Surenkamieji vamzdžių ritės ir lauko gamyba: kaina, kokybė ir tvarkaraščio palyginimas

Kiekvienas vamzdyno montavimo darbas priklauso nuo vieno ankstyvo sprendimo: pastatyti vamzdį parduotuvėje ir išsiųsti jį dalimis (ritėmis) arba supjaustyti, pritaikyti ir suvirinti vietoje. Nuo pasirinkimo priklauso biudžetas, tvarkaraštis, suvirinimo kokybė ir netgi vietos saugumas.

Šiame vadove palyginami du kainos, kokybės ir tvarkaraščio metodai, naudojant paskelbtus pramonės tyrimus, paaiškinama, kur kiekvienas iš jų laimi, ir pateikiamas praktinis būdas apsispręsti. Jame skiriamas ypatingas dėmesysnerūdijančio plieno ir nikelio lydinio vamzdynai, kur, kaip ir kur suvirinama, dar svarbiau.

Daugumos pramoninių vamzdynų atveju surenkamos ritės sutrumpina darbo grafiką vietoje ir užtikrina pastovesnę suvirinimo kokybę, be to, jos dažnai sumažina bendrą įrengimo kainą, bet ne automatiškai. Sutaupytos lėšos priklauso nuo darbo normų, produktyvumo ir palaikymo sąnaudų, todėl reikia ankstyvo dizaino įšaldymo ir geros logistikos. Gamyba lauke vis tiek laimi mažų skerspjūvių, surišimų, vėlyvų pakeitimų ir vietų, kuriose negalima priimti didelių ričių, atveju. Sėkmingiausiuose projektuose naudojamas hibridas: maksimaliai protinga apimtis parduotuvėje, uždarymas ir suvirinimo siūlės lauke.

Kuo skiriasi surenkamojo vamzdžio ritė ir lauko gamyba?

Vamzdžių ritė – tai vamzdyno (vamzdžio, jungiamųjų detalių ir flanšų) dalis, nupjauta, sumontuota, suvirinta ir patikrinta parduotuvėje pagal izometrinius brėžinius, o tada siunčiama į vietą, paruošta montuoti. Gaminant vietoje, tie patys vamzdynai tiesiami vietoje, jungtis po jungties, statybvietėje.

Ritė yra tokio dydžio, kad atlaikytų gabenimą ir kėlimą. Svetainėje brigados sujungia rites tarpusavyje ir su įranga, todėl jų laikas eina ne gamybiniam suvirinimui, o suvirinimo siūlėms pritaikyti ir surišti. Gaminant lauke, kiekvienas pjūvis, pritaikymas ir suvirinimas atliekamas darbo vietoje, dažnai aukštyje, ankštose erdvėse ir bet kokiu oru. Praktiškai beveik nė vienas projektas nėra vien tik vienas ar kitas. Ritės atkeliauja su keliomis lauko suvirinimo siūlėmis, kad uždarytų sistemą, o kai kurie vamzdžiai visada praleidžiami lauke.

Ar surenkamoji gamyba yra pigesnė nei lauko gamyba?

Dažnai, bet ne visada. Statybos pramonės institutas (CII) nustato, kad surenkamųjų gaminių sutaupymas daugiausia gaunamas iš trijų šaltinių: skirtingų parduotuvių ir lauko darbo rodiklių, našumo skirtumų ir mažesnių statybos darbų išlaidų. Kur tie trys skirtumai maži, ten ir sutaupoma.

Įrodymai teikia vilčių, tačiau juos reikia atidžiai perskaityti. 2011 m. McGraw-Hill Construction SmartMarket ataskaitoje, parengtoje kartu su NIST kaip partneriu ir remiantis 809 rangovų, architektų ir inžinierių apklausa, nustatyta, kad 65 % surenkamųjų gaminių naudotojų pranešė apie mažesnį projekto biudžetą, o apie 41 % pranešė sutaupę 6 % ar daugiau.

Taip pat nustatyta, kad 47 % sumažėjo surenkamų komponentų pirkimo ir montavimo išlaidos, 35 % nepakeitė, o 18 % – didesnės. Patys gamintojai rečiau pranešė apie išlaidų sumažėjimą (37 %) nei kiti rangovai (45–53 %). „McKinsey“ modulinės konstrukcijos analizė apibūdina galimybę sutaupyti iki maždaug 20% ​​išlaidų, bet taip pat riziką, kad sąnaudos bus viršytos iki 10%, jei metodas nebus tinkamai atliktas.

1 lentelė. Pagrindiniai ritės paruošimo ir gamybos sąnaudų veiksniai. Sąnaudų veiksniai vadovaujasi CII surenkamojo paruošimo, surinkimo, moduliavimo ir gamybos ne vietoje (PPMOF) analize. Apklausos statistika yra iš 2011 m. McGraw-Hill SmartMarket ataskaitos ir apima ne tik vamzdynų, bet ir pastatų statybą.

Verta pakartoti vieną specialisto įspėjimą: nėra universalaus darbo parduotuvėje ir lauko darbų santykio, kuris būtų tinkamas kiekvienam darbui, ir kiekvienas, kuris jį cituoja, turėtų būti elgiamasi atsargiai. Tinkamas padalijimas priklauso nuo projekto.

Kiek greitesnis paruošimas nei lauko gamyba?

Surenkamieji darbai paprastai sutrumpina darbo vietoje grafiką, nes cecho darbai vyksta lygiagrečiai su aikštelės paruošimu, civiliniais darbais ir konstrukcijų įrengimu. „SmartMarket“ tyrime 66 % vartotojų pranešė apie trumpesnį projekto tvarkaraštį, o 35 % – sutaupę keturias savaites ar ilgiau.

Laiko sutaupoma dėl lygiagretaus darbo, mažiau pastatymo vietoje, pvz., pastolių, ir nepriklausomybės nuo oro sąlygų. „McKinsey“ modulinių statybos tyrimų ataskaitose nurodoma, kad modulinių metodų tvarkaraštis sutrumpintas 20–50 %, o JAV Energetikos departamento rangovų apklausų suvestinėje pažymima, kad 88 % generalinių rangovų ir statybos vadovų pastebėjo, kad grafikas buvo sutrumpintas. Šie skaičiai plačiai apibūdina surenkamą gamybą ir modulinę konstrukciją, todėl jie turėtų būti traktuojami kaip viršutinė vamzdžių ričių diapazonas, o ne garantuotas rezultatas.

Tvarkaraštis taip pat yra trapus. Ričių gamybos planavimo tyrime, remiantis ankstesniais tyrimais, nustatyta, kad apie 20 % ričių gamybos cechuose trūko medžiagų ir kad dėl prasto medžiagų valdymo gali atsirasti 50–130 % grafiko nuslydimas peržiūrėtuose atvejų tyrimuose. Kitaip tariant, ritės parduotuvė, kuri laukia vamzdžio ar jungiamųjų detalių, išleidžia laiko pranašumą. Ankstyvas medžiagų įsigijimas ir sustingęs dizainas yra svarbūs ne mažiau kaip suvirinimo greitis.

2 lentelė. Tvarkaraščio palyginimas. Kokybinė santrauka, sudaryta iš CII, McGraw-Hill SmartMarket ir McKinsey tyrimų.

Ar parduotuvėje pagamintas vamzdis yra aukštesnės kokybės nei suvirintas vamzdis?

Parduotuvės gamyba paprastai yra labiau kontroliuojama ir pakartojama, nes suvirinimo siūlės atliekamos geresnėse pozicijose, stabilioje aplinkoje, atliekant etapinį patikrinimą. Jis nėra automatiškai be defektų: CII tyrimas parodė, kad 13,3 % pagamintų pramoninių vamzdžių ritių reikėjo perdirbti.

13,3 % yra naudingas tikrovės patikrinimas. Tai rodo, kad surenkamoji gamyba perkelia kokybės kontrolę anksčiau; tai nepanaikina jo poreikio. Privalumas yra tas, kad parduotuvėje rastas defektas yra pigiai pataisomas, o tas pats defektas, rastas po montavimo, gali priversti iškirpti, suvirinti ir vėluoti. Parduotuvės aplinkoje lengviau susukti jungtį į patogią padėtį, patikrinti pritaikymą, užregistruoti suvirintojo ir medžiagų atsekamumą ir apžiūrėti, kol ritė išvažiuoja iš pastato.

3 lentelė. Kokybės ir saugos palyginimas. „SmartMarket“ tyrime 34 % vartotojų pranešė apie pagerėjusią svetainės saugą, 56 % – nepakeitusią ir 10 % sumažinusią saugą, dažnai todėl, kad didelėms surenkamoms detalėms reikia kruopštaus kėlimo plano.

Kodėl nerūdijančio plieno ir nikelio lydinio vamzdžių sistemoms daugiausiai naudos teikia surenkamoji gamyba?

Kadangi jų atsparumas korozijai priklauso nuo švarių paviršių ir kontroliuojamo suvirinimo, o parduotuvė gali patikimiau valdyti užterštumą, šilumos patekimą ir valymą po suvirinimo nei atviroje statybvietėje.

Suvirinant metalas įkaista ir nudegina plona chromo turtinga paviršiaus plėvelė, dėl kurios nerūdijantis plienas yra atsparus korozijai. Jis taip pat gali palikti karščio atspalvį ir, jei naudojami anglinio plieno įrankiai ar šlifavimo diskai, įterptų geležies dalelių, kurios vėliau rūdija ir pradeda plyšių koroziją. Įprasta praktika yra atkurti paviršių valant, marinuojant ir pasyvinant, laikantis ASTM A380 valymo ir nukalkinimo ir ASTM A967 pasyvumo patikrinimo. Parduotuvėje galima naudoti tam skirtus nerūdijančio plieno įrankius, atskirti anglinio plieno gaminius, kontroliuoti suvirinimo siūlės vidinės pusės prapūtimo dujas ir apdoroti visas rites ėsdinimo ir pasyvavimo operacijoje. Lauke galimi tie patys veiksmai, tačiau juos sunkiau kontroliuoti, o marinavimo pasta paprastai naudojama vietiniam remontui.

Nikelio lydiniai, tokie kaip 625 lydinys, 825 lydinys ir monelis, reikalauja tos pačios disciplinos ir dažnai griežčiau kontroliuojant šilumos tiekimą ir užpildo pasirinkimą. Šioms medžiagoms ypač vertingas teigiamas medžiagų identifikavimas, sertifikuotos medžiagos bandymų ataskaitos ir atsekami suvirinimo įrašai, kuriuos lengviau laikyti parduotuvės aplinkoje.

Kada lauko gamyba vis dar prasminga?

Gamyba lauke yra geresnis pasirinkimas mažų vamzdžių vamzdynams, suvirinimo ir uždarymo siūlėms, darbams, kurie turi prisitaikyti prie statybos sąlygų, vėlyviems konstrukcijos pakeitimams, labai mažiems darbams ir aikštelėms, kuriose negalima transportuoti ar pakelti didelių ričių.

Gamyba lauke dažnai yra sunkesnė disciplina, ir tai rodo rangovo patirtis. Pramonės parduotuvės gamybos specifikacijos pavyzdys iliustruoja bendrą padalijimą: 2 colių ir didesni vamzdžiai gaminami ceche, o mažesni vamzdžiai paprastai yra tiesiami lauko sąlygomis, o parduotuvių ritėse yra antgalių arba jungiamųjų detalių, skirtų lauke gaminamoms šakoms. Ritės taip pat turėtų turėti papildomo ilgio arba pritaikyti lauko jungtims, kad būtų galima suderinti realius matmenis. Praktikuojantis stebėjimas apibendrina riziką: į parduotuvę įtraukus tiek erdvės, kiek protinga, tvarkaraštis gerai išlaikomas, tačiau perteklinis sukimas atsitinka, kai agregatai atvyksta be pakankamai lauko tolerancijos.

Kaip surenkamos ritės ir lauko gamyba lyginamos viena šalia kitos?

Surenkamoji gamyba paprastai vyksta pagal grafiką, suvirinimo nuoseklumą, atsekamumą ir vietos saugą; Gamyba lauke lemia lankstumą ir prisitaikymą. Kaina priklauso nuo darbo normų, našumo ir logistikos.

4 lentelė. Surenkamų vamzdžių ričių ir gamybos vietoje palyginimas.

Kokia rizika kyla su surenkamomis ritėmis ir kaip jas valdyti?

Pagrindinės rizikos yra matmenų paklaidos, kurios gali atsirasti, pavėluoti dizaino pakeitimai, medžiagų trūkumas ir tvarkymo pažeidimai. Juos kontroliuoja ankstyvas dizaino įšaldymas, pritaikymo lauke leidimai, ankstyvas medžiagų įsigijimas ir griežtas parduotuvės patikrinimas prieš išleidžiant.

„SmartMarket“ ataskaitoje kalbintas liesos statybos lyderis atkreipia dėmesį į tai, kad dirbant su lazdelėmis, kiekvienas gali pakoreguoti dalykus lauke, tačiau surenkant detales, kurios neatitinka tolerancijos, gali susikaupti ir atsirasti didesnių neatitikimų. Jis taip pat perspėja, kad nereikėtų sudaryti didelio komponentų, kurie vėliau pasirodė esą su trūkumais, inventoriaus, o tai yra atliekos.

5 lentelė. Gamybos rizika ir praktinė kontrolė.

Kaip turėtumėte nuspręsti tarp surenkamų ritių ir lauko gamybos?

Apsispręskite anksti ir nuspręskite pagal apimtį. Parduotuvėje įdėkite didžiausią, labiausiai pasikartojantį, labiausiai kokybei jautrų ir grafiką lemiantį vamzdyną; lauke laikykite mažų skylių, surištų ir neapibrėžtų vietų. CII pataria sprendimą priimti anksti, nes nauda priklauso nuo projektavimo, pirkimų ir suplanuotos logistikos.

6 lentelė. Greito sprendimo vadovas, kaip pasirinkti tarp surenkamų ritių ir gamybos lauke.

Vertindami ritės tiekėją, paprašykite suvirinimo procedūros ir suvirintojo kvalifikacijos pagal ASME IX skyrių, patikrinimo ir NDE plano, medžiagų sertifikavimo ir atsekamumo, nerūdijančio plieno ir nikelio lydinių valymo ir pasyvavimo procedūrų, matmenų tikrinimo įrašų ir kaip tiekėjas tvarkys pritaikymo lauke leidimus. Slėginiams vamzdynams atminkite, kad reglamentuojantis vamzdynų kodas (dažnai ASME B31.3 proceso vamzdynams) nustato tikrinimo ir sandarumo tikrinimo reikalavimus, todėl patvirtinkite, kurie bandymai atliekami parduotuvėje, o kurie lieka užbaigtai sistemai.

Dažnai užduodami klausimai

Dažnai, bet ne visada. Sutaupoma dėl darbo jėgos skirtumų parduotuvės ir lauko darbo, produktyvumo skirtumų ir mažesnių aptarnavimo vietoje išlaidų. 2011 m. pramonės tyrime 65 % surenkamųjų gaminių naudotojų pranešė apie mažesnį projekto biudžetą, o 8 % – apie padidėjusį.

Kiek laiko sutaupo vamzdžių ritės paruošimas?

Paprastai reikšminga suma vietoje, nes parduotuvės darbas vyksta lygiagrečiai su vietos paruošimu. Toje pačioje apklausoje 66 % vartotojų nurodė trumpesnį tvarkaraštį, o 35 % – sutaupę keturias savaites ar ilgiau. Rezultatai skiriasi priklausomai nuo projekto.

Ar parduotuvės suvirinimas yra geresnės kokybės nei lauko suvirinimas?

Paprastai jis yra labiau kontroliuojamas ir pakartojamas, bet automatiškai nėra be defektų. CII pranešė, kad 13,3 % pagamintų pramoninių vamzdžių ritių reikėjo perdaryti, todėl etapinis patikrinimas vis dar yra būtinas.

Kodėl nerūdijančio plieno ir nikelio lydinio vamzdžių paruošimas tinkamas?

Parduotuvė gali geriau nei statybvietėje kontroliuoti užterštumą, šilumos patekimą ir valymą po suvirinimo. ASTM A380 ir A967 valymas ir pasyvinimas padeda atkurti atsparumą korozijai po suvirinimo.

Kokių dydžių vamzdžiai dažniausiai būna surenkami?

Praktika skiriasi priklausomai nuo projekto, tačiau pramonės specifikacijų pavyzdinė parduotuvė gamina 2 colių ir didesnius vamzdžius, o vietoje - mažesnius vamzdžius.

Kas yra lauko suvirinimo siūlė?

Suvirinimo siūlė sąmoningai palikta lauke, kad ritės būtų pritaikytos prie faktinių aikštelės matmenų. Tai sumažina riziką, kad standūs, iš anksto suvirinti mazgai netiks.