淺談工廠化預制在油田地面建設的應用

劉學春 郭永勵 韓小娟(甘肅省敦煌市七里鎮青海油田建筑安裝公司 736202)

隨著石油工業的迅速發展，管道安裝工程不斷增加，材質及施工技術要求越來越高，工藝條件及質量要求越來越嚴格，因此，加快施工速度，縮短工期，改善作業環境，提高施工質量，提高經濟效益，對整個工程建設具有十分重要的意義。

一、工廠化預制是指施工單位在固定地點建有標準廠房，配備管道預制設備的生產線，按照流程作業方式組織施工。在預制廠內，要完成大部分的管道切割、組對、焊接、防腐、檢測等工作，然后將預制好的管段送到各個施工現場進行安裝組對焊接，在施工現場，只進行少量的管道連接和焊接。

預制工廠有固定的廠房，采用較先進的施工方式，相對于安裝現場，具有非常明顯的優勢：

1.在以往的工程施工中，預制工作都是在現場進行，現場施工條件差，受作業環境影響大，特別是在花土溝、澀北的生產基地的現場，多風、氣溫寒冷；作業面分散，不利于管理，而預制工廠有固定的廠房，很好的解決了這些問題。

2.工廠化預制減少了現場安裝的的焊接工作量，加快了現場的施工進度，保證施工的連續性，縮短安裝工期，減少了額外的臨時性措施及費用。

3.不受現場條件的約束，即使是現場不具備開工條件（三通一平未完成，土建基礎未移交等），也可以實現管道的預制施工，可以最大限度的縮短工期。

4.提高管道施工的效率和管道的安裝工藝，工廠化預制的管段焊縫成形美觀、焊縫一次合格率高。

5.工廠化預制可以在同一時期為不同的項目提供預制工作，減少了設備停工的機率，提高了設備的利用率；合理的流水作業，使各個工序能夠很好的銜接起來，機具能夠集中使用，大幅度的提高設備機具的使用效率。

6.對人員統一管理，管線集中加工，合理的使用材料，節約了人力、材料、生產成本，提高了經濟效益的收益率。

對于工廠化預制，首先進行焊接技術改造，采用氣體保護自動焊代替焊條手工焊是目前焊接技術改造的主要方向，這為焊接實現自動化提供了條件，是改善管道預制質量，提高工作效率的根本手段；其次，要發揮自動焊機的高效性，必須有相應的輔助設備和相應的物流輸送系統支持，構成一個流暢的焊接流程；最后，工廠化預制需要相應的管理平臺和配套的軟件支持，形成一個以焊接為中心的硬件平臺和軟件管理系統。

二、預制化工廠的硬件配置

1.自動焊機

目前，國內工廠化預制車間采用的自動焊機大多為氣體保護自動焊機，采用管子轉動、焊槍相對固定的焊接方式，保護氣體一般為80%A r+20%CO2或者A r作為保護氣。該種焊接方法焊接質量高、焊縫成型美觀、焊接速度快，對于一切可以轉動的直管-直管、直管-管配件、管配件-管配件之間的對接焊縫可以方便的進行自動焊接。

2.固定式等離子數控管道切割機

該種切割機采用數控控制，切割效率高，管段之間可以連續下料切割，一次切割同時加工成型的V型坡口。

3.固定式坡口機

用于厚壁管加工U型、雙V型、UY型或VY型等復合型坡口。

4.管道物流輸送系統

預制廠采用平行移動和流水作業的施工方法，一般在預制廠配備5T橋吊和相應的軌道物流系統，用于管線、管件等移位、輸送的要求，實現各個工區之間聯系，減輕工人的勞動強度，提高工作效率。

5.輔助設施

預制廠可根據實際需要設計制造提高各個工序工效的輔助工器具，如組對平臺、定位裝置等。

6.根據工程地面建設配置不同功能的設備，如配備閥門試壓機用于閥門的試壓，配備鉆床用于工藝管線開儀表孔。

三、預制化工廠的軟件配置

為提高工廠化預制的效率，需要引進計算機管理，配套相應的軟件系統，對預制過程進行控制，在國內，已經有多家公司開發了多種工廠化預制的配套軟件，能夠更快、更好的進行工廠化預制。

1.三維管道設計與管理系統

目前，國內的設計院設計的圖紙尺寸標注都是采用從中心到中心，兩管配件之間的直管段無法從圖紙上直接獲得，傳統的做法是依靠施工人員測量已經收到的管配件實物長度，然后把圖紙上標注的尺寸扣除管配件長度，得到直管線的長度。這種設計標注達不到預制和施工要求，因此，需要對施工圖進行二次設計，生成可以預制和施工的單線圖、管段圖。目前，在管道工廠化預制過程中，引進了計算機輔助管理，針對設計圖的二次設計有許多軟件（如PDSOFT），可將設計圖直接生成管段圖，在管段圖上，直接標明了管配件、管件的尺寸，施工人員不用進行測量實物尺寸，直接根據管段圖進行下料，這可以大大的提高下料的速度，減輕了管工的工作量，對管工的技術水平降低了要求。

2.預制過程管理系統

該系統通過電腦實行技術、質量、材料、探傷、進度等方面的管理，涉及到到預制廠的每個區域、每條管線、每條管段、每道焊縫、每名焊工。該系統通過預制前輸入管線、管段、管配件、材料等方面的信息，結合三維管道設計與管理系統生成的單線圖或管段圖自動進行配料，對已到料齊全、達到預制條件的單線圖或管段作出特殊標識，達到預制統籌管理的目的，同時通過系統自動配料，可最大程度的利用管段，節約了材料的浪費。

管道預制廠的原料是管子和管件，產品是管道預制件，它具有正規的廠房設施、先進的生產設備，完善的物流系統和獨立的管理機構，實現了管道預制機械化、自動化、專業化，利用工廠內的機械設備，采用較先進的施工工藝和方法，利用工廠內良好的自然環境，大大的提高了生產效率和質量水準，加快工程施工速度、縮短工期、改善工作環境、提高工程質量、減少成本支出和提高經濟效益。