數(shù)量＝總焊接當(dāng)量×40%/（110 d ×40焊接當(dāng)量） ；每天安裝投入焊工數(shù)量＝總焊接當(dāng)量×（1－40%）/（110 d×25焊接當(dāng)量）。其中，根據(jù)某沿海煉化一體化項目管道安裝實(shí)踐，初步確定預(yù)制深度取40%。

依據(jù)計算結(jié)果，在計劃編制過程中，要求承包商投入焊工人數(shù)和焊機(jī)等，提前統(tǒng)籌焊工資源，達(dá)到計劃與資源匹配。

例如：120萬t/年乙烯裝置，焊接當(dāng)量120萬寸口，高峰期110 d，實(shí)際需投入焊工371人。公式為：某裝置高峰期投入焊工數(shù)量＝［（某裝置焊接當(dāng)量×預(yù)制深度百分比）/預(yù)制日日完成焊接當(dāng)量＋（某裝置焊接當(dāng)量×現(xiàn)場焊接深度百分比）/現(xiàn)場安裝日完成焊接當(dāng)量］/高峰期天數(shù)。

7 計劃監(jiān)測

計劃監(jiān)測過程中，應(yīng)按照日計劃關(guān)注每個工作包，細(xì)到作業(yè)面，全面監(jiān)測，嚴(yán)格控制每名焊工的日焊接當(dāng)量，在每天下班前匯總焊工日焊接當(dāng)量，確認(rèn)無誤后，向決策層報告當(dāng)日完成的總焊接當(dāng)量和投入的焊工人數(shù)，計劃管理人員每日統(tǒng)計分析當(dāng)日全項目完成的焊接當(dāng)量。

通過分析日焊接當(dāng)量計劃完成情況和焊工投入，來計算四級作業(yè)計劃是否能夠按照三級計劃完成。若計劃超前，則應(yīng)分析焊工日焊接當(dāng)量日計劃是否偏低，是否需要調(diào)整次日計劃；若計劃準(zhǔn)確，則應(yīng)考慮質(zhì)量是否有所滑坡，是否因停工待料、焊工投入多而存在窩工現(xiàn)象；若計劃滯后，則應(yīng)分析焊工日焊接當(dāng)量是否完成過低，是否存在焊接水平差或焊工投入少的情況。通過計劃監(jiān)測工程量、焊工、自動焊設(shè)備數(shù)據(jù)偏差，做出量化的30 d趨勢分析（如圖1所示）。該趨勢圖是根據(jù)焊接工程量數(shù)據(jù)統(tǒng)計實(shí)際焊接進(jìn)度和計劃進(jìn)度并進(jìn)行對比，計算偏差百分比形成的，為決策層提供真實(shí)決策依據(jù)；統(tǒng)計在一段時間內(nèi)項目上的焊工數(shù)及平均日焊接工作量，幫助管理人員衡量人員資源是否滿足項目需要，有利于進(jìn)度和質(zhì)量管控。

圖1 焊工、工藝管道預(yù)制安裝30 d趨勢圖

參建單位結(jié)合趨勢偏差，統(tǒng)籌焊工資源，提前優(yōu)化焊接作業(yè)計劃，能夠?qū)崿F(xiàn)焊工資源的合理調(diào)配。

鋼制工藝管道的焊接工作占石油化工裝置整體進(jìn)度工作量的30%，且工藝管線材質(zhì)復(fù)雜、壓力等級多、管配件多、介質(zhì)毒性大，焊接工作量大。重點(diǎn)監(jiān)測管道的焊接工作，能夠確保質(zhì)量和成線率。

8 計劃考核

項目進(jìn)入工藝管道安裝階段后，應(yīng)制定以工藝配管工程量的完成情況為主要考核依據(jù)的考核要求，綜合考慮項目總量及剩余工程量、施工難度、重要性、工期緊張程度、根據(jù)合同工期已完工程的執(zhí)行效果，進(jìn)行基礎(chǔ)獎勵金額度分配。

工藝配管工程量考核以建設(shè)單位計劃管理部門按月核定并發(fā)布的月計劃工程量為考核基準(zhǔn)，以各執(zhí)行層月末上報并經(jīng)核定的工程量數(shù)據(jù)為考核依據(jù)；當(dāng)月未完成的工程量，按比例滾動并分?jǐn)傔M(jìn)剩余各月的應(yīng)完成工程量中；當(dāng)月超額完成的工程量，按比例在剩余各月的應(yīng)完工程量中予以核減。工程量考核金核定原則如下。

（1）若某主項單元每月實(shí)際完成工藝配管量低于月計劃工程量的90%（含90%），則該主項當(dāng)月的工程量基礎(chǔ)獎勵金不予支付，且每低于此基準(zhǔn)1%，按照該主項當(dāng)月基礎(chǔ)獎勵金額度的5%實(shí)施處罰。計算公式為：處罰額度＝（當(dāng)月基礎(chǔ)獎勵金額度×5）×［（當(dāng)月計劃工程量×90%－當(dāng)月實(shí)際完成工程量）/當(dāng)月計劃工程量×90%］。

（2）若某主項單元每月實(shí)際完成工藝配管量介于月計劃工程量的90%至100%之間（含100%），則不予處罰，且每超出月計劃工程量90%基準(zhǔn)的1%，支付當(dāng)月基礎(chǔ)獎勵金額度的1/9。計算公式為：獎勵金額＝（當(dāng)月基礎(chǔ)獎勵金額度×9）×［（當(dāng)月實(shí)際完成工程量－當(dāng)月計劃工程量×90%）/當(dāng)月計劃工程量×90%］。

（3）若某主項單元每月實(shí)際完成工藝配管量超出月計劃工程量，則支付當(dāng)月全額基礎(chǔ)獎勵金，超出月計劃部分，按照超出部分占該主項考核期內(nèi)應(yīng)完工程總量的權(quán)重比例進(jìn)行額外獎勵。計算公式為：獎勵金額＝當(dāng)月基礎(chǔ)獎勵金額度＋［（當(dāng)月實(shí)際完成工程量－當(dāng)月計劃工程量）×考核期內(nèi)基礎(chǔ)獎勵金總額×1.5］/考核期內(nèi)應(yīng)完工程總量。

（4）若某主項單元前期進(jìn)度滯后，后期通過努力逐步追趕上進(jìn)度計劃，期末對該主項的考核情況進(jìn)行綜合核定，核定原則為：考核期結(jié)束，該主項最終完成的工程總量低于考核期內(nèi)應(yīng)完工程總量的95%（含95%），則前期發(fā)生的處罰金不予返還；考核期結(jié)束，該主項最終完成的工程總量超出考核期內(nèi)應(yīng)完工程總量的95%，則返還前期發(fā)生的部分處罰金并支付部分基礎(chǔ)獎勵金，最終核定的獎勵金額度不超過該主項考核期內(nèi)基礎(chǔ)獎勵金總額。

9 應(yīng)用方面

建設(shè)單位項目管理部門，通過焊接當(dāng)量計算方法，能夠提前測算項目投入管道預(yù)制廠用地、倉儲用地、自動焊機(jī)和焊工投入數(shù)量、總體統(tǒng)籌、進(jìn)度工期，同預(yù)試車、試生產(chǎn)深度結(jié)合，做到效益最大化，確保工藝管道焊接進(jìn)度和質(zhì)量符合要求。施工企業(yè)通過焊接當(dāng)量計算方法，能夠結(jié)合企業(yè)的人力、裝備和技術(shù)水平，提前測算和鎖定焊工和自動焊接投入數(shù)量和計劃，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)增收。

10 結(jié) 語

通過沿海某大型煉化一體化項目的研究與應(yīng)用，探索了折算、統(tǒng)計和分析的方法，提供了較大的技術(shù)支持，較好地指導(dǎo)了工藝管道施工安排，保障了工藝管道計劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性和適用性。