工藝管道模塊化預制安裝

工藝管道模塊化預制安裝摘要：管道安裝工作貫穿于整個項目的安裝過程，對項目的進度起到至關重要的作用。近年來項目工期和質(zhì)量要求越來越高，對管道施工科學化提出了很高的要求。為縮短工期，提高工程質(zhì)量，大型施工項目特別是國際工程或涉外工程，業(yè)主或總包方都會要求管道進行工廠化預制。本文以我公司承包的某管道制造項目為實例，闡述管道工廠化預制與模塊化預制的程序，希望能對以后同類項目有所指導。關鍵詞：工廠化預制；模塊化預制；施工管理1項目特點1.1本項目提出了模塊化預制的概念，為減少現(xiàn)場管段倒運，業(yè)主對包裝內(nèi)容提出了要求，要按照現(xiàn)場實際安裝地點進行分箱裝包，運輸?shù)綄嶋H安裝位置后組對安裝；1.2由于本項目涉及長途陸運和海運，項目按照陸運限制對管段以增加法蘭或預留焊口的形式進行分段，設計合適大小的包裝框架或集裝箱進行打包發(fā)運。2施工流程項目部技術交底T對設計圖進行二次設計9二次設計管段圖審核T按區(qū)域、體積、重量劃分包裝包并下發(fā)施工班組T管段切割下料T管段組對、焊接T無損檢測T管段試壓、吹掃T管段防腐刷漆T管段驗收T管段按包裝包打包固定T包裝包裝車發(fā)貨。2.1工作要點2.1.1技術準備：（1）包裝包準備：使用SMARTPLANTSPOOLGEN軟件準備管段二次設計圖，按照現(xiàn)場管線的坐標，按照運輸長寬高及重量限制，對管段進行分包，按包下發(fā)班組?，F(xiàn)場材料領用T管段預制T預制件防腐T包裝運輸均以包為流轉(zhuǎn)單位，便于施工。（2）包裝框架圖紙及排布圖準備：使用CAD對管段及管托按實際情況進行3D建模，設計合適大小的鋼結(jié)構(gòu)框架，將管段按空間尺寸排布到包裝框架中，最終形成一個堅固，簡單，空間利用率高的包裝模塊。2.1.2管段試壓及管段防腐（1）管段試壓時對管段進行試壓前檢查，避免管段預制錯誤或焊接件遺漏。（2）管段流轉(zhuǎn)按包裝包為單位，嚴格對管段進行標識，標明管段號，包裝包號。（3）防腐過程中，按標識程序做好標識移植，避免防腐后管段標識丟失，無法分辨。2.1.3包裝框架的制作與包裝（1）包裝框架嚴格按照包裝工程師畫的包裝框架圖制作，框架的強度，大小，使用材料，是項目部經(jīng)過多次開會討論、計算、試驗選擇的，主要材料我們采用了HW100*100的H型鋼，工字鋼1100*68，及槽鋼［10，角鋼L63*L63*4.5。管段使用U型螺栓固定，并在管段兩端加固，防止位移。（2）使用泡沫軟墊和橡膠墊對防腐層進行保護，防止刮花面漆。（3）為每個包裝框架準備現(xiàn)場安裝指導說明書，包含管段清單，管段排布圖，和每個管段對應的管段圖，保證管段、清單、圖紙一一對應。3管道安裝中的BIM應用3.1施工過程的直觀指導在對大型工藝裝置管道進行安裝之時，管線系統(tǒng)的施工必須要予以重視，每條管線系統(tǒng)要指定管道組來施工。利用3D模型來完成系統(tǒng)區(qū)分的工作，進而與管道組完成技術交底工作，將設備位置、管線走向、管架型式等予以明確，并對機具人員方面的實際需要予以分析，進而對施工的成本予以有效管控，并保證交叉作業(yè)協(xié)調(diào)到位。在展開施工之時，現(xiàn)場可能會出現(xiàn)意外狀況，或是有些二維單線圖并不是很清楚，此時就要對部位模型進行觀察，進而選擇恰當?shù)氖┕し绞?，如此可使得問題得到有效解決，預判決策的實效性也會大幅提升，施工進度得到有效的控制。3.2施工進度的直觀反映在對施工進度予以反映之時，常規(guī)的做法就是利用預制、安裝的延長米，或是達因數(shù)來反映，但此種做法在直觀性方面是較差的。利用3D模型，就能夠?qū)⒐芫€實體的整個情況清晰呈現(xiàn)出來。開工之時，先將全部的實體隱藏起來，進而依據(jù)施工進度來逐步取消隱藏，并將每天的進度報表內(nèi)容展現(xiàn)在模型當中，這樣就可使得工程進度變得更為直觀。同時還能夠?qū)ο码A段的進度控制予以有效分析，這樣就可保證進度得到有效控制。利用BIM軟件還可通過動畫的方式將進度展現(xiàn)出來。3.3高效的模塊化預制施工石化管線較為復雜，然而有些管線的管道主體以及支架是一樣的，管廊當中多是如此。而傳統(tǒng)的二維圖在直觀性方面是較差的，而且同類圖紙是由數(shù)個管道組施工，管道組之間也沒有溝通。因此利用模型來對同類管線予以整理，由一個管道組完成預制施工，這樣可使得進度得到有效控制。對于石化工藝管道的安裝來說，在設計、施工、運維等各個階段均可將BIM技術予以充分利用，若想保證其更具實效，性，還要確保硬件設施到位，專業(yè)人才滿足需要，同時要對軟件熟練掌握。4管道支吊架施工應用4.1管道支吊架的類型①恒力支吊架。這種支吊架指的是在制定的行程內(nèi)，管系上下位移或者說是垂直位移，當其在負荷不便的情況下，其負荷變化率為零。這種管系一般適用于垂直方向上位移較大的石油管道支吊架中，并且運用最多的當屬恒力彈簧支吊架。②彈性支吊架。眾所周知，彈簧往往具有一定的剛度，在外力作用下往往會產(chǎn)生形變或者發(fā)生位移。因此彈性支吊架在工作的時候，產(chǎn)生變形過程中，一般不會完全失去分配荷載，這樣就能有效控制荷載的轉(zhuǎn)移。在具體的布置中，一般將其設置在垂直方向上有熱位移的地方，這樣可以引起管道支點變位，從而減小整個過程中產(chǎn)生的應力。就目前來看，彈性支吊架主要有兩種類型：恒力彈簧支吊架以及可變彈簧支吊架。③限制性支吊架。限制性支架適用于約束與限制由于熱膨脹而導致的管系位移。尋找管系中適宜的位置安置限制性支架，可以掌控的支撐點的位移或者是某些方向的位移，促使管系的變形或者是位移向有利于熱補償或保護設備的方向發(fā)展。限制性支架可劃分為固定架、導向架與限位架。4.2化工管道支吊架應用要點分析①不銹鋼化工管道和支吊架間應該墊不銹鋼墊板，以防碳鋼和不銹鋼觸碰產(chǎn)生晶間腐蝕。②在離心泵的入口化工管道處，應該安置可調(diào)支架，假如有必要，可以依據(jù)應力分析結(jié)果再安置彈簧支吊架。③在進行吸入過程的往復式壓縮機或者排除管道或者其它劇烈振動的化工管道時，應該獨立安置管卡型支架，與此同時，在化工管道和管卡之間加上橡膠墊，用來增大管卡的緊固性。④低溫化工管道（操作溫度小于且等于零下20C）的管架不適宜與鋼結(jié)構(gòu)直接地接觸。5管道工廠化模塊化預制的優(yōu)勢傳統(tǒng)的管道預制一般都在施工現(xiàn)場進行，存在著現(xiàn)場條件差，受作業(yè)環(huán)境影響大，作業(yè)面分散等問題，管道預制實現(xiàn)工廠化后，有以下優(yōu)勢：（1）在廠房預制施工作業(yè)面集中，材料易于管理，不易丟失；同時集中管理便于質(zhì)量控制，保證質(zhì)檢人員檢驗覆蓋到位。（2）使用廠內(nèi)自動焊機進行預制焊接，大大增加焊接效率，減少人力資源成本，提高焊接一次合格率。（3）自動火焰切割機、數(shù)控機床、液壓沖床等各種自動化機械的使用，減少增加預制精度，保證了預制質(zhì)量。（4）廠房內(nèi)預制，可減少雨天或降低有風天氣對施工條件的影響，避免因天氣問題造成的質(zhì)量事故。（5）廠內(nèi)行吊和龍門吊的高效使用，減少了吊車臺班的浪費，減少項目機械費用。（6）通過圖樣的細化設計（二次設計），可以發(fā)現(xiàn)和找出設計施工圖中存在的缺陷，并在圖紙的細化設計階段得以解決，避免在施工過程中造成材料、人力的損失。（7）不受現(xiàn)場條件的約束，即使是現(xiàn)場不具備管道開工條件，也可以實現(xiàn)同時同地的管道預制施工，最大限度的縮短施工工期。（8）通過管道模塊化預制，有利于預制管道的集中運輸，可實現(xiàn)預制管道抵達施工現(xiàn)場后分區(qū)域組裝。6適用范圍和局限性（1）就目前常用的管材及管徑來說，管道工廠化預制，最適用于DN50?DN600的碳鋼、不銹鋼、合金鋼等不同材質(zhì)管道的焊接預制。（2）小于DN50的管道由于管徑小，現(xiàn)場走向布置不確定性，一般不在預制廠預制。但通過模塊化預制與單線圖二次設計，提高了預制管道的準確性，可實現(xiàn)全場管道的預制施工。（3）由于管道工廠化預制可實現(xiàn)不同項目的管道預制任務同時進行，因此可以適應不同規(guī)模大小的管道預制工作。但同時由于管道模塊化的包裝與運輸成本較高，通常只適用于國外安裝成本較高或國內(nèi)有特殊要求的工程。若是國內(nèi)項目，則更就近找場地進行工廠化預制。（4）對于有長途運輸，工期短的項目，往往對設計水平要求比較高，若是圖紙經(jīng)常變更，對技術二次設計，材料，防腐，包裝等專業(yè)都會造成較大的難度，若是現(xiàn)場附近采取工廠化模塊化預制，運輸難度低，有益于減少現(xiàn)場施工工作量。7結(jié)束語管道工廠化模塊化預制在管道安裝工程中的應用還處于初步發(fā)展階段，前景十分廣闊，但高水準的管道預制項目需要一套成熟模式化的程序，也需要專業(yè)負責和充足的管理力量，專業(yè)的二次設計團隊是項目成功的關鍵，成熟的材料管理體系和文件控制程序是項目的后勤保障。管道工廠化模塊化預制是今后發(fā)展的趨勢，可以大大提高施工質(zhì)量和施工效率，減少工期的同時也可以降低現(xiàn)場施工風險，達到"降本增效〃的目的。參考文獻：王強.發(fā)電廠工程項目模塊化建設與管理研究[D].華北電力大學，2015.黃群，段文偉，付俊杰，孫惠海，牛通彪，程云，王凱民，康海東，李興旺，石建東，張愛軍.企業(yè)面向功能的應急管理體系模塊化建設與運行[A]..全國電力行業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化管理創(chuàng)新5年經(jīng)典案例集（《中國電力企業(yè)管理》2