浅谈工业管道工厂化预制施工技术

傅小平

摘 要：为适应不断变化的市场需求，工业项目建设的工期进度紧迫，更快的投产就预示着更大的经济效益，以致进场出现土建与安装施工交叉进行的情况，本文主要对工业安装施工过程中的管道工厂化预制施工技术的应用进行表述，通过管道工厂化预制施工技术的应用提高工业管道安装施工质量，保障整个项目的施工进度。

关键词：工业管道;工厂化预制

一、深化设计

在进行工业管道工厂化预制之前，最为重要的工作就是明确工厂化预制的工作量，在取得设计施工图纸后，需要对图纸进行深化设计，将设计图纸转化为可以直接指导工厂化预制的施工图纸，主要是将管道单线图分解成多个预制管段，明确预制管口和现场安装固定管口的位置，并对每条单线图的各个管段进行编号、登记汇总，统计得出管道工厂化预制的工作量与现场安装工作量，为后续工厂化预制工作的开展提供基础数据支撑，管道工厂化预制时根据深化设计后的管段图进行预制。

管道图纸深化设计通常采用BIM和AUTOCAD三维模型技术等将管道现场布置立体、直观的展示出来，根据后续现场安装过程中的各现场作业点位置和作业条件进行初步的管段分段，同时还需要综合考虑以下因素：1）预制管段运输限制：根据管道工厂化预制场地与安装现场的距离、运输道路条件等，综合考虑预制管段吊装搬运与装车方面、运输道路路宽及限高等因素，以便后续倒运时选择合适的倒运吊装方法和机具及运输车辆，2）后续安装时的现场作业条件限制：根据管道总体的三维模型，结合施工经验，从便于后续安装施工作业的开展、确保施工安全和提高施工效益等方面，统筹考虑管道现场安装固定口的留设位置，从而确定管道设计图纸深化设计的管段分段位置，比如，在后续管廊管道安装时，则需要考虑预制的管段应便于安装时进行管廊穿管，有利于选择较小吨位的吊装机械，以提高效益。

二、人员组织

（一）管理人员的组织

根据管道工厂化预制施工工程量和地点，将管道工厂化预制工作分为多个管理小组或项目部，每个管理小组或项目部都需要配备各个岗位的施工管理人员，包括现场施工负责人、技术负责人、专业技术管理人员、质量管理人员、安全管理人员、材料管理人员、资料管理人员等，其中专业技术人员包括管道施工员和焊接施工员，安全管理人员根据相关安全法规要求结合现场实际情况进行配备，现场施工负责人全面负责整个管道工厂化预制工作的管理，其它各个岗位的管理人员根据现场管理要求负责职责范围内的管理工作，服从现场施工负责人的总体统筹管理。

（二）管道预制作业人员的组织

根据深化设计图纸，统计得出管道工厂化预制的工作量（管道寸径量），结合预制工作的工期计划安排，得出预制工作期间的每日需要完成的预制工作量，再根据每个施工作业小组能够完成的日均预制工作量，得出需要的施工预制作业小组个数，这样便可得出管道预制工作所需的施工作业人员数量，在人员组织时，适当考虑预制时可能发生的不确定因素的影响，在预制作业过程中进行动态调整，确保管道工厂化预制工期。

（三）辅助作业人员的组织

除了管道工厂化预制所需的专业施工人员外，进行辅助施工作业的人员也必不可少，包括进行设备、材料搬运的配合工、进行管道倒运吊装作业的起重工、进行现场电气设备维护的临时电工以及进行文明施工的人员等，其中特种作业人员须持证上岗作业。

三、工机具组织

管道工厂化预制的工机具主要包含管道材料与管段倒运机械设备、管道材料下料与加工机械设备、焊接设备、检查验收设备及各类辅助资源设备等。管道材料与管段倒运机械设备主要包括吊机、材料及预制管段堆放场地的龙门吊、管道工厂化预制厂房的行车、管段及材料倒运的运输车等;管道材料下料与加工机械主要包括管道材料切割机械、打磨机械等，如砂轮切割机、坡口机、等离子切割机、磨光机、氧气乙炔切割等;焊接设备主要是指焊接作业所需的焊机，包括交流电焊机、逆变焊机、自动焊机、二保焊机及配套所需的氩气或液氩气化设备、焊材烘箱和保温箱等;检查验收设备指进行管道材料进行检查验收的器具、设备和管段预制检查验收的设备及器具，主要包括各类计量器具和检测设备，如：游标卡尺、千分尺、水平尺、焊接检验尺、光谱分析仪、油脂分析仪、X射线探伤机等;各类辅助资源设备为管道工厂化预制施工的顺利开展提供基础保障，主要包括临时用电配电箱、电缆、临时用水设备、消防防火设备等。

根据管道工厂化预制施工进度计划，合理配置工機具的种类、型号、数量及使用时间。

四、管道预制施工管理

工业管道工程化预制施工管理过程包含准备条件确认、管道材料下料领用、管段焊接预制等多个环节。

（一）准备条件确认

对进行管道工厂化预制施工所需的各项准备条件进行确认，主要包括：①管道工厂化预制的施工技术方案、进度计划、质量检验计划、安全应急预案等审批完成，开工所需的各项审批手续办理完毕;②施工场地布置完成并达到规划要求;③管道工程化预制施工所需的材料采购完成并经验收、入库;④相关管理和施工作业人员组织和筹备完成，建立了工厂化预制施工管理组织机构，对全员进行了安全、技术交底，特种作业人员持有效证，焊工经现场考核合格;⑤管道工厂化预制施工所需的工机具筹备完毕，施工机具布置完成，并经调试具备使用条件;⑥管道工厂化预制施工所需的工装准备完毕，包括预制平台、临时支架、滚胎等。

（二）管道材料领用下料

管道材料验收入库后，领用出库时严格按照深化设计的管段图进行，根据当前计划预制的管段图统计所需材料并填写材料领用单，管道材料领用单上需要标明的使用的管线号、管段号、名称、规格、材质、数量等，出库时严格按照领用单进行仔细核对，必要时进行复验检查，单次领用数量不宜过多，避免堆积在施工区域造成混乱。在管道材料需要进行分段下料领用时，必须先进行管道材料的标识移植，将管道材料的标识信息转移到余料上后方可进行切割下料，避免领用后的余料无标识，造成余料无法使用或使用混乱。

（三）管段焊接预制

根据焊接工艺规程进行管道材料的坡口加工，并对焊口周边进行清理，在进行管口组对时仔细检查焊口间隙、管道水平度、法兰垂直度、三通方位和开孔位置，经检查合格点焊固定后，采用合适的焊接方法进行管口焊接，焊接时各项参数严格按照焊接工艺规程进行控制，减少焊接应力和焊接变形，在焊接过程中做好监测，尤其是大口径管道焊接时应采用双人对称施焊，多层焊接时要做好层间清理和检查，避免出现焊接缺陷。焊接完成后根据管道材料性能和图纸设计要求，确认是否需要进行管道焊接热处理。

在进行管道预制焊接前，应对管道焊接环境进行确认，包括风速、温度、湿度等因素，不满足条件时采取相应措施，以保证焊接质量。在进行不锈钢管道焊接时，尤其要注意管道内部的充气保护。

五、预制验收

管段预制完成后，经自检合格报监理单位（或建设单位）进行验收，主要验收内容包括：1）管道焊接外观质量检查，主要检查焊缝尺寸、焊缝余高、有无咬边、夹渣及表面裂纹等;2）管段整体检查，主要检查管段的规格尺寸、长度、管道接口方位、开孔位置等与深化设计的管段图纸是否一致;3）管道焊口无损检测，通过无损检测检查管口焊接的内部质量。验收合格后，会签管段验收记录，将管口及开孔位置进行临时封堵保护，并搬运至规划的预制管段堆放区，堆放时将管段编号朝向易于观测的方向，以便后续的装车运输或倒运至安装现场。

六、结语

总之，在工业管道安装中进行工厂化预制技术的使用，能够在质量、安全、进度及成本等各个方面取得良好的效益。