管道预制工厂化的运作和技术攻关

　　摘要：随着我国经济建设的飞速发展，石化产品需求的不断增长，石化生产装置趋向于规模化、大型化方向发展，但石化装置建设周期却在缩短，作为以石化工程建设为主营业务的施工企业，面临着越来越大的挑战。尤其突出的是随着工程规模的扩大，管道施工任务量随之成倍增加，同时由于管道施工本身程序复杂、组成件数量庞大等的特点，其施工实际需求周期严重制约着工程的整体进度；加之市场高技能的焊工资源匮乏，需求量大，导致管道施工难以保证和满足工程总工期的要求。同时造成施工成本不断增加，管道工程施工组织压力越来越大。由此造成管道工程施工已经成为影响工程总体进度的主要矛盾和瓶颈，成为石化工程施工企业亟待解决的问题。
　　从2007年以来，国内自动焊技术、半自动焊技术在工业管道工程的应用取得了实质性进展，通过实施完善管道预制工厂设备、流程、软件和操作人员技能等方面的工作，提高管道预制的质量和效率；自动化、机械化的管道预制形成流水作业。打通了固有模式的预制管理流程，逐渐形成了管道预制和管道安装工序分离的雏形；特别是管道自动焊技术取得了突破，将从根本上解决焊工紧缺，施工工期及施工质量等问题，从而提高了管道工厂化预制的能力和水平。
　　
　　关键词：管道预制工厂化，工程建设行业，预制技术，化工建设项目
　　
　　正文：
　　石油、化工建设项目中，管道施工工作量占整个安装施工工作量的比例较大。以70万吨/年芳烃联合装置为例，工艺管道约146KM，管道总焊接寸D为65万；以100万吨/年乙烯装置为例，管道工程量达到250km，焊接总量达到130万寸D，其中的大口径管道、高压厚壁管道、合金钢材质管道数量较大。超高压蒸汽管道最大管径24〞，壁厚达到了73mm，焊接工艺复杂、施工作业周期长，采用工厂化预制，可以极大缓解现场安装施工的压力；管道工厂化预制，采取机械化作业和自动化焊接，加强管道施工的预制水平和预制深度，是提高管道施工质量、速度、管理水平和降低施工成本的重要途径；同时促进管道施工的机械化、工厂化，也有利于新技术、新工艺、新机具、新材料的推广应用，推动管道施工的技术进步。
　　一、管道预制工厂化的表现形式和优势
　　管道预制工厂化就是管道预制施工采用先进的工业化施工，其表现形式为：
　　1、管道预制工厂化是施工单位在项目所在地（或异地）建有固定的标准厂房或移动式厂房、按照流程作业的方式组织施工；
　　2、配备管道预制所需的机械装备，在工厂内完成大部分管道的防腐、切割、组对、焊接、检验等工作；
　　3、在管道预制工厂只完成管段施工，预制好的管段送往现场各个界区或工段进行安装，在现场只要进行少部分管道二次预制或固定口焊接。
　　管道预制工厂化的优势有以下几个方面：
　　1、管道预制采取工厂化施工方法可实现异地管道的预制施工，管道预制可与土建同步施工，最大限度的缩短施工总工期；
　　2、可以最大限度实现关键工序的机械化、自动化，有利于提高机械设备的利用率和劳动生产效率；
　　3、管道预制的质量控制比较容易实现，质量容易得到保证；
　　4、管道预制工厂作业环境、条件好，可以全天候施工，减少现场高空作业；
　　5、材料、管件、耗材集中管理，便于控制施工成本。
　　6、减少管道焊接作业对焊工，尤其是高技能焊工的依赖。
　　二、国内管道预制工厂化的现状
　　早在20世纪60年代，美、欧、日等国外工程公司在管道工厂化预制方面有许多成功经验和相当专业化的技术装备。美国的工程公司在国内进行管道的深度预制，利用海运到工程所在地进行安装，大大缩短了安装工期；法国的法液空公司在杭州有预制厂房，进行管道、设备的深度预制，并制作橇块，极大的方便了现场的安装。
　　近年来，在石油、石化、化工等行业中管道施工的预制水平和预制深度普遍得到加强。目前国内管道的工厂化预制施工技术的正处于起步阶段，相应的管理水平、技术装备等与国外相比仍存在着一定的差距；在硬件装备方面，设备的机械化、自动化程度依然相对较低；在软件管理方面，管理方式和管理模式还不够先进。但管道工厂化预制的推广，在环境上为管道工厂化预制提供了发展空间。各施工企业在发展的过程中，也逐渐意识到提高管道预制生产效率，管理水平和技术水平的重要性。
　　国内管道预制工厂化是在学习国外的先进做法的基础上逐步建立的；但2000年前，由于当时国内缺乏管道预制的专业机械设备，各施工单位的管道预制因陋就简改装或制作相应的管道预制施工机械。在现场建立了管道预制厂，根据工厂实际革新制作了高压管切断、坡口加工车床，革新制作了管道组装台；革新制作了管道切割机，革新制作了低合金钢管热处理用远红外电加热器及控制设备等专用施工机械设备，提高了管道预制的加工质量和速度。
　　近年来，随着国民经济的发展、建设速度的加快、业主的要求、新型管道预制专用机械的问世，管道工厂化预制已经得到越来越多施工企业的重视。尤其是中石化所属施工企业，在管道工厂化预制进行了较大的投入。仅在福建炼油乙烯项目，中石化二、四、五、十公司，以及宁波工程公司，燕华公司等施工单位均建立了相当规模的管道预制厂。各施工单位根据各自的实际情况购置了管道自动焊机，形成了管道施工的流水化施工。
　　目前国内主要施工单位推行管道预制工厂化的主要特点：
　　1、管道预制有固定场地、建有标准厂房，即在现场或异地建立规范化管道预制工厂；根据管道预制流程，合理进行平面布置。包括材料堆场及车间、办公休息室、预制平台、配件仓库、道路、供水、供电、消防、集中压缩空气站及管路、集中焊接气体供气站及管路、电焊机房、除锈防腐场地等。
　　2、实现管道预制流水作业。配备管道预制专用机械设备和物流传送线，建立流水作业的生产模式；形成管道除锈防腐、下料、坡口、焊接作业线。在一个预制场地完成管道除锈防腐、下料、坡口、组对、焊接、检验、吹扫封闭，把整个装置的管道预制全部完成。
　　3、装备先进的机械设备，除了宽敞的预制厂房、相应的起重机械之外，均配置了管道专用抛丸除锈机、管道高速切断坡口机、管道半自动纵进刀坡口机、管道相贯线数控等离子切割机、管道预制自动焊机、管道预制埋弧自动焊机。

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