提高海底管線陸地接長(zhǎng)生產(chǎn)效率的一種方法

周懷杰

摘 要：海上石油開采生產(chǎn)的油、氣是通過(guò)海底管道一并集中起來(lái)，然后輸送到終端分解處理廠、單點(diǎn)油輪系泊或者是采油平臺(tái)等。為了加強(qiáng)提高海上的鋪設(shè)進(jìn)度和控制海上施工作業(yè)生產(chǎn)成本，在陸地預(yù)制工作中采用12米的管線接長(zhǎng)成為24米的預(yù)制接長(zhǎng)方法，相當(dāng)于把海上施工50%的工作量轉(zhuǎn)移到陸地進(jìn)行焊接作業(yè)，這樣的方法可以良好縮短船舶海上施工作業(yè)的周期，是降低海上施工費(fèi)用一種良好的作業(yè)方法。

關(guān)鍵詞：工藝創(chuàng)新;提高生產(chǎn)效率;降低生產(chǎn)效率;降低勞動(dòng)強(qiáng)度

一、問(wèn)題現(xiàn)狀：

前期，在輸油、輸氣管線陸地預(yù)制接長(zhǎng)作業(yè)，一般采用的是STT氣體保護(hù)張力焊+半自動(dòng)藥芯自保護(hù)焊接工藝，該工藝為兩根12米管線，對(duì)接在一起接長(zhǎng)成為24米，每一組焊接施工的空間，有序相隔1.5米的空間并且有序排列，每20根管為一個(gè)批次分別實(shí)施組對(duì)和焊接任務(wù)，待上一個(gè)批次的鋼管節(jié)點(diǎn)全部完成焊接后，再吊裝更換下一個(gè)批次節(jié)點(diǎn)，在這種情況下很難形成流水作業(yè)。

此項(xiàng)陸地預(yù)制作業(yè)填充焊接，采用的是半自動(dòng)藥芯焊絲自保護(hù)焊接工藝，焊接作業(yè)中由于每一名焊工要配備一臺(tái)單獨(dú)的焊接機(jī)頭和一根二次電源線。每焊完一道焊縫都要移動(dòng)焊接電源線更換到下一個(gè)作業(yè)地點(diǎn)，再進(jìn)行另一道焊口的焊接任務(wù)，所以二次電源先和控制線經(jīng)常交織纏在一起很難捋順，攪成了“蜘蛛網(wǎng)”一樣的亂， 焊工反饋?zhàn)Ь€移動(dòng)焊接機(jī)頭，比焊接一道焊縫的工作量要大而且還累，所以造成了預(yù)制工作效率低和勞動(dòng)強(qiáng)度很高的問(wèn)題。

二、實(shí)施方案：

為了提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)新使用埋弧焊預(yù)制方法，可以應(yīng)用到多種規(guī)格的鋼管節(jié)點(diǎn)中，同時(shí)還是一種高生產(chǎn)效率的工藝。該項(xiàng)預(yù)制方法是在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用一機(jī)兩胎”的操作方法，充分利用埋弧自動(dòng)焊生產(chǎn)高效、焊接質(zhì)量高的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。一機(jī)兩胎操作法為：兩組轉(zhuǎn)胎分為A 組轉(zhuǎn)胎和B組轉(zhuǎn)胎兩組轉(zhuǎn)胎，在兩組轉(zhuǎn)胎中間配一臺(tái)埋弧自動(dòng)焊機(jī)，首先進(jìn)行A 組轉(zhuǎn)胎的組對(duì)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后施焊打底、填充、蓋面施焊作業(yè);B組轉(zhuǎn)胎開始吊管組對(duì)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后施焊打底、填充、蓋面施焊作業(yè);B組轉(zhuǎn)胎打底完畢后，A組轉(zhuǎn)胎也基本完成了焊縫焊接，待打底完成后即可調(diào)轉(zhuǎn)機(jī)頭開始施焊作業(yè)，這樣就形成了海底管線預(yù)制循環(huán)作業(yè)，該項(xiàng)工藝可以達(dá)到設(shè)備和人員生產(chǎn)率100%，較原來(lái)的工藝提高生產(chǎn)效率20%左右，節(jié)省人工投入20%左右的效果。

針對(duì)室外作業(yè)天氣變化的影響因素，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合焊接任務(wù)需求，設(shè)計(jì)制作分體式可移動(dòng)擋風(fēng)架，擋風(fēng)架高2米左右分左右兩個(gè)單體，焊接操作車和可移動(dòng)式埋弧自動(dòng)焊裝置，在擋風(fēng)棚內(nèi)可以靈活轉(zhuǎn)向移動(dòng)便于施焊。在擋風(fēng)架高度中間前面立柱位置，按照海底管線規(guī)格分別預(yù)留半圓弧形，以便兩個(gè)單體合并成為一個(gè)封閉的空間，當(dāng)遇到風(fēng)、雨遇惡劣天氣時(shí)，將分體式架子合而為一，構(gòu)成封閉空間進(jìn)行施工作業(yè)，使焊接質(zhì)量得到有效保證。

五、解決方法：

可移動(dòng)式焊接裝置一共由三大部分組成：底座規(guī)格為800mmx1200mmx100mm，在四角分別安裝4個(gè)滑動(dòng)輪;上部為可升降平板工作臺(tái)，可將焊接機(jī)頭置放于平臺(tái)施焊;中部由4根套裝鋼管組成升降結(jié)構(gòu)部分，底座與工作臺(tái)通過(guò)升降螺栓連接形成高度調(diào)節(jié)裝置。可移動(dòng)式埋弧自動(dòng)焊裝置底部有四個(gè)方向輪，該裝置可輕松挪動(dòng)位置，在雙焊道形式工作下，可在焊接本側(cè)管道完成后進(jìn)行移動(dòng)， 置于對(duì)側(cè)焊道后繼續(xù)進(jìn)行焊接，焊接完成的24米海底管線接管可以同時(shí)進(jìn)行吊裝工作。

焊接機(jī)頭置于水平工作臺(tái)上，根據(jù)焊點(diǎn)位置調(diào)整好埋弧焊機(jī)頭中心點(diǎn)。焊接過(guò)程中，當(dāng)焊接直線度偏差過(guò)大，焊槍在焊接中難以保持最佳位置，在通過(guò)埋弧焊機(jī)頭本身上下行程調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)無(wú)法達(dá)到要求時(shí)，可通過(guò)中部套裝高度調(diào)節(jié)管進(jìn)行粗調(diào)，機(jī)頭調(diào)節(jié)桿進(jìn)行微調(diào)，共同調(diào)節(jié)下使焊槍與管道焊點(diǎn)高度保持一致，形成有效焊接工作。

雙轉(zhuǎn)胎流水線式預(yù)制海底管道接長(zhǎng)工藝，為兩組轉(zhuǎn)胎配一臺(tái)可移動(dòng)式埋弧自動(dòng)焊接機(jī)頭， 兩組工作線的打底和填充焊接工作交替進(jìn)行無(wú)間隙搭接，形成流水線式的作業(yè)預(yù)制海底管道接長(zhǎng)工藝，極大提高了工作效率和焊接質(zhì)量。針對(duì)雨雪天氣應(yīng)用可移動(dòng)式埋弧自動(dòng)焊裝置和一種雙轉(zhuǎn)胎流水作業(yè)預(yù)制海底管道接長(zhǎng)工藝時(shí)，應(yīng)用分體式可移動(dòng)擋風(fēng)架，構(gòu)成封閉空間預(yù)防風(fēng)、雨天氣的影響保障焊接質(zhì)量，有效保障施工作業(yè)進(jìn)度并且可以起到提質(zhì)增效的作用。

可移動(dòng)式焊接裝置圖為：結(jié)構(gòu)部分：①焊接平臺(tái)，②平臺(tái)箱形椎體，③弧形加強(qiáng)板，④外套管，⑤內(nèi)套管，⑥中層平臺(tái)，⑦主體立柱，⑧底座，⑨直行輪，⑩萬(wàn)向輪。①焊接平臺(tái)600mmx1200mm與②平臺(tái)箱形椎體和③弧形加強(qiáng)板組裝成為焊接平臺(tái)，用于放置埋弧自動(dòng)焊機(jī)頭。在箱形體的立板上加裝外套管司與內(nèi)套管④形成平臺(tái)升降導(dǎo)向。將內(nèi)套管⑤垂直固定在⑥中層平臺(tái)，通過(guò)⑦主體立柱和⑧底座連接形成焊接平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)部分，調(diào)整出合適的焊接裝置高度。在⑧底座前方安裝2個(gè)⑨直行輪，后方安裝2個(gè)⑩萬(wàn)向輪，以方便操作調(diào)整埋弧自動(dòng)焊裝置的工作位置。

可移動(dòng)式埋弧自動(dòng)焊裝置可以靈活移動(dòng)，在“一機(jī)雙胎”作業(yè)法的工作下，兩組轉(zhuǎn)胎中間配一臺(tái)可移動(dòng)式埋弧自動(dòng)焊接機(jī)頭，在一側(cè)管道焊接完成后，通過(guò)移動(dòng)式焊接裝置，對(duì)另一側(cè)焊道后繼續(xù)進(jìn)行焊接，可以達(dá)到同時(shí)進(jìn)行組對(duì)、吊裝、焊接和節(jié)點(diǎn)防腐工作，A和B兩組兩條工作線的打底和填充焊接工作交替進(jìn)行無(wú)間隙搭接。形成流水線式的作業(yè)預(yù)制海底管道接長(zhǎng)工藝，解決了以前只能進(jìn)行單一工序、設(shè)備移動(dòng)頻繁、人工操作程度大等問(wèn)題，有效提高了海底管道陸地預(yù)制的工作效率和質(zhì)量。

雙轉(zhuǎn)胎預(yù)制海底管道接長(zhǎng)工藝：獨(dú)立的一組工作線，由4個(gè)轉(zhuǎn)胎構(gòu)成，其間隔距離為6米、4米和6米。將 12米的管道擺放在轉(zhuǎn)胎上面進(jìn)行組對(duì)，待組對(duì)完成后實(shí)施打底和填充焊接。在焊接過(guò)程中，另外一條作業(yè)線，可以進(jìn)行節(jié)點(diǎn)防腐保溫、組對(duì)、焊接工作，兩條作業(yè)線為一組形成流水線式的工作方法，依據(jù)該工藝可以同時(shí)布置多套生產(chǎn)線，以保障海底管道陸地預(yù)制工作高效實(shí)施，起到如期完成生產(chǎn)任務(wù)的作用。

六、注意事項(xiàng)：

在實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目中，工程項(xiàng)目首先根據(jù)工作量計(jì)劃出使用的場(chǎng)地面積，確保滿足施工需求。按照計(jì)劃分別劃分出12米單節(jié)管存放區(qū)域、組對(duì)前的焊口處理區(qū)域、內(nèi)管接長(zhǎng)完后的管存放在半成品區(qū)域、焊縫無(wú)損檢驗(yàn)區(qū)域和接長(zhǎng)成品管的存放區(qū)域。避免發(fā)生由于受作業(yè)區(qū)域的面積限制，不能夠滿足開工后的需求，造成生產(chǎn)過(guò)程中影響作業(yè)進(jìn)度的問(wèn)題。

生產(chǎn)準(zhǔn)備工作齊全后，首先檢查鋼管端口不圓度，一般情況下最大誤差值不大于1mm，檢查鋼管端部是否有損傷問(wèn)題等，經(jīng)過(guò)確認(rèn)合格后。在海底管道的打磨區(qū)域，使用電動(dòng)工具進(jìn)行坡口打磨處理，按照工藝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范焊道的外邊沿25毫米內(nèi)沒(méi)有油污、鐵銹等，鋼管的表面露出金屬光澤。打磨后使用吊機(jī)將打磨處理后的鋼管吊至組對(duì)待用的臨時(shí)存放位置，把2根12米的鋼管接長(zhǎng)組對(duì)在一起，使用STT氣體保護(hù)焊工藝定位焊，完成50%的長(zhǎng)度定位焊以后撤掉組對(duì)卡子，經(jīng)向質(zhì)量控制檢驗(yàn)員報(bào)檢合格后，使用STT焊接工藝開始打底焊接作業(yè)，然后再使用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行填充焊接、蓋面焊接，過(guò)程中控制打底焊和填充作業(yè)的時(shí)間間隔不大于10分鐘，填充焊接時(shí)先啟動(dòng)轉(zhuǎn)胎調(diào)節(jié)出合適的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，再啟動(dòng)埋弧自動(dòng)焊的按鈕。施焊滿焊后使用電動(dòng)工具處理外表成型，自檢合格后向現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收專職人員進(jìn)行焊接質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)檢，將24米接長(zhǎng)管線吊至存放區(qū)域，做好管道的外護(hù)層防護(hù)裝船備用。

七、結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)此項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，為預(yù)制生產(chǎn)起到提高效率的效果，體現(xiàn)出了知識(shí)技能引領(lǐng)企業(yè)制造發(fā)展的作用。有效保障工程項(xiàng)目能夠以優(yōu)質(zhì)高效的成績(jī)完成生產(chǎn)任務(wù)，如期完工交付于甲方優(yōu)質(zhì)服務(wù)于業(yè)主。體現(xiàn)出了企業(yè)的發(fā)展壯大，離不開科學(xué)的管理和先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝，只有不斷通過(guò)新工藝開發(fā)、新技術(shù)推廣應(yīng)用才能提高工效降低生產(chǎn)成本，有力提升企業(yè)在同行業(yè)中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。