浅论管道工厂化预制管理

王智峰 赵红伟 易思敏

中国化学工程第七建设有限公司 四川成都 610100

通过加强对管道工厂化预制的管理，合理地安排各主要施工工序，形成脉动生产线，最大化控制预制质量，加大预制深度，减少现场安装工作量，从而提高整个管道工程施工质量，加快施工进度。可采取“体系封闭、流水循环、工厂管理、成品出厂”的管理模式。

管段按照管道施工图预制完成（包括管段上直接焊接的支架）后，要求无损检测合格，热处理合格（如果有要求），喷砂油漆完成，管段标识清晰，并且管段的各项质量证明文件齐全。目前，在大型石油化工工程管道施工中，管道预制占整个管道施工的比重越来越大。管道预制DIN 量占整个管道施工的DIN 量超过60%。

相对于传统的班组在现场边预制边安装的施工方法，管道的工厂化预制有以下优点：提高管道工程的施工速度；为管道组对、焊接、无损检测、防腐油漆等关联工作提供良好的环境；提高管道焊接的质量，也便于焊接的质量控制；减少现场的油漆工作量，减少对现场的环境影响。管道工厂化预制管理，不仅仅是紧盯焊接完成DIN 量，其核心是要让管段动起来，形成脉动生产线。以下主要从工序设置和场/ 厂地管理等容易影响管段生产效率，同时在设立管道预制厂时容易被忽视的方面进行探讨。

1 注意事项

管道工厂化预制技术管理需要特别注意材料控制和焊口划分两大方面。

1.1 材料控制

材料出入库时，应逐一对其外观、数量、规格、尺寸、材质标识（色标）、标准号、炉批号、采购批号/ 合同号等进行检查，标识应明显、清晰。做到材料流向清晰，全程可追溯。

1.2 焊口划分

管道预制施工是依据管道平面布置图、轴测图、工艺流程图、材料规格书及相关的设计文件，结合施工和管理要求，对工艺管道按管线号进行合理的分段，绘制出带有焊口编号、预制管段号、材料表及支吊架表、焊材用量表等施工管理要求的ISO 图，是管道进行预制的基础，要求必须准确无误。划分工厂预制管段需要考虑以下因素：

（1）根据管道预制厂内自动焊接工作站的预制能力、运输条件和吊装能力等因素，合理划分管段。划分预制管段前，管道技术人员需要明确掌握自动焊工作站管道的焊接参数（直径），以及自动喷砂机、抛丸机对管段的外形尺寸限制。通常管段最大外形尺寸为12m×3m,这是因为运输拖车货箱最大长度为12m，货箱高度为2.5m，抛丸机/ 喷砂机出入口最大尺寸为3m。

（2）充分考虑管段的可调整性。现场口的确定原则为，尽量使预制管段的尺寸具有可调整性，现场口尽量方便现场的施工。

（3）在满足运输和吊装、安装的情况下，尽量提高预制深度，预制焊接量不少于总体焊接量的60%。

2 信息管理

信息管理主要是建立管段数据库。当ISO 图管段划分确定后，需要结合焊接数据库，建立管段信息数据库，并以此对管段信息进行管理，对管段完成度、位置进行跟踪。一个完整的管段数据库应该包含以下信息：装置号、管线系统号、管线号、图纸号、管段号、管段包含的焊口号、焊口数据信息、喷砂、油漆系统信息、出厂信息、堆放位置和安装状态等。做到前后工序都可追溯。

在管道预制生产线上，管段材料单向流动，经过各工序，最终形成成品管段。在这个生产线上，管道出厂需要经过至少5 次运输过程。在建设管道预制工厂，进行场地功能划分时，必须考虑这些因素，尽量减少不必要的运输，从而提高效率，控制成本。在生产线上，目前普遍采用管道焊接自动工作站和自动喷砂/ 抛丸设备，可降低人工成本，提高生产效率。随着工作效率的提高，单日预制管段的增加，对堆场、无损检测、油漆这3 个工序提出了更高的要求，需要这些工序提高效率，避免管段的积压。

3 管段堆场管理

堆场是管道工厂化预制管理中一个承上启下的重要控制环节，甚至可能影响到管段的生产效率。从管理上来看，主要应注意以下几个问题：

（1）区域划分：根据装置、管道系统、管线分类堆放管段，并立牌、上图（ISO 图）、进管段数据库。

（2）距离：管段堆场要考虑与人员区域（厂区围墙、值班室）最少30m（部分国家是50m）的直线距离，作为射线作业的安全距离。具体的安全距离还需要遵守项目所在国的相关法律规定。

（3）设置循环的车辆通行路线，提高运输车辆作业效率。

（4）有序堆放，禁止乱堆乱放，层叠堆放，为无损检测创造良好的工作面。

4 无损检测管理

管段在车间预制完成后，要及时收集焊口信息，录入焊接控制系统，及时确定无损检测焊口，并现场标识，进行无损检测。这个过程理论状态下通常在管段预制完成后的第3d 才能进入除锈工序。实际操作中，预制厂的无损检测一般在室外堆场，受天气因素、检测效率、安全距离等影响。由于需要等待进行无损检测（主要是射线）作业，管段需要占用堆场更多的时间。

根据RAPID 项目管道预制厂的经验，对于部分需求紧急的管段或者小管段，需要加快射线无损检测，可采用以下两种办法降低射线影响：

（1）在预制厂（管段堆场）使用特制的重混凝土屏障墙围成四周封闭区域（俗称“碉堡”），进行射线作业；

（2）建设专门的地坑，使管段在地坑内进行射线作业。

5 油漆工序管理

随着自动喷砂、抛丸设备的广泛应用，管道除锈效率、除锈质量得到了大幅度的提高，除锈不再是影响工厂化预制的主要因素。目前油漆厂房的大小成为影响此工序的关键因数。管道油漆作业受环境制约较大，如风、温度、湿度和砂尘等都对油漆质量有重要影响，因此油漆作业需要在厂房内进行。管段除锈完成后，按照规范，需要在2h 内喷涂底漆。按照典型喷砂油漆工序，理论上管段最少需要在油漆厂房停留7h。实际工作中，还需要喷漆时间和检验时间，耗时更多。实践中，即使厂房空间足够大，日产量也只有两批管段。

在低温环境地区（俄罗斯地区）、高湿环境地区（东南亚）、多沙尘环境地区(中东），油漆厂房还需要注意两点：

（1）现场封闭，隔绝不良环境；

（2）采用热风机等设备保持适宜的温度和湿度，从而保证油漆的质量，提高施工速度。

6 出厂管理

预制完成的出厂成品，要求质量合格证明文件齐全，管段保护良好（“穿衣戴帽”：油漆包裹保护、端口管帽保护），标识清晰明确（钢印挂牌、条码标识），所有文件应作为随车清单一起交付安装现场。

除了注意上述影响管道预制工厂效率的无损检测、堆场、油漆这3 个方面因素外，在管道工厂化预制管理中，还需要注意以下几个方面：制度建设，建立预制厂从生产到生活的一系列管理制度，让制度管人；后勤管理，让工人吃好、住好、休息好；社区建设，与预制厂所在地/ 国建立和睦关系。

7 结论

通过分析管道工厂化预制中影响管段出厂效率的无损检测、堆场、油漆等容易忽视的问题，尽可能减少或消除管段预制厂各工序影响脉动作业的因素，提高场地利用周转效率，从而提高管道工厂化预制效率，为管道预制厂的建设和管理提供参考。