工厂化管道预制提高施工效率

张沈明1孙海洋2柏杰3

1中国能源建设集团浙江火电建设有限公司浙江省杭州市310016；2.3华业钢构有限公司浙江省宁波市315200

摘要：长期以来，我国工业管道施工模式主要以“现场预制＋安装”为主，边预制边安装，谁预制谁安装是施工企业最具代表性的特征。随着我国经济建设的快速发展，工程建设项目的规模日趋大型化，管道施工的工程量越来越大，再加上近几年由于人工工资的持续走高和市场竞争的加剧，施工企业的利润空间已经越来越小，相当一部分项目的管道安装出现亏损现象，提高工效、降低成本、减少损耗，已是迫在眉睫之事，也是管道安装企业走出困境的唯一出路。

关键词：工厂化；管道；预制；施工效率；分析

引言：近年来，石油化工生产装置规模快速提升，一体化、大型化、工艺复杂化程度大幅提高，而施工周期却越来越短，装置管道安装速度成为影响工程竣工的主要因素，所以要实现管道作业流水化，提高了装置管道安装效率。

1.管道预制工厂化势在必行

1.1管道预制工厂化的概念

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，衡量的标志是：一是管道工厂化预制是施工企业在项目所在地（或异地）建有固定的标准厂房或移动式厂房（或集装箱），按照流程作业方式组织施工；二是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切割、组对、焊接、防腐、检验等工作；三是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和组焊，在现场只要进行少部分管道连接二次预制或固定口焊接。

1.2管道工厂化预制的优势

管道工厂化预制由于场地固定，人员集中，实现了机械化、流程化生产，因此具有明显的生产管理优势：一是不受场地约束，也不受土建和设备条件的限制，可以实现与土建同步施工，最大限度地缩短施工工期。二是可以减少高空作业和高空作业辅助设施的架设，既经济，又安全。三是不受天气影响，作业条件好，可以实现流程化生产，施工效率高，节约劳动力成本。四是质量容易控制，检测、返工方便。五是减少了材料的浪费和丢失，有利于降低成本。六是便于集中管理，减少现场临时设施建设费用，提高了机械设备利用率。七是可以应用管道自动焊、相贯线切割、自动切割等先进设备，减少劳力需求。八是实现了预制资源的共享，可以同时进行多个项目的加工预制。

2.管道工厂化预制的前景

工厂化、标准化将是制造行业和建筑行业发展的趋势，如管道工厂化预制，钢筋商品化配送，住宅产业化等。目前欧美等发达国家，管道工厂化预制已经覆盖了大部分机电安装工程，90%以上的工作量在工厂内完成，然后进行配送安装。国内许多建设单位也已经把管道制作单独进行招标，由此也助推了管道制作加工厂的快速发展。随着管道工厂化生产成套设备的出现和不断完善，管道预制与装配将逐步分离（尤其是高压化工管道），社会化分工将面临新的调整。2010版建设部颁发的建筑业推广的十项新技术，就把管道工厂化预制作为一项重要推广项目来提出，国家也已经组织编制了管道工厂化预制技术规范，为管道工厂化施工奠定了基础，因此管道工厂化预制具有广阔的发展前景，并成了施工企业参与市场竞争的重要标志。在相当长时期内，国内施工单位会根据企业投入能力和项目建设实际状况，选择工厂型、现场型、移动型不同的管道预制模式，实现管道施工的工厂化预制或准工厂化预制。建立管道预制工厂，既要满足管道预制的需要，又可以满足钢结构预制的需要。另外，根据不锈钢、有色金属、薄壁管道的特点，选配的水平和垂直运输设备、除锈设备、切断设备、物流工装等，都要适应管道和钢结构预制的需要。

3.管道预制施工原则及程序

首先施工原则；在工程施工中，通常使用以单线图为主的预制法。在下料到

出厂的所有过程中，都有专门的人员负责每一条管线，达到预制一次性成功的效果。施工按照以下原则进行：预制管线的范围一般在DN80-DN900，（DN80以下的管道现场制安），尽量增加预制焊口数，其数量应达到总焊接口数的50%以上，这样可以有效减轻安装中的工作量。同时，为了方便预制件的安装以及运输，需要设定可以调整的活口，并且和设备的连接点焊，等到安装完成调整后，再执行固定焊。采用机械法进行下料的切割和加工其坡口，预制管道有一定的刚性，不会一直产生变形。同时应该清理管道的内壁。将管口进行封闭。禁止里面有杂物。所有预制管道做到图号、管段号、型号、材质、焊口号、焊工号、日期标识齐全，准确清晰工整，无损检测标识亦应准确清晰。预制结束管道预制过程交工资料同步交给现场安装队，管道进现场前完成防腐刷漆，至少应完成防锈底漆的涂刷。

4.质量管理措施

一是设备和材料管理；在工程中，可以专门设定人员进行机具和设备的管理，同时加强维护保养此外加强材料的出、入库管理防止错用。

二是人员管理；公司需要根据工程的施工特点，对作业人员加强管理，有效提高作业人员的工作效率，严加管理现场的施工人员，做到质量意识不够不进厂，无证件不进厂，技能不合格不进厂

三是预制过程管理；预制前由管道工程师进行技术交底，各岗位作业人员，依据图纸规范、操作规程、设计要求、施工深化图等实施预制工作。检验人员全过程实行“自检、互检、专检”相结合的原则。对加工后的成品和半成品及时进行质量检验。防止不合格品进入施工现场；强化质量考核，实现质量控制目标。

5.适用范围和局限性

（1）就目前常用的管材及管径来说，管道工厂化预制，最适用于DN80～DN900的碳钢、不锈钢、合金钢等不同材质管道的焊接预制。

（2）小于DN80的管道由于管径小，现场走向布置不确定性，一般不在预制厂预制。但通过模块化预制与单线图二次设计，提高了预制管道的准确性，可实现全场管道的预制施工。

（3）由于管道工厂化预制可实现不同项目的管道预制任务同时进行，因此可以适应不同规模大小的管道预制工作。但同时由于管道模块化的包装与运输成本较高，通常只适用于国外安装成本较高或国内有特殊要求的工程。若是国内项目，则更就近找场地进行工厂化预制。

（4）对于有长途运输，工期短的项目，往往对设计水平要求比较高，若是图纸经常变更，对技术二次设计，材料，防腐，包装等专业都会造成较大的难度，若是现场附近采取工厂化模块化预制，运输难度低，有益于减少现场施工工作量。

总结：通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，管道工厂化预制尽管还面临许多要解决的问题，有更长的路要走，但它的优势确实十分明显。目前国家已经委托有关单位研究制定相应的BIM标准，许多业主也要求设计单位提供BIM设计模型，并在工程招标采购等方面推行管道预制与安装分离的模式，工厂化预制设备也出现了便于现场应用的移动式工作站，相信所有这些努力都将对管道工厂化预制的推广产生积极的影响。

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