常小坤 李健
新疆国统管道股份有限公司，新疆乌鲁木齐市 831407
摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，PCCP管道已广泛应用于国内水运项目。在生产过程中，PCCP管道中有许多值得讨论的问题。生产设备的正常使用对PCCP管的质量有重要影响，直接影响PCCP管道生产企业的经济效益。为了确保PCCP管道生产设备的正常运行，有必要对设备进行管理和维护。本文讨论设备管理和维护技术，以及最大化设备价值，以进一步提高产品质量和提高业务效率。
关键词：PCCP；生产设备；设备维护
引言
预应力钢筒混凝土管（PrestressedConcreteCyl?inderPipe，以下简称PCCP）各节之间由带承插口钢环的柔性接头连接，并装有橡胶圈密封，具备高密封性、高强度、高抗渗性的特点。承口和插口钢环制作既要两者间空隙小，保证承插口连接不漏水，又希望两者间空隙大，方便安装，因此，承插口钢环已经成为PCCP工程的关键部件。预应力钢筒混凝土管规范（GB/T19685-2017）中，仅仅对成品管子承插口最终尺寸有明确规定，且要求承口内径允许偏差为+0.2～1.0mm，插口外径允许偏差为-1.0～-0.2mm。承插口钢环是通过一系列定长下料、卷圆、合缝焊接、涨圆、管芯混凝土浇筑、缠预应力钢丝、打磨除锈、防腐之后，才形成最终成品，对大口径的PCCP管材生产来讲，承插口基本尺寸一般为4000mm左右，承插口允许偏差率为0.2～1.0mm，要求精度较高。规范中对承插口初始的生产工艺尺寸没有明确指标，因此，如何确定高精度的承插口钢环生产工艺尺寸，经过一系列工序的涨圆和收缩后，保证一次生产成功，满足规范要求，成为PCCP生产和安装单位一直关心的问题。本文以鄂北地区水资源配置工程内径3800mmPCCP工程为例，通过工程实践研究了承插口工艺尺寸确定方法，旨在为同类工程提供参考。
1工艺原理
预应力钢筒混凝土管(PCCP)是一种采用钢质承、插口环及薄钢板卷制并焊接成钢筒,然后浇灌混凝土成为管芯,并在管芯外圆上缠绕高强度预应力钢丝,再喷砂浆保护层的复合管。预应力钢筒混凝土管可分为内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCPL)和埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCPE)两种。首先制作一个承口环和一个插口环,钢筒制作采用承、插口环与薄钢板一次性自动螺旋卷焊成型的方法,或采用薄钢板拼焊后卷成钢筒,再焊承、插口环。钢筒经水压试验、补焊,再水压试验合格后,可放入管模内浇灌混凝土。PCCPL适用于卧式生产,用离心机在钢筒内壁浇灌混凝土成为管芯,经蒸气养护脱模后,在钢筒外壁上,用卧式绕丝机缠绕高强度预应力钢丝,用卧式喷浆机喷砂浆保护层,再经养护、修理、成品水压试验、成品检验后为合格产品。PCCPE适合于立式生产,钢筒放入立式管模内之后,在钢筒的内外都浇灌混凝土,通过管模自身上的风动振动器捣实混凝土,经蒸气养护脱模后成为管芯,用立式绕丝机缠绕高强度预应力钢丝,用立式喷浆机喷砂浆保护层,再经养护、修理、成品水压试验、成品检验后为合格产品。
2PCCP生产设备管理的内容及内涵
随着PCCP管在中国的不断使用和发展，其竞争力越来越强。生产设备管理在生产企业的生产活动中发挥着越来越重要的作用。生产设备的性能，质量和管理水平直接关系到生产企业的生产成本，经济效益和产品质量。生产企业只有按照经济发展的客观规律，运用现代科学技术理论和方法，才能保持良好的生产设备综合管理使用状态。不断完善和提高企业设备质量，充分发挥生产设备的效率，不断获得良好的投资回报。管理思想的现代化要求企业按照现代管理理论和指导思想进行设备管理。然后运用综合设备管理理念，市场效率理念和安全理念，做好设备管理工作。现代管理组织是设备管理的基础，这就要求企业在现代管理理念和管理理念的指导下调整设备管理组织和管理体系，以适应市场经济体制的要求，最大限度地发挥各组织的积极性。员工管理充满了动力和创造力。确保设备正常生产，提高企业经济效益。管理方法的现代化要求企业充分利用现代管理资源，积极推进先进的管理理念和方法，提高设备管理效率和技术水平。根据设备使用情况准备设备管理文件。设备管理，最重要的是准备管理文件。这在设备管理中起着重要作用。合理的设备文件可用于检查设备的详细用法。在设备出现问题的情况下，信息可以更有针对性地进行设备维护。可以加强企业之间的资源共享和技术交流。管理人员是设备管理的直接参与者，在设备管理中发挥着至关重要的作用。因此，提高设备技术人员的素质非常重要。生产设备的技术人员起着至关重要的作用。公司每年定期开展生产设备管理和设备维护培训，聘请经验丰富的教师教授生产设备技术人员和维护人员。与此同时，管理人员和技术人员应该接触到一些外部世界。一些先进的国内外生产设备技术应吸收和提高生产设备技术管理人员和维修人员的素质，并结合国内外先进的生产和技术管理。对于公司未来的进一步发展，我们将培养一定数量的生产设备技术人员。
3PCCP管生产设备的管理与维护
3.1ANSYS结构非线性分析概述
计算机的普及和有限元法的迅速发展，给实际结构的线形与非线性分析增添了巨大的生命力。因此，就在计算机和线形有限元分析软件的功能日益扩大和使用日益普及的同时，非线性有限元分析软件也日益成熟。其中ANSYS中提供了非常强大的非线性分析功能。
从80年代初起，随着非线性性态机理越来越为人们所了解，非线性理论与分析方法日益完善，非线性有限元分析也日益扩展到许多领域当中。因为非线性有限元法不受计算对象在几何和物理上的限制，所以它发展快、应用广和效能好，是许多其它求解非线性问题的数值方法所无法比拟的。在工程结构设计中，成功发挥结构潜力和采用新材料与其应用非线性有限元法的深度和广度有着密切的关系。
3.2承插口制作工艺
承插口的原料是条状型钢。制作时首先须按设计的长度切断，在断口两端开出便于焊接的“坡口”。通过卷圆机将型材初步制成圆形后，将合口焊好，并打磨光滑。在钢圈进行涨圆定型之前，承口圈环要进行扳边加工，使其成为“喇叭口”状。将承插口圈置于涨圆机上进行涨圆定形。由于钢圈在焊接和涨圆过程中均涉及尺寸变化，涨圆后有弹性回缩，因此初始材料定长必须先经理论计算，在制作过程中反复试验和修正方能确定。涨圆时的力度控制要保证钢材受到应力超过其屈服极限，如此方能使钢圈达到要求的圆度和起到检验焊缝强度的目的。但应力过大使操作难度增加，甚至使焊缝开裂，造成不安全因素。
3.3PCCP管装卸、现场检验
1）PCCP管装卸装卸PCCP管的起重机必须具有一定的强度，严禁超负荷或在不稳定的工况下进行起吊装卸，管子起吊采用兜身吊带或专用的起吊工具，严禁采用穿心吊，起吊索具用柔性材料包裹，避免碰损管子。装卸过程始终保持轻装轻放的原则，严禁溜放或用推土机、叉车等直接碰撞和推拉管子，不得抛、摔、滚、拖。管子起吊时，管下不准有人逗留。2）PCCP管现场检验到达现场的PCCP管必须附有出厂证明书，凡标志技术条件不明、技术指标不符合标准规定或设计要求的PCCP管不得使用。包括如下资料：产品质量证明；PCCP管制造质量验收表；PCCP管成品管质量检验表。
3.4需加装传感采集设备列
如水压监控设备，传统PCCP管厂的水压设备均采用现场人工监视压力表方式进行操作。为实现监控目的，本研究对水压试验系统进行了自动化监测改造，通过在压力表前加装三通并安装压力传感器的方式实现。打压系统的压力传感器引入打压系统旁设置的采集控制柜，采集控制柜内设置电源、采集模块、通信转换模块和一体式工控机，工控机中开发采集控制软件，实现打压实验系统监测的人工管理、采集、存储，系统采用VB6.0开发，数据库采用SQLServer，工控机接入无线专网与监控中心通信实现数据上报。
3.5管道安装严格执行“五要素”和“五控制”,保障安装质量
“五要素”即：人、材、机、场和安全文明措施。这是管道安装前必备的基础条件。“五控制”是对现场施工工序的进一步细化，也是对现场人员责任的进一步明确，主要是指现场PCCP管五方联合验收、管沟开挖、砂垫层铺设、管道安装、土石方回填等5个方面。除固有的记录表外，还专门细化制订了《管道外观质量检查记录表》、《管沟开挖记录表》、《砂垫层铺设记录表》、《管道安装记录表》和《土方回填记录表》，通过认真填写以上附表，能够及时发现质量问题和隐患，对出现的问题及时采取措施进行改正，既保证了质量，又避免了返工现象，加快了施工进度。
3.6PCCP管安装
当管道移动至距离已装好管道的承口10~20cm时，采用手扳葫芦外拉法，使待装管缓慢平行移动，直至达到规定的安装间隙。对于平直段，安装间隙应控制在25+10mm；管道接头设计有转角时，接头的最小间隙≥10mm。注意管子顺直对口时使插口端和承口端保持平行，并使圆周间隙大致相等，以期准确就位。每节PCCP管安装完成后，认真进行管道位置和高程的校验，确保安装质量。
结语
在PCCP管道生产过程中，设备管理的主要目的是确保生产设备的正常运行，提高设备和设备的效率，为企业创造更高的经济效益。在使用设备的过程中，当设备出现故障和短路时，有必要及时改进处理，使设备尽可能地为企业，生产高质量的PCCP管，创造最大的利益企业。
参考文献
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