立管焊接辅助器的设计及应用
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[摘要]传统的立管安装技术存在转动困难和垂直度偏差过大的问题，我们总结施工经验，经过一系列的论证、试验、测算之后利用锥形轴承在垂直方向的的转动特性和红外装置投射的红外线解决了这两个难题， 最后完成了综合利用锥形轴承和红外线投射议的立管焊接辅助器，极大的提高了立管的安装效率且降低了安装成本。
[关键词] 安装工程 立管安装 焊接辅助器
中图分类号： S776.06 文献标识码： A
一 引言
随着安装工程的发展，新技术新工艺不断涌现。随着时代的进步，人们对安装工程的精度要求日益提高。立管的垂直度是一项必检项目且在安装过程中在保证安装质量的前提下如何降低安装成本，既快又好的完成安装工作一直是安装人致力解决的问题，到目前为止，还未出现特别的工艺在立管装配及焊接过程中降低安装成本、缩短工期方面有所突破。
立管焊接时有两个关键点，转动问题和垂直度的控制。一方面传统的立管安装技术在立管焊接一截完毕后转动时用管钳转动，但是管井空间狭小，管道复杂，管钳转动时转动角度很小、速度缓慢且在转动时由于强行扭转，对立管的垂直度影响很大，如何既快又好、省时省力的解决转动难题一直困扰着安装人员。另一方面，垂直度的控制也是一大难题，如何用科学的、合理的采取措施解决这一问题刻不容缓。用了锥形轴承和移动红外透射仪的立管焊接辅助器从根本上解决了这两个难题。华润中心-威海湾九里一期工程工期紧张、管道错综复杂、质量要求高，所以立管焊接辅助器的应用是应势所趋
1、立管焊接辅助器的设计：
立管焊接时有两个关键点，转动问题和垂直度的控制。要想解决这两个问题，靠增加劳动力是个很愚蠢的办法，更何况会加大人工成本，必须经过机械的重新改进才是解决问题的关键所在。一方面传统的立管安装技术在立管焊接一截完毕后转动时用管钳转动，但是管井空间狭小，管道复杂，管钳转动时转动角度很小、速度缓慢且在转动时由于强行扭转，对立管的垂直度影响很大，如何既快又好、省时省力的解决转动难题，轴承可以很好的解决。另一方面，垂直度的控制也是一大难题，我们从激光投射仪的到启发，用小型的移动红外装置解决了垂直度的控制技术。为此我们用锥形轴承和红外线装置从根本上解决了这两大难题，经过市场询价，锥形轴承为25元左右，微型红外装置为65元左右，其他材料及制作费用为20元左右，成本在可接受范围内。运用了个案研究的方法进行了样板安装，之后组织工人进行了现场观摩及技术交底，效果良好，一次合格率达到99%。立管安装的施工周期也缩短到一半时间。下面为设计简图：
图1 平面图
图1 平面图
图2 立面图
2、立管焊接辅助器的应用步骤：
在立管底部放一块砌块砖（拆卸辅助器时方便），辅助器放在砌块砖上部立管底部且用调平脚螺栓调平，将立管直接插到可变换套管中（套管与立管配套），调整红外线装置距套管50mm且开启状态，此时立管辅助器已准备好工作状态。通过红外线调整立管的垂直度，然后点焊固定好立管；焊接时首先焊接立管正面，待正面焊完后转动立管使立管反面转到正面的位置，继续施焊，直至焊完为止；重复上述的步骤立管即可一直往上焊接。下附施工流程图来说明：
图3 施工流程图
三 效益
1、经济效益
前期一切工作准备就绪，材料也运送到位，下面以2人一天8小时的工作量无缝钢管为例进行分析说明（只分析改进部分的，未改进的部分与传统方法相同）。经测算，用传统方法无缝钢管2人一天8小时的完成量为60m（3m一个焊接接口），其中焊工40%的时间用于装配和立管转动且还有一个劳动力辅助其装配，当焊工焊接时，辅助工基本上处于空闲状态，造成了极大的劳动力浪费。用辅助器辅助施工，同样管径DN50的无缝钢管2人一天8小时的完成量为160m（3m一个焊接接口），但不同的是劳动力都为焊工，相互辅助施工，效率远远大于传统方法。如果焊工工资一天按150元，辅助工一天按120元，管钳55元，辅助器按110元计算。我们假设在其他人材机的消耗量都相同时，传统方法一天用325元完成60m无缝钢管焊接，用辅助器一天用410元完成160m无缝钢管。所以焊接无缝钢管1m节约成本2.84元。其优越性远远大于传统施工方法，极大地降低了成本且加快了施工进度（约2.5倍），且焊接质量及垂直度得到了更好的保障。
2、技术效益
立管焊接辅助器的创造性应用，节约了大约一半成本的同时，加快了施工进度，缩短了施工周期，立管焊接辅助器在立管安装方面时突破性的创举，具有很大的推广空间和价值，已申请国家专利，届时它将会在立管方面做出自己的贡献。
3、社会效益
立管焊接辅助器的创造性发明，充分体现了我八局员工的创新精神且我们一直在这条路上努力，业主和监理方对我八局人的创新精神给与了高度评价。立管焊接辅助器在华润中心威海湾工程的使用，友邻单位浙江建工也来参观学习，起到了良好的示范作用。