上海前山管道技术有限公司

管道预制自动焊接可行性分析

1.前言

管道预制作为管道工程的重要组成部分,已经被广大管道施工建设单位所认可。同时伴随着现代科技进步、施工单位对技术与管理水平的升级、业主施工标准与规范要求的越来越严格、人工费用的不断攀升、人力资源的断层等,传统的手工预制逐渐被工业自动化设备所替代。

管道焊接作为管道预制最重要的一道工序,其焊接方式、焊接工艺的选择极大的影响着管道焊接的质量、效率与成本。如何有效的提高管道焊接的质量与效率,降低综合成本,是各个管道施工队伍不断思索、不断提高的目标。经过一系列的调研与论证,得出采用管道预制自动焊机能快捷有效的提高管道焊接的质量、效率,并大大节省综合成本。

2.管道自动焊接技术现状

管道的自动焊接在国内起始于本世纪初(2002年),由原中国石化第三建设公司(现中石化宁波工程公司)管道技术开发处的一批技术专家,经过综合中国管道预制现有技术与国外先进的自动化加工技术与理念,研发了中国第一台管道预制自动焊机,并建造了中国第一个专业的现代化管道预制工厂。自此开始,管道预制的自动化便受到各大科研机构、焊接协会、建设单位与业主的青睐。管道自动焊接技术也由传统的手工电弧焊、手工氩弧焊转变为自动氩弧焊(TIG)、自动气保焊(MIG/MAG)、自动埋弧焊(SAW),并实现了自动TIG/MAG/MIG打底、自动TIG/MAG/MIG/SAW填充盖面等多种焊接工艺。且伴随着焊接电源的日益先进、数字化技术的不断创新,管道自动焊接控制技术已经能做到采用1台多功能焊接电源实现TIG/MIG/MAG/SAW功能并实现数字化程序控制。管道预制自动焊机机型也有:上下压紧驱动式、卡盘夹紧驱动式、立柱分体式、龙门分体式、十字操作架式等多个机型,满足不同工件类型的自动焊接,同时也有针对固定口自动焊机设计开发的管道全位置自动焊机(氩弧焊、气保焊)。

3.管道自动焊接技术推广及普及情况

经过10几年的发展创新,目前中国管道预制技术已经走在世界的前列,各种革命性的管道自动化加工先进设备不断在国内涌现,管道预制自动化设备已经悄然在中石油、中石化、中化工、中海油、电力、船舶等行业遍地开花,并取得了极好的成效。国有大型管道施工企业目前已全部配备有管道预制自动焊机,且大部分厂家配置有1套或多套专业的管道预制生产线与管道预制设计、管理软件,实现了管道工程“标准化设计、信息化管理、模块化施工”。

如目前天津中海油已经拥有至少五条专业的管道预制生产线,管道预制的自动化、数字化已经成为一个必然趋势。

4.业主对管道自动焊接技术的认可与要求情况

在认识到管道自动焊接所带来的外观、质量、效率提升的明显效果后,业主们也纷纷对管道工程总包、分包单位提出要求配置管道自动焊接设备的要求,甚至有些业主硬性要求,不具有管道自动焊接的企业,就不具备承包或分包的资格。如四川石化彭州炼油厂项目业主就明确要求所有参与施工的企业必须具有管道预制生产线,采用管道预制自动焊机进行管道预制。

同时,机械化、自动化的管道预制设备能大大提升管道施工单位与业主的形象,传统的“人海”战术、手工做法已经落后了,机械替代人工所带来的不仅仅是质量、效率的提升与成本节约,同时也带来了管理、进度控制、形象、规范化等等各层次的明显进步。尤其是一些海外工程,这种提升与进步将大大的提高业主对施工方的好感与信任。总之,业主对管道预制自动化,管道焊接自动化目前是非常认可的,往后将越来越重视。

5.人力资源分析:

l  人工成本提高:现在国内很多劳动密集型企业负担沉重,原因就是用工成本越来越高。就管道焊接工人而言,6000/月算是较少的工资,月薪上万元都是很平常的事情了,加上管理成本、福利等等,让很多企业苦不堪言。

l  人力资源断层:老龄化现象带来的社会问题日益凸显,高水平焊工已经老去,新生代力量要么吃不了苦不愿意干,要么水平参差不齐,而且人员流动性现在比往前大了很多很多。如何构建一支可靠稳定的高水平管道施工队伍已经成为众多管道建设单位的头疼问题。

l  自动焊接与手工焊接对比:一台自动焊机的焊接效率≥4个手工焊工的效率,自动焊操作工可以由初学者在一周内熟练掌握自动焊机操作,自动焊机操作工工资也≤熟练手工焊工,而且自动焊机操作工由于只会操作自动焊机,其稳定性也比手工焊工高很多。

6.经济效益分析:

1个手工焊工人工资:(7000/*12个月)+管理费+保险+福利≈10万元/年;

1台自动焊工人工资:(5000/*12个月)+管理费+保险+福利≈7.5万元/年;

1台管道预制自动焊机价格:按进口美国林肯三功能配置,约28万元/台;

1台自动焊机效率≥4个手工焊工作效率;

那么,在完成同样工作量的情况下,可得出下表:

     成本比较

焊接方式

第一年成本

第二年

第三年…

手工焊

10*4=40万元

10*4=40万元

10*4=40万元

自动焊

7.5+28=35.5万元

7.5万元

7.5万元

以上比较不包括人员流动带来的各类损失造成的成本增加。

由此可见,采用自动焊机在第一年的时候成本基本持平,往后将极大地节省用工成本。