AM-OLED 洁净室DCC 工厂化预制及装配式实施

胡云云(中国电子系统工程第二建设有限公司，江苏 无锡 214135)

0 引言

管道工厂化预制是应用BIM 技术对项目中管道系统进行建模，利用三维模型对管道系统中的管道及管道元件通过机械加工制作成满足项目使用要求的管道成品或半成品。目前市场所用主流自动焊接为24 寸悬臂式管道自动焊机其生产线如图1 所示，整套设备目前可预制管径从DN50-DN600(管道壁厚4～25mm)范围内的不锈钢管、镀锌管及碳钢管到，预制长度不超过5500mm。

图1 悬臂式自动焊机及配套装置

某AM-OLED 项目在项目策划期间就高度重视，在总结往期AM-OLED 行业项目经验的前提下，充分开拓创新型思维，充分利用公司资源，将本项目努力打造成行业标杆。在各方领导的大力支持下，本项目的MAU 设备阀组及DCC 阀组共计179 套，其中30 套通过公司配置中心进行工厂化预制。 DCC 阀组型号规格相对统一，焊接量大，满足工厂化预制的条件。它作为打开管工厂化预制的钥匙，有义务更有责任去分析和研究DCC 阀组预制的必要性、应该注意的细节、以及应该走向怎样的方向。

1 DCC阀组预制的必要性

我们分别从时间、成本、质量三个维度对人工与机械同时焊接100 套DN200 法兰进行对比，如表1 所示。

分析说明：

(1)时间上：人工加工时间125h，机械加工时间38.6h。人工使用时间基本是机械加工时间的3 倍；

(2)成本上：人工加工成本5660 元，机械加工成本3400 元，人工加工成本是机械加工成本的接近2 倍；

(3)质量保证方面，目前阶段不相上下，但随着技术的成熟机械加工的质量水平会得到极大地改善，相对人工加工的质量优势也会开始突显；

(4)以上人工焊接时间是根据本项目人工预制阶段项目造价工程师现场实际统计数据取平均值所得；

(5)人工成本根据本项目技术较为成熟焊工计算；

(6)工厂机械预制未笔者亲自到预制工厂参观学习统计得出；

(7)以上时间计算全部按照纯时间考虑，如果按照毛时间的话机械加工得效率会更高，时间优势会更大；

(8)伴随着市场的不断成熟，机械加工的运费成本会降低，人工成本还会继续增加。

综合以上统计，工厂机械化预制从成本、进度保证及质量稳定性三个方面都较人工预制有很大的优点，那在安全环保、现场管理等方面也有不少的优点。所以，我们应尽量利用公司资源，提倡采用工厂化预制，节省项目成本，加快项目进度，保证项目质量。

表1 同时焊接100套DN200的法兰机械与人工对比

2 DCC阀组工厂化预制的技术及质量分析

2.1 根据DCC阀组预制图确认加工尺寸

(1)是否存在总长度与分段长度之和不相等的情况，如有，应及时联系出图人进行矫正；

(2)检查图纸中弯头长度与实物弯头长度是否相等，如不相等应与出图人沟通按照实物图做出的阀组是否满足现场安装条件。此项非常容易出问题。

(3)图纸中短管的标注长度并非阀组预制时候短管下料的长度，因为短管下料应考虑短管与平焊法兰和蝶阀法兰焊接时管道伸进法兰的长度。所以应根据不同规格法兰的厚度再结合图纸中短管的标记尺寸确定下料短管的实际长度。(本项目阀组预制问题点之一)

(4)图纸中的阀门类尺寸确认，图纸中阀门类的标注尺寸与实物是否相符，甚至应该考虑四氟垫片或者橡胶垫片的厚度，因为所有的连接都是硬连接，只要误差超过允许范围，必会导致漏水。

(5)图纸中的无法体现的连接方式： 本项目中回水管支撑用管道切圆弧与供水管之间焊接连接，供水管的立柱与弯头之间的支撑考虑成本的问题未安装圆弧底板，立柱与弯头之间满焊。

2.2 DCC阀组预制问题分析

工厂化预制采用自动焊机，焊接速度快，但是焊接质量容易出现问题。应加强焊接过程的检查，根据焊接环境调整焊接电流大小。焊接完成的半成品应全部进行质量检查。防止出现气孔、凹口、焊瘤清除、损坏法兰、法兰水平度、弯头与管道连接不正等情况。另外需要强调的有一种问题，法兰焊接过程未考虑阀门安装，螺栓孔任意摆放，会导致阀门安装后手柄或手轮无法正对阀组前面。

焊接问题原因分析：

(1)工厂化预制过程主要有机床操作工，普工，和设备。预制人员无法考虑到管道预制过程中会遇到的一些专业问题，而且对管道安装的专业知识不了解；

(2)开始阶段，操作工对设备的性能不是非常了解，不能及时根据管径及管壁厚度及时调整焊接电流及焊接速度，导致焊接质量出问题；

(3)设备维保人员应定期对设备进行检查，包括焊枪是否老化，包括送料轨道是否有跑偏，避免弯头焊接不正、法兰焊接不平等情况。

(4)本设备已大量应用于工程行业钢材焊接作业中，包括风管角铁法兰的焊接等，但是在管道的焊接中需由其他辅助设备与之配合，根据本项目焊接现场了解，管道只靠重力与基座上两个固定点进行放置，容易跑偏，导致焊接不正的情况发生；

(5)此设备在焊接弯头时候尚无可靠的固定方式将弯头进行固定，在第一次送货的弯头焊接不正的情况下，后面与厂家沟通弯头不进行预制，由现场进行人工焊接。

2.3 保证阀组预制质量的措施

(1)对阀组预制人员必须进行专业培训，如果条件允许，应在预制现场配置经验丰富的管工进行管道加工技术把关；

(2)在项目预制前期必须进行专业的书面技术交底，对容易出现质量问题和专业问题的点进行强调；

(3)焊接设备应进行定期维修保养，及时更换配套零件；

(4)本项目材料为项目验收合格后从项目拉至加工厂进行预制，所以材料质量合格，如果其他项目遇到需要从厂家直接拉到加工厂的材料，应对材料进行严格验收；

(5)预制开始后应首先配置一套样板并通知项目人员进行检查验收，验收合格签字后方可量产，项目专业人员检查过程中应根据现场施工环境对可预见的问题点进行交底，防止意料之外的问题发生；

(6)设备操作工应研究环境因素、管道壁厚对于焊接速度、焊接电流等的要求，熟悉设备，加工期间随时根据现场环境因素调整焊机参数；

(7)如果条件允许，我们甚至在出货的时候对每套阀组进行气压试验。DCC 等设备可以带压进场，我们的阀组又何尝不可。

3 展望DCC阀组工厂化预制及装配式实施的发展方向

从以上实际时间和成本的计算及本项目DCC 阀组工厂化预制的实施效益可以看出，管道工厂化预制还有很大的潜力可以挖掘。目前阶段不管公司自有加工厂还是市场上其他预制加工厂，数量相对都较少，导致工厂化预制的半成品运费占据预制成本较大的比例，这是目前需要解决的问题。一旦市场成熟，我们可以将更多的管道加工进行工厂化预制，包括DCC 阀组，MAU、AHU 机组阀组，动力站会有较多的弯头等管件的焊接，甚至主管的翻完、共架的焊接都可以根据BIM 图纸进行预制，从而节省项目成本，加快项目进度，为公司创造更大的效益。

4 结语

管道的工厂化预制及装配式实施是一条高效的路，DCC阀组的前期应用是一个很好的开端和契机。在不断努力研究下和不断总结经验的情况下，逐步挖掘管道工厂化预制及装配式实施更大的潜力，有助于AM-OLED 洁净室建设迈向一个更高的台阶。