DH快速重型冷作彎管技術簡介
Brief Introduction to DH Quick-Heavy-Cold-Bendpipe Technology
李勝男 / 德翰智慧科技公司 副總經理
date: 2017-07-01

前言

金屬配管廣泛地使用在各類工業建設中，舉凡石化工業、鋼鐵工業、電子工業、船舶修造等，處處可見其蹤跡。以鋼材質管線的配管最為常見，主要構材概分為直管、彎管、和閥門類等。直管和彎管都是由固定規格(外徑、管厚等)的鋼管材所構成，占據配管工作的絕大部份。直管和彎管間必須以焊接方式結合，來保證接頭品質。

　　配管整體成本，除管材成本外，還包含焊接人力/機具/物料/檢驗等等，工序複雜，相對的即為成本高昂、施工緩慢。如何降低配管成本、並有效提高配管成品的品質、縮短管線安裝速度、以滿足快速建廠的要求，即成為下一世代配管工程的主要改進目標。本文討論範圍大扺以石化工廠管線類為主，旁及其他各工業用管線。

關鍵字: 快速重型冷作彎管,快速彎管,德翰,dehan,elbow,bendpipe

 一、傳統配管作業方式及優缺點

　　石化工廠管線為重型管線主要特色是內壓力大、管壁厚度較高、材質強度較高，加上管線內容物有其危性，故無法以牙口接管結合，必須以焊接作為結合方式。本文討論範籌大致上以石化工廠管線類為主，其他各工業用管線，因管內壓力較小，當然更可適用。

　　配管工作 (piping work) 在工地施工時一般歸類為安裝工程。物料除了閥類 (valve, flange)、支撐 (support)外，主要就是直管 (pipe)、彎頭 (elbow)二大零件類，當然保溫、儀錶等不在此列。隨著配管的長度越長、或彎頭越多，直管及彎管的消耗量就越大，焊口就越多，所需時間就越長，檢驗數量也越多。

1.1 配管工作的主要項次

在配管工作上，主要的工作項目有：材料採購、管線預製(預製場或承包商工廠)、安裝施工(工地安裝)三大塊分項工作。

　　　　　　材料採購 ==> 管線預製 ==> 安裝施工

　　這三大項目都必須耗費許多的工期及成本進行。我們先排除特殊材質/管徑的管線不予討論，以一般可以自工程市場中常規購得的管線為例，在安裝施工上，管線預製與現場安裝的期望比例大約是 6:4 至 7:3 之間，依個案情形而定，也可能更低。

　　管線預製工作量比例越高，表示工地現場工作量就越低，通常也表示工作就會進行的越快、越順利。管線預製工作是在承包商的工廠內施行，工廠作業環境較為穩定，較不受天候干擾，操作工具機械較多較齊全 (例如吊車、堆高車、焊機、輪切機、矯直器等等，不一一備載)，勞務工作人員利用率和生產效率也較高，也易於指揮調度。一般而言，管線預製的品質是高於現場安裝的品質，也易於檢視、檢修，業主方和監造方也較喜歡管線預製。

　　如能增加管線預製量、且提升預製品質、最好再降低成本，將對配管工程產生重大變化。

(1) 材料採購：先概分為直管 (pipe)、彎頭 (elbow) 二大類。
直管的堆置較為容易，也比較不會損壞。
彎頭材料交貨時，已經是加工過了 (彎徑、角度，包含管壁倒角研磨等)，一般不建議堆疊置放，以免損傷，故通常需要比較大的堆置空間及倉儲，在大型案件施行時，彎頭零件通常都會堆置的滿坑滿谷的。彎頭交貨順序若不能妥善安排，也會造成後續工作 (預製或現場) 的延宕。(見圖1-1)

(2) 管線預製：
　　先不計入包含閥類或法蘭類的預製。預製時必須動用許多的人力勞務予以量測、切割、研磨、假固定、焊接、研磨，及後段的檢測，包含有 RT/PT、X-RAY 等，都是必要的工序。
以一組「直管+彎頭」的焊接為例，除運搬/假固定/研磨等工序外，還必須以人工進行環口焊，所需焊接時間依管徑/壁厚而異，可能自 0.5 小時至數小時不等。 (註：管線材質略定為常見的 ASTM A106 等，以方便討論) (見圖1-2)

(3) 安裝施工：
　　將各段的預製好的管線部品、及直管/彎頭材料，運載至工地，予以現場組立安裝。
不同於在預製場/工廠內所進行的管線預製工作，管線零件可以藉由機具/人力加以翻來覆去，在各角度充份加工，現場的管線安裝組立工作常會受限於設施的位置、角度、工作架的許可情形、天候等，而會在各個安裝成品上出現很大的品質差異性。(見圖1-3)
最重要的是，有時因安裝點的空間侷限或角度，而使焊工無法適當地施作，致使焊接品質出現瑕痴，有時甚至無法進行檢驗。這除了會延遲安裝工作的進行速度外，在完工後，由於管線內容物是常時流動，特別容易在些品質不佳的焊接點處出現鏽蝕，而造成日後維修工作 (歲修或臨時維修) 的增加，徒增成本。此外，這些缺失極為容易促成突發性的意外事件，損傷人命及造成財物損失 (見圖1-4)。

 ▲圖1-1：傳統的彎頭材料 (數量多時會堆置如山)

 
▲圖1-2：傳統的承包商工廠內管線預製 (仍大量依靠專業焊工)

 
▲圖1-3：傳統工地彎頭配管安裝時所用假固定工法(完工後焊道常有內在缺陷及殘餘應力)

▲圖1-4：對照:傳統工地破管搶修止漏(左圖)與焊道旁管線母材穿孔洩漏(右圖)

1.2 配管工作各分項目的缺失

在配管工作施行上，各主要分項目仍有以下缺失可供討論：

(1)  材料採購：除閥類外，主要採購有直管、彎頭二大類。
(i)  直管與彎頭要分開採購：
由於直管大多向盤商處下單採購，而彎頭則須要向加工商處採購。多樣不同的採購，會衍生很多管理成本與困擾。

(ii)  彎頭採購取得 (交期) 較慢：
直管屬於物資類材料，一般常規品在有庫存時可以隨時採購得到。彎頭則是加工商由直管再進行彎頭加工而成，除材料採購運搬外，加工過程中除必要的處理時間外，仍必須視加工線的生產排程而定，若急需且無庫存或非常規品則有插單需求，頗費事；彎頭需求量少又規格特殊時，更是麻煩；此外有更換加工模具組等工序。在預製或安裝施工過程中，若有彎頭缺少(尤其是特規品)，則會發生待工或以他品權替的情形。

(iii)  彎頭交貨須清點，堆置須空間，也須分類便於撿取：
彎頭材料畢竟是金屬，重量較重，大尺寸彎頭常是人工無法輕易搬取，有時須機具配合。彎頭材料價格比較嬌貴，小尺寸彎頭容易為有心工人或外人攜出遺失，倉管必須注意，否則會造成後續工作(預製或現場)的延宕。

(2) 管線預製：以在承包商工廠內進行的「直管+彎頭」焊接為例
(i)  焊接工作須以人工勞務進行：
重型配管 (恕以石化廠等級之工業配管為例討論) 由於管線內的流動液體或氣體皆是以高壓存在，管線內壓力很大，無法以簡單的螺牙套管進行結合，一般都是以焊接方式結合。工業配管在正常操作上具有一定的危險性及風險存在，所以配管焊接工作格外受到注意，焊工必須是受過特別培訓的；而較重要的管線焊接的焊工常必須是有經驗的師傅級焊工才能適用，人工成本並不低廉。使用人工，相應的，必須有勞健保、意外險、工安措施費用等必要的支出。(見圖1-2)
　　此外，遇有特殊材質的管線焊接 (例如TI管、合金鋼管…等)，還必須有特殊培訓合格的專業焊工配合，或另外委外進行，成本更高。

(ii)  焊接工作須有焊條：
焊接工作除母材外，必然須有焊條的需求，焊條成本必定存在。焊條使用上，人工領料、保溫、零料耗損也必然會造成成本增高。特殊材質的焊條，成本更高。

(iii)  焊接工作須耗時進行：
配管焊接耗時，一般以焊道長度及焊厚、焊層數相關，越多則耗時越高。除非利用自動焊接機具進行，否則必和人工成本相關。而在重型配管上，皆是以人工焊接進行，無可避免，人工成本較高，工期較長。(見圖1-5)

 
▲圖1-5：傳統的預製施工，必須使用大量的專業焊工

(iv)  焊接工作的進行須有足夠土地或空間：
人工焊接不可能是瞬時完成的，必須長時間進行。管件料鋪地進行，承商工廠需有土地 (露天進行) 或廠房空間 (室內進行)，才能滿足。若土地/空間不足，則必須加班/輪班進行，成本增高、工期拉長、品質則會有下降。(見圖1-6)

▲圖1-6：傳統預製施工，須使用大量的廠房或空地堆置

(v)  焊接工作的成果必須被檢驗：
工業配管焊接是一項重要工作，除了承包商自檢外，業主或上包商常須派駐廠監工及檢驗人力，也必須有外包第三方檢驗單位進行 PT/RT 等檢驗程序，以防止不當的施工品質，致日後工廠操作時衍生意外，其至重大事故，責任不輕。這些必要程序都會增加成本、拉長工期的。(見圖1-7) 

▲圖1-7：傳統預製施工須使用大量的X-RAY檢驗程序

(3)  安裝施工：將預製部品、及直管/彎頭材料，運載至工地，予以現場組立安裝。
(i)  須使用大量焊接工作：
大致上的工地安裝都與包商工廠預製差不多，只是工作地點是在工地現而已，當然也會因地衍生不一樣的措施。工地焊接量的多寡，是與管線所需接合點多寡成正比，接合點越少，則焊接量越少，成本就可以降低、工期就可以縮短，當然品質就越高 (這是以工廠預製品質優於工地安裝為例相比)。

(ii)  工地焊接品質會受到空間侷限或角度影響：
畢竟工地焊接必須以人工進行，焊工進行工作時會受到工作空間、人類肢體、焊接工具的多重限制。當角度不佳、空間擁擠時，焊工焊接的品質就必然受到影響而降低，其完成工期必然相應拉長，成本會相應增加 (見圖1-8)。這點在船舶船艙內施作的配管工作或維修工作，更是明顯。

▲圖1-8：管線焊接品質容易受制於狹窄空間、工作環境

 二、新式「快速重型冷作彎管」技術配管方式及優缺點

如上述的傳統工業配管，仍有其缺失存在。新進開發出來的「快速重型冷作彎管」技術 (以下簡稱”快速彎管”) 即是用來改善傳統配管方式，以降低成本、縮短工期、提升品質。

2.1 快速重型冷作彎管技術的作業原理及方式

拜現代科技的進步，現代的工業配管圖件都已數位化 (指 AutoCAD 製圖、或其他軟體製圖，如台灣常見的 PDMS/PDS 等)，具體的轉出為 ISO 圖面也可以輕易為其他廠商協同人員所閱讀。這是展現在設計製圖端的現代化，大量降低人力，且提升設計/製造圖面品質。

　　但在實際的施工端，包含承包商工廠預製和工地安裝的實作段落上，並沒有大步的進步，仍停留在大量人力的使用上 (包含專業焊工及其他輔助人力)。

　　「快速重型冷作彎管」技術的發展，就是用來改善舊式配管工作方法以節省人力及各式成本。
快速重型冷作彎管技術的作業原理，主要是利用精密度的大型油壓加工機台 (見圖2-1)，將直管材料直接冷作彎曲成特定角度的彎頭，且彎頭部位仍是與前後直管相連接 (可視需求而加以裁切加工)。一段直管可被加工作業成包含數個彎頭和直管的連續組成 (見圖2-2)。新開發出快速重型冷作彎管技術，機器設備有 CNC 彎管機、NC 彎管機。採專業客製化製造，可達專營工業級配管長徑彎頭 R/D=1.5 倍率的彎管加工技術。

▲圖2-1：快速重型冷作彎管CNC工作機台

▲圖2-2：快速重型冷作彎管，成品例(連續彎頭)

　　原本這種冷作彎管是用來彎曲一些小直徑的薄管，由於現代的加工機具已漸漸大型化，也使得適用的彎管外徑更大、管壁更厚。目前只表列到 5”Φ 管徑，不久即可到達 10”～12”Φ 管徑的適用 (見圖2-3)。產品應用於石化廠與科技產業之工業管線冷彎重型加工 (碳鋼管、不銹鋼管、合金鋼管…等加工彎製)。鋼管適用尺寸口徑從 0.5”～5”Φ，以及彎管能力從 5S 至 XXS 等級均為加工技術處理範圍。

▲圖2-3：快速彎管，厚度適用表 (1/2”至5”管等級)

　　在快速彎管作業上，最為緊要的是部份成品在彎管段之真圓度及減薄率 (見圖2-4)。實際冷作施作執行下的數據都不遜於採購的彎頭要求。

▲圖2-4：快速彎管，真圓度及減薄率

　　傳統彎頭的製作，除了大尺寸外徑的彎頭有採用拼接焊 (俗稱蝦仔管) 的方式外，主要是加熱處理彎頭方式 (高週波加熱)，也有採用冷作模具擠壓的處理方式，端視管線材質及管徑厚度而定。

　　一般在管線設計方面最為顧忌的是經快速彎管的管線中的應力殘餘問題。其實在傳統配管工藝上，除了彎頭材料在加工廠處理時即已留下殘留應力外，進行直管與彎頭的環口焊接高溫接合所造成的應力殘留，更是鉅大，並不會小於該應力殘留；而焊接所留下的對管線管體的損傷更大 (見圖1-3、圖1-4)，日後運轉在維護維修上所殘留的問題更多，隱患更多。

　　我們公司的快速彎管技術是採用大型加工機具進行冷彎處理，精密度高。藉由大功率彎機、高精度且複雜的直徑模、導模、夾模、及通蕊等組件部品，在可調速的時間數位控制下，可以幾近完美地彎製出無需焊接的彎管。在數位化的控制加工下，快速彎管還可以彎出各種角度的組合，是傳統彎頭配管所不能及。 (見圖2-5)

▲圖2-5：快速彎管，厚管能力及多種角度示意(2”_160S_SS304)

　　目前一般的配管，也有採用冷作彎管的型式，但多數都是彎徑 3DR 的彎管 (俗稱大彎)。這是因為以前的加工機台技術上仍有不足之處，只能彎出大彎徑的彎管，這會在配管空間上形成很大的影響。

　　在石化工廠的配管上，由於技術需求及空間要求，彎頭大多是彎徑 1.5DR (俗稱長徑彎頭)，因此傳統工具機台冷作彎管都不適用，只能採用彎頭焊接。我們的快速彎管技術利用了最新的大型加工機台，可以作到小彎徑 1.5DR 的直接彎管，最小則可以到達彎徑 1DR (俗稱短徑彎頭) (皆需視材質、管尺寸而定。機台是機器，但不是萬能的)，可以滿足石化工廠的需求。

2.2 快速重型冷作彎管技術的優點

一個新技術的出現，必代表舊技術的某一些已存在的缺點可以被改進、或精簡化、或提升品質。快速重型冷作彎管技術有以下的優點：

(1)  快速彎管可以節省加工時間：
　　◆傳統工業配管「直管+彎頭」接合都是使用專業焊工予以環口焊接結合，焊合時間隨管徑、壁厚、管材質而異。例如以常見的 ASTM A106 的 2”Φ sch.40 管為例，一口環焊約需要 0.5 至 1.0 小時，包含專業焊工及輔助人工。另有搬運、假固定、管材研磨修整、焊道研磨修整等時間耗費。另外，還須再加上各式檢驗所需時間等 (依承包要求而定)。若要使彎頭兩端各與直管相接合，則需花費二倍時間。(見圖2-6)
　　◆新式的快速重型冷作彎管加工，只要直管管材一上加工機台，以 ASTM A106 的 2”Φ sch.40 管為例，一個彎管(指彎頭連著兩端的直管) 幾乎可在 10 至 30 秒內完成。完成彎管加工過程，完全由程式數位控制，精準不會錯位。
這個優點幾乎就是新式的「快速重型冷作彎管」技術的所有優點縮影及代表。其他優點，我們往下續說。

圖2-6：傳統配管焊接與快速冷作彎管實作情形比較(同為4” 40s cs pipe)

(2)  快速彎管可以節省傳統彎頭的採購，節省成本：　　
◆傳統工業配管「彎頭」必須另外採購，由於彎頭較直管更貴，會增加成本。而且彎頭零件的採購交貨時程，明顯的會比直管採購更久。
◆快速重型冷作彎管加工技術直接採用既有的直管管材，進行彎管加工，可以明顯省下不少的彎頭成本。而使用直管直接加工彎成彎管，也可以降低直管材料的零料耗損，效益明顯，採購交貨的速度也較快。這些快速彎管的材質與直管的材質是一樣的，不會有材質錯接的錯誤產生。使用精密機台加工，彎管不論是 90°、45°、或其他特殊角度的彎頭，都可以直接數位化精密加工，不必再將彎頭予以二次裁切加工，節省成本、縮短工期、提升品質。
快速彎管可以一直管管材製作成連續彎頭_節省加工時間及材料。傳統工業配管固定「直管-彎頭-直管-彎頭」的類似搭配方式，注定了每一彎頭必須有兩端的環口焊道，也注定會浪費較多的工期，也增加成本。
新式的快速重型冷作彎管加工，可用一直管管材在加工機台上，連續彎管成數個「直管+彎管」型式；當然這會受限於機台大小、彎折限制及採購的直管管材長度等。標準的工業配管，尤其是多管組成的管排，在線型上轉彎多是以「先上彎，再轉彎」的類似方式進行轉彎，所以路徑上必須有多個連續彎頭。快速重型冷作彎管加工技術可以製作所須的連續彎頭，每一個彎管處即省下二個環口焊接，效益明顯。(見圖2-7)

▲圖2-7：快速彎管，此一連續彎管可節省8道環焊(圖左)，各式角度彎管(圖右)

(3)  快速彎管的連續彎頭可以錯開不易焊接的接點，可以提升品質：
　　◆傳統工業配管固定「直管-彎頭-直管-彎頭」的零件搭配方式，在運至工地安裝時，許多工地接點可能會位在空間受限的地點，整體品質會較為不佳。
◆快速重型冷作彎管加工，可用使用連續彎管的方式，儘力將未來工地安裝時不易焊接的地點錯開，可以提升品質。也因為連續彎管的技術，降低工地安裝的環焊接口數，也使整體施工成本降低、縮短工期。這個特性尤其適用於極度狹窄空間，如船舶船艙等不易燒焊處所。

(4)  快速彎管預製工作可以24小時進行加工：
　　◆傳統工業配管預製畢竟限於人類體能、家庭生活、場地照明、天候限制、勞動法令限制，工作時間性有其限度與限制。
◆快速重型冷作彎管加工，採用現代高科技的精密加工機台，只要供給電能，用極少數的人力即可進行長時間的加工作業，理論上可以 24 小時作業 (當然，再好的機器仍須休息保養)，節省工期，相應節省成本。這點在現今台灣產業界人力短缺，尤其是在必須採用專業焊工師傅的工業配管業更是明顯，快速彎管加工可以利用最精簡的人力進行預製作業，效益明顯。

(5)  快速彎管預製工作可完全在工廠室內進行加工：
　　◆傳統工業配管預製畢竟限於承包商的作業場所廠房有限，必須部份採用室外露天作業 (預製場)，也受部份天候影響 (焊接工作易受下雨影響)，品質較易有差異。
◆快速重型冷作彎管加工，採用高科技的精密加工機台，幾乎可以完全在廠房內作業，即使雨季仍可施作，品質穩定度高，產出品質的穩定性不會因長時間連續工作的原因而降低。

(6)  快速彎管預製成品，品質穩定：
　　◆傳統工業配管預製畢竟使用人工作業，成品會受限於承包商的專業焊工素質。成品品質可能會因焊工專業培訓程度不同而有差異，再者，承包商可能因趕工、工人流動、甚至工人抗爭、勞資糾紛等因素，而被迫進行臨時調工/派遣、生手上線當老手用、外包/再轉包作業等，而影響品質及交期。
◆快速重型冷作彎管加工，採用現代高科技的精密加工機台，幾乎成品品質可以完全相同，這是機械生產的特性，雖尚無法達到關燈生產的最高境界，但與傳統生產方式相比，已是大大進步了，相距已是不可以里計。

(7)  快速彎管預製，使用極少人力，可以更專業培訓，品質穩定：
　　◆傳統工業配管預製必須使用大量人工作業，工作人員體力負荷大、人員流動量大，承包商必須不斷的招募、訓練焊工，易有品質差異。
◆快速重型冷作彎管加工，採用現代高科技的精密加工機台，使用人力幾乎降到最低。而這種高精密加工機台必須使用經專業培訓過的人員操作，因人數少，容易集中培訓。且工作處所為廠房室內工作，人員穩定、流動性較低，品質容易把關，技術更容易積累。

(8)  快速彎管預製，集中作業，於廠房內機台附近其他機具齊全，作業益更高：
　　◆傳統工業配管是人力集中的產業，即使在工廠預製，也都必須在大片土地/空間中加以展開，雖使用機具 (如吊具、堆高機等)，效益較難展開。
◆快速重型冷作彎管加工，主要作業都集中在加工機台附近，加上就近使用其他機具輔助，效率明顯。現代工廠管理都講究儘力機器化，以降低人力、提高效能，成本降低，這與快速重型冷作彎管加工技術十分契合。
◆傳統工業配管預製仍是必須在「直管-彎管」接點使用焊接結合，其實焊接處才是整條管線最弱點。
◆快速重型冷作彎管加工，直接將直管管材彎成彎管或連續彎管，不使用焊接，可以確保成品品質。當然，這倒也不是說快速彎管加工就不必要使用焊接，而是可以使焊接工量降到最低，提升品質。(見圖2-8)

▲圖2-8：快速彎管，彎管內壁光滑流暢(4”_40s與2”_80s CS PIPE)，無焊道焊縫

(9)  快速彎管預製，品質更好，檢驗更少、更省：
　　◆傳統工業配管的預製，使用大量焊接，成品仍是需要進行檢驗，以確保品質達標。
◆快速重型冷作彎管加工，在彎頭和直管接口並無焊接 (管線中的焊接處為最脆弱的點)，無進行焊接檢驗之必要。快速彎管雖是機械化生產，但仍會有因人員的操作不當，而造成不良，例如彎管折皺等，多數的檢驗以目視、觸感即可查驗。這個優點也影響到未來工地安裝時的檢驗，因為快速管的焊接點較少，工地安裝檢驗的量也會較少。

(10)  快速彎管預製，可將工地安裝的接點安排在直管段，而錯開彎頭接頭：
　　◆傳統工業配管的工地安裝，大致上會將焊接口安排在「直管-彎頭」的接點，以降低環焊口量。這個環焊口其實是整修管線中最弱的接口點。(參考圖1-4)
◆快速重型冷作彎管加工，直接將直管作成彎管、或連續彎管。由於原始的直管管材有一定的長度，在彎管加工後會有剩餘的直管段，可儘量利用，避免材料的浪費。其次，「直管-直管」的接點環焊總是比「直管-彎頭」的接點環焊來的輕鬆，品質也比較好。但這個優點必須在設計/製造圖中加以改善相輔，才能真正達到經濟效益。(見圖2-9)

▲圖2-9：冷作彎管依立體ISO圖加工(一體成型)

(11)  快速彎管，在彎頭處的流體流動性能較佳：
　　◆傳統配管在「直管-彎頭」處會有環口焊接，而這些環口焊接常是管線中流動的最大阻礙點。(參考圖1-4)
　　◆快速重型冷作彎管加工，直管彎管間並無環口焊接，自「直管-彎管-直管」中的管線內壁光滑無焊道，會使管線彎頭中流量的阻礙降到最低，有助於業主工廠生產製程效率。

其次，快速彎管，在彎頭處的維護維修量較低：
◆傳統配管在「直管-彎頭」處會有環口焊接，而這些環口焊接常是業主工廠日後運轉中最易鏽蝕、裂縫、造成操作工安事故的點。(見圖1-4)
◆快速重型冷作彎管加工，直管彎管間並無環口焊接，不易有鏽蝕、裂縫之情形，可以減少操作工安事故的發生率，降低業主工廠的人員/財產/停俥之損失隱憂，也會減少歲修支出。(見圖2-10)

▲圖2-10：直管彎管間並無環口焊接工序(1.25”_160s_CS PIPE)

(12)  快速彎管，在數位化控制下，同尺寸規格彎管可進行大量高精度複製：
　　◆傳統配管必須一個一個由人工予以焊接給合，耗時費工，精度也差。
◆快速彎管藉由大型機台、數位控制，在相同規格下可大量進行複製 (copy)，快速、且精度高。(見圖2-11)

▲圖2-11：快速彎管，可快速、大量、高精度複製

2.3 快速重型冷作彎管技術的缺點

說了這麼多快速重型冷作彎管技術的優點，無法避免的，也會有些缺點。事實上，這些都是產業投入，談不上是缺點，而且日後都會變成運轉資本。

(1) 快速彎管必須耗資購置精密加工機台：
工欲善其事，必先利其器。沒有高科技的精密加工機台，快速重型冷作彎管技術即無法施行。這些精密加工機台的價格都不低，動輒幾千萬，生產者必須先期投入鉅資。(見圖3-1)

(2) 快速彎管必須培訓加工機台的專業操作人員：
初步是藉由加工機台廠家的專業培訓，建立基本的操作能力。其次，再經由廠內實際的操作，磨練操作人員的經驗、及準確度。不可諱言，這是必須的消耗成本。但拜高科技之賜，我們已能大量地節省操作人員的培訓時間及成本。
訓練紮實的操作人員除了對成品品質有保障外，也能降低殘次品的比率，畢竟再精密的機器也是要人去操作的。(見圖2-12)

▲圖2-12：彎管良品(圖左)，操作不良時會產生殘次品/管壁皺褶(圖右)

(3) 快速彎管機台的耗材相當貴：
快速彎管所適用於重型工業管線而使用的大型機台，因功率較大，對機件的耗損也大。這些耗材價格不斐，動輒數十萬元，也是必要維護成本。(見圖2-13)

▲圖2-13：快速彎管機台夾具耗品

(4) 快速彎管必須建立獨特性的技術 Know-How：
身處劇烈變化的現代產業競爭，有機台、人員，也不是僅依靠廠家機台手冊就可以生存，獨特的技術 Know-How 才是永續經營的眉角。除了以機具、人員作入門檻外，還需要有深厚技術以墊高競爭門檻。這段比較深，以後再來談吧。

(5) 有些特規管材，仍是須業主或上包供料：
由於快速彎管是屬於加工的一環，財力有限，採購線也有受限，所以有些特規的直管管材 (材質或管徑等)，仍是須業主或上包供料，才能予以彎管加工。這個部份的加工營運模式就像是俗稱的「來料加工」。部份材質特殊管線交貨期長、或必須向國外採購者，也不適宜。

(6) 有些特規管材，無法被快速彎管加工：
快速彎管是使用大型機台加工，但機台能量及適配模具畢竟有其限度，無法提供全面性的彎管加工。例如：
(i) 目前最大加工管線尺寸是 5”～6”Φ，超過了，就只能用傳統的彎頭環焊方式了。我們正朝向 10”～12”Φ 彎管加工機台的開發，未來會逐步克服；但明顯地不會全面提供所有管徑加工，畢竟市場會說話決定。
(ii) 部份的特厚管，也無法彎管加工。
(iii) 部份材質特殊管線，也無法彎管加工。

(7) 快速彎管，也受限於管材長度：
直管管材一般有其長度限度 (例如：6米)，意思是在彎管加工後，"直管+彎管" 的總長也不是可以無限延伸的，仍必須有環焊接合的必要性。優良的製造設計是將管長充份利用完畢，儘量不浪費。(見圖2-14)

▲圖2-14：使用於液化石油氣LPG系統 4”_40S_CS PIPE 冷作彎管配管
(上圖為管線Tie-in舊管處，下圖為地下管管線修改為地上管)

三、結論

其實一般型的冷作彎管技術早已存在多年，一般都是小尺寸管徑、薄管壁的冷作彎管，廣泛應用於各產業。例如：土木建築行業的欄杆彎管(常見為不鏽鋼管、1.25” 至 3”Φ 居多)、電子業的排熱彎管(如電子部品排熱銅管，約1/16”、1/8”Φ不等)、汽機車的排熱管等，可見冷作彎管已是一項可靠的技術。

　　拜數位科技進步之賜，及先進的高精密加工機台之助，德翰公司發展出來的快速重型冷作彎管技術，將前述技術更進一步提升至更大管徑 (目前為 5”～6”Φ 機台，10”～12”Φ 管徑的機台已開發完成)，應用面則以管內壓大的工業用管為主，尤其是石化業管線。(見圖3-1)

　　石化業是一個技術密集、資金密集的工業建設，有一定的風險存在，產品廣泛應用在各個相關行業。現在新發展出來的快速重型冷作彎管技術，在管線工程上，確實能夠降低成本、縮短工期、提升品質、減少檢驗，甚至可以降低運轉後的維修維護頻率和費用、及歲修費用。

　　時代不斷前進，環境也不斷改變。業主需求更是不斷提高，價格不斷的削減，工期不斷的被壓縮，工作安全不斷的被要求提高。傳統配管工程卻必須使用大量人工、大量零件、大量時間製作，漸漸趕不上時代了。近年來台灣社會的勞動法令也有了變化，一例一休或許未來又有可能變形成另一種更嚴峻的情勢，產業更應該體認到未來的挑戰；而科技日新月異，帶來了數位化、精密化、機械化的生產方式與新的商業模式。

　　「快速重型冷作彎管」技術正足以滿足當前的時代需求。

▲圖3-1：冷作彎管 CNC 加工機台(前後側)

我們提供服務領域：

【專業技術服務項目】:提供冷彎彎管加工領域範圍
1. 建廠專案配管工程承包施工。
2. 立體圖面指定彎管彎製代工。
3. 提供非焊接型彎管彎頭管件。
4. 其他附加價值。

【冷彎彎管技術優勢】:業主端成本降低與管線品質提升
1. 無須花費採購彎頭的購買物料直接成本。…(cost down)
2. 節省對於彎頭焊道非破壞檢測施工費用。…(cost down)
3. 降低現場動火程序相關人事物綜合成本。…(cost down)
4. 減少管線與彎頭材質誤用之虞慮。…(材料品質控制)
5. 省略彎頭焊接熱應力影響。…(減少焊接熱應力數量)
6. 減少彎頭處全滲透焊道對於流體擾動阻擋！…(無管內焊道抗阻)
7. 使用於高速流體低阻力流體物質。…(輸送更加順暢)

    我們秉持著『專業技術、服務至上、品質導向』朝著永續經營的理念邁進。
人才與經驗是工程的支柱，我們累積了四十餘年的豐富配管經驗及工程實績，所有人員均經過專業之培訓。藉由不斷的學習以及經驗上的累積，提供您最專業、最完善及最有效率的服務品質，祈盼各界好友的支持及指教。

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　DH 快速重型冷作彎管技術簡介 - PDF (繁中版)、(簡中版) (upd@ 2017-07-02)
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後記：(upd.@ 2017-07-03)

 

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