某专项工程不锈钢风管工厂化预制技术应用 王金有 曹斌

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:王金有 曹斌
[导读] 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,在工程项目建设中,对建筑品质的要求越来越高

        中核华辰建设有限公司  陕西西安  710000
        摘要: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,在工程项目建设中,对建筑品质的要求越来越高,管道工程施工任务量剧增,同时管道施工程序复杂,组件数量庞大,在具备管道施工条件时,留给管道安装的工期短,任务重,经常出现抢工期现场,这样势必一定程度上影响安装质量。工厂化预制对于管道施工既保证质量,又能加快施工进度,推广工厂化预制是多年来工程建设行业努力的方向,我国建筑业的迅猛发展,在环境上为管道工厂化预制提供了发展空间。工厂化预制将是今后一段时期管道安装工程努力发展的方向。
        关键词:机电工程;现场制作;实用性;美观 ;安全


        1.机电安装工程管道工厂化预制技术应用背景及必然趋势
        1.1机电安装工程管道安装施工模式的背景
        随着社会进步发展,建筑业高新技术的推广,当前机电安装工程呈现大型化、复杂化、科技含量高、工期周期短等特点,建筑机电安装工程管道现场边制作边安装及谁制作谁安装等模式已不能适应现有的建筑机电安装作业,本文主要从工厂化预制装配式建筑角度进行论述。
        传统安装模式的弊端正日益凸显,主要体现如下几个方面:
        1)受制土建机电安装工作面的移交时间,由于进场时间受现场条件限制,对于施工周期短的项目难以确保工期节点,而为确保工期需在短期内组织投入大量劳动力,增加了管理成本同时质量难以控制。
        2)现场边预制边安装,生产周期短,生产任务重,从业人员素质参差不齐,对于建筑机电安装专业的质量通病难以得到有效控制、生产质量无法保证。
        3)现场制作安装的模式,加工机械设备投入量多,加工机械设备闲置,无法实现机械共享,机械的使用效率没有充分发挥,增加成本。
        1.2管道工厂化预制技术应用的必然趋势
        机电安装工程中的通风工程镀锌风管、玻璃钢管道有的施工企业已经采用工厂化预制加工,安装模式亦顺应时代进步的步伐积极改革,采用“预制+安装”的生产模式生产。
        2.管道工厂化预制技术的运用实例
        2.1不锈钢风管工厂化预制技术的运用实例
        某专项工程工程,特殊环境气体排风管道采用2mm厚不锈钢板制作φ450、φ400、φ360、Φ200等规格风管,氩弧焊接连接,风管与设备法兰连接。焊接后的无损检测要求:预埋管100%的RT探伤,不锈钢风管12%,碳钢风管10%;其余不进行探伤的碳钢、不锈钢风管进行100%的煤油捡漏;不锈钢风管焊后表面进行酸洗钝化处理。
        根据现场进度节点要求及工作面移交时间,通风管道安装面临工期短、工作面无法全部展开等情况。如果采用“现场制作+安装”所面临的是专业的风管制作加工人员、加工设备、加工场地的划分等一系列问题。为确保工期,决定采用批量风管场外加工,成品、半成品场内安装的生产方式。


        工厂化预制阶段流程图

        2.1.1管道工厂预制准备阶段
        1)管线综合深化设计,为确保预制工作的准确性和减少预制成品、半成品返工,现场核定土建梁高、层高、预留孔洞等基本资料后,邀请防排烟、给排水、强电、弱电等各个专业,管线综合设计工作,确认管线走向,管道避让位置和走向及管道标高。
        2)结合图纸答疑对图纸深化,根据前期预留预埋,确定工厂化预制方案。
        2.1.2编号、下料、切割、打磨阶段
        1)对预制风管根据制作图纸进行工厂编号,核对系统、管径、长度以及各风管弯头形成配料单。
        2)将配料单导入电脑软件后形成下料单,通过软件自动计算下料方式、每块钢板的下料数量等,最大程度上利用边角料,减少废料的产生。
        3)钢板切割后对毛边进行打磨
        2.1.3组对、复检、焊接阶段
        1)钢板卷管作业时保证管道形状,不会发生错口现象,焊接时要先进行点焊固定,全长2米需至少5个点位进行固定防止管道焊接变形,在焊接时采用跳焊方式进行焊接,焊接方向一致。
        2)对焊接完成管段进行外观检查,检查内容为:管道焊缝平整性,有无漏焊夹渣、气孔、管道形状是否合格。
        3)对外观检查合格的管道进行尺寸复检,20%的RT探伤,对检查不合格管道重新加工,在次抽查50%若出现不合格品所有管道进行返厂重新加工,直到抽查合格后方可出厂
        4)同一规格或系统风管尽量同一班组焊接,明确每名焊工焊接位置,形成记录。
        2.1.4运输阶段
        1)由于不锈钢风管管径较大,管壁较薄在长途运输过程中存在管道变形等风险,为确保管道在运输过程中的完整性,在预制加工阶段制成2m长成品、半成品,以减少外力作用变形。
        2)在运输过程中避免不锈钢风管与运输车厢接触,在车厢内铺设塑料薄膜让车厢与不锈钢风管隔开。
        3)在卸车时卸车人员要做到“轻拿轻放”避免管道遭受碰撞而变形。
        2.1.5现场安装阶段
        1)根据产品编号对预制管道安装,安装时严格按图纸期现行规范要求进行质量控制,对进场半成材料进行检查验收,验收合格后方可安装,每道工序施工前,必须先制作样板间,经相关人员验收合格后,方可进行工序大面积施工。
        2)首先根据预留洞口位置以及各区域风管管径大小确定管道支架标高,合理规划通风管道在风沟中的位置,避免对其他管道安装造成影响。组装通风管完成后对现场焊接焊缝进行抽查,20%无损探伤。
        3)半成品现场组对焊接时应先进行点焊固定接口,再进行整体环焊缝焊接,焊接时应采用跳焊方式,防止产生应力变形对焊接质量产生影响。
        4)根据现场条件由于风沟尺寸狭小,风沟内焊接时作业难度大,对焊接质量造成影响,可根据尺寸在场外先进行管道对焊,在调运至风沟对接风管,这样保证了焊接质量,加快了作业效率,减轻了作业难度。
        2.2管道工厂化预制效果分析
        1)经第三方检测单位对预制风管焊缝进行20%的无损检测,检测结果100%合格,拍片结果完全满足设计要求。
        2)风管管线布置合理、安排牢固、横平竖直、整齐美观,居中对称、成行成线、圆弧均匀等质量要求,从细节上也基本达到了“精益求精”目标。
        3)从成本上分析,不锈钢风管工厂预制节省了人工成本约60000元,不会造成因材料供给不及时或土建未移交工作面造成人员窝工现象。统一风管面积计算,根据施工图纸可以有效的计算出所使用的钢板面积,减少废料的产生。在机械使用上现场组装只需要一些小型工器具就能完成所有管道的安装,节省了制作风管时所采用的所有机械。


    

项目

电焊工

所用工时

人工费元/

共计人工费

节省人工费

管道预制阶段

工厂化预制

4

15

200

12000

28000

 

现场制作

8

25

200

40000

 

现场安装阶段

工厂化预制

4

20

200

16000

32000

 

现场制作

8

30

200

48000

 

项目

电焊工

所用工时

人工费元/

共计人工费

节省人工费

管道预制阶段

工厂化预制

4

15

200

12000

28000

 

现场制作

8

25

200

40000

 

现场安装阶段

工厂化预制

4

20

200

16000

32000

现场制作

8

30

200

48000

        4)管道工厂化预制对验收合格率有着质量保证,通过专业化加工生产线,安装完成后整体的观感效果明显,达到了预期结果。
        3.管道工厂化预制技术的实际应用结论
        1)缩短安装工期:预制和安装分离,预制不受开工条件限制,不受自然条件影响,不受现场条件影响可有条不紊的组织生产,现场安装时间缩短。
        2)节约材料:工厂化加工配置通过计算机CAD优化设计和选择材料提高管材利用率。
        3)提高质量:与现场漏天施工相比,工厂化制作改变了工作条件,有利于专业化、规模化生产,采用专用的加工装备和手段,并采用流水专业化生产,易于质量控制,提高了管道质量。
        4)节约机械费用:工厂化加工提高了设备的利用率,可大大减少现场焊机,甚至取消施工现场卷管机、压边机、冲压车床等机具从而节省机械施工费用。
        5)简化现场安全文明生产管理:现场只有安装风管人员,人员减少易于管理,并避免多处设置生产区,减少私接乱拉现象。
        综上所述,结合建筑发展趋势,管道工厂化预制是未来机电安装发展的必然趋势,机电安装管道工厂化预制安装将是我们以后的重点应用方向。
        参考文献
        [1] GB 50243-2016《通风与空调工程施工质量验收规范》。
        [2]谢志宏,建筑与发展《工厂化预制技术的应用》。

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