摩擦焊石油钻杆节能工程项目可行性研究报告

摩擦焊石油杆节能工程项目第8页目录第一章项目总论 -1-§1.1项目简介 -1-§1.2可行性研究的范围 -2-§1.3编制依据 -2-第二章项目建设背景及必要性 -3-§2.1橡胶密封件项目提出的背景 -3-§2.2国家产业政策 -6-§2.3项目建设的必要性 -8-第三章项目优势 -11-§3.1市场优势 -11-§3.2技术优势 -16-§3.3组织优势 -17-§3.4政策优势:关中—天水经济区发展规划 -17-§3.5区域投资环境优势 -17-第四章产品介绍与技术介绍 -20-§4.1橡胶密封件产品介绍 -20-§4.2产品标准 -21-§4.3产品特征及材质 -21-§4.4产品方案 -26-§4.5产品技术来源 -27-第五章项目产品发展预测 -28-§5.1产品行业关联环境分析 -28-§5.2行业竞争格局与竞争行为 -33-§5.3竞争力要素分析 -39-§5.4项目发展预测 -41-§5.5竞争结构分析及预测 -43-第六章项目产品规划 -47-§6.1项目产品产能规划方案 -47-§6.2产品工艺规划方案 -47-§6.3项目产品营销规划方案 -51-第七章项目建设规划 -58-§7.1项目建设总规 -58-§7.2项目项目建设环境保护方案 -61-§7.3项目建设节能方案 -65-§7.4项目建设消防方案 -66-§7.5项目建设生产劳动安全方案 -69-第八章项目组织实施情况 -73-§8.1项目组织 -73-§8.2项目劳动定员和人员培训 -74-§8.3项目管理与实施进度安排 -77-§8.4工程招标 -80-第九章项目财务评价分析 -82-§9.1项目总投资及资金筹措 -82-§9.2项目财务评价依据及相关说明 -83-§9.3项目总成本费用估算 -84-§9.4销售收入、销售税金及附加和增值税估算 -84-§9.5利润分配估算 -85-§9.6借款偿还计划 -85-§9.7现金流估算 -85-§9.8不确定性分析 -86-§9.9风险分析 -88-第十章项目经济、社会效益评价 -90-§10.1经济效益评价 -90-§10.2社会效益评价 -90-第十一章可行性研究结论与建议 -91-§11.1研究结论 -91-§11.2建议 -91-1总论1.1项目概况项目名称:摩擦焊石油钻杆节能工程项目项目业主:山东##石油装备有限公司注册资金：3000万元法人代表：建设地址：经济开发区项目编制依据山东##石油装备有限公司关于编制《钻杆摩擦焊节能生产线项目可行性研究报告》勘察设计委托书。项目编制原则以市场为导向，以经济效益为中心，提高投资收益。所投资设备的技术性能体现“先进性、可靠性、适用性、高效性”原则，满足HSE标准要求。关键设备便于维护保养，辅助设备便于采购。采用成熟适用的新技术、新工艺、新材料。节约能源，降低消耗。遵循的标准规范符合国家及油田的发展方针、政策，符合油田客观实际，主要遵循以下规范、标准和技术规定。SY/T5561-92《摩擦焊接钻杆焊区技术条件》APIspec7-2001《第40版旋转钻柱构件规范》仪表供电设计规定（HG20509-2000）仪表供气设计规定（HG20510-2000）信号报警联锁系统设计规定（HG20511-2000）仪表配管配线设计规定（HG20512-2000）仪表系统接地设计规定（HG20513-2000）10kV及以下变电所设计规范（GB50053-94）低压配电设计规范（GB50054-95）电热设备电力装置设计规范（GB50056-93）研究目的1.5.1研究目的通过对建设钻杆摩擦焊节能生产线工程可行性进行研究，经过技术方案比较，经济效益分析，选择合适的摩擦焊生产线设备，满足国内外油田钻井生产需求。1.5.2研究范围该项目的研究范围为钻杆摩擦焊生产线工程，分析国内外钻杆摩擦焊设备、热处理设备以及配套设备的技术参数，经过优化设计，确保钻杆摩擦焊生产线满足国内外油田对钻杆高品质和多品种的要求。对项目进行投资估算和效益分析。1.6主要工程量新建钻杆摩擦焊生产线一条，包括：摩擦焊机主机、液压系统、电控系统、自动上下料装置；新造热处理生产线一条，包括：正火（退火）装置、淬火装置、回火装置；新增部分辅助设备；1.7建成后产能预计年生产钻杆约9200吨（折算￠127钻杆约27600根）；并配套生产石油油管4万吨，石油套管10万吨。1.8改造的生产线产品规格表1.8-1可生产的钻杆规格规格外径名义重量计算重量钢级壁厚加厚形式（见注）inmmLb/ftkg/minmm23/860．36．556．269．32E，X，G，S0．2807．11EU27/873．010．49．7214．48E，X，G，S0．3629．19EU、IU31/288．99．508．8113．12E0．2546．45EU、IU31/288．913．3012．3118．34E，X，G，S0．3689．35EU、IU31/288．915．5014．6321．79E0．44911．40EU、IU31/288．915．5014．6321．79X，G，S0．44911．40EU、IEU4101．614．0012．9319．26E，X，G，S0．3308．38EU、IU41/2114．313．7512．2418．23E0．2716．88EU、IU41/2114．316．6014．9822．31E，X，G，S0．3378．56EU、IEU41/2114．320．0018．6927．84E，X，G，S0．43010．92EU、IEU5127．016．2514．8722．15X，G，S0．2967．52IU5127．019．5017．9326．71E0．3629．19IEU5127．019．5017．9326．71X，G，S0．3629．19EU、IEU5127．025．6024．0335．79E0．50012．70IEU5127．025．6024．0335．79X，G，S0．50012．70EU、IEU51/2139．721．9019．8129．51E，X，G，S0．3619．17IEU51/2139．724．7022．5433．57E，X，G，S0．41510．54IEU注：EU-外加厚；IU-内加厚；IEU-内外加厚。

表1.8-2可生产的加重钻杆规格规格外径名义重量计算重量壁厚in.mmLb/ftkg/min.mm27/873．010．49．7214．480．3629．1931/288．99．508．8113．120．2546．455127．016．2514．8722．150．2967．5251/2139．724．7022．5433．570．41510．541.9研究结论通过本次研究，山东##石油装备有限公司建设钻杆摩擦焊（含热处理）节能生产线及辅助设备。解决目前钻杆摩擦焊生产线存在的产品品种不齐全、生产效率低、设备故障停机率高、加工精度低、焊接一次合格率低等问题，满足国内外油田高质量钻杆的需求。项目概算总投资6904万元，其中建设投资4833万元，辅底流动资金2000万元，其他投资71万元。税前内部收益率166.31%，税后内部收益率120.06%，税前投资回收期1.80年，税后投资回收期2.16年，项目在经济上可行。各项目见表1.7-1。表1.7-1项目投资算汇总表编号项目单位数量一固定资产投资万元4833（一）设备部分万元2683（二）土建部分（征地103亩，土建3万m2）万元2150二辅底流动资金万元2000三其他投资万元71四工程总投资万元6904通过研究，本项目在技术上是可行的，项目采用的技术成熟、可靠，技术风险小，项目的经济效益良好，经济风险小，综合考虑，项目可行。钻杆生产的市场前景2.1摩擦焊技术的简介及主要优点利用摩擦热焊接起源于一百多年前，此后经半个多世纪的研究发展，摩擦焊技术才逐渐成熟起来，并进入推广应用阶段。自从上世纪五十年代摩擦焊真正焊出合格焊接接头以来，就以其优质、高效、低耗环保的突出优点受到所有工业强国的重视。我国的摩擦焊研究始于1957年，是世界上最早开展摩擦焊研究的几个国家之一，取得了很多引人注目的成果。摩擦焊与其它焊接技术相比，它有以下主要优点：质量稳定。焊接过程自动化，参数设定后容易监控，重复性好，不依赖于操作人员的技术水平和工作态度。焊接过程属固相热压焊，接头为锻造组织，焊缝基本不出现气孔、偏析和夹杂等铸造组织的结晶缺陷，焊接接头强度远大于熔焊、钎焊的强度；效率高。对焊件准备通常要求不高，焊接设备容易自动化，可在流水线上生产，每件焊接时间以秒计，一般只需几秒至几十秒。节能、节材、低耗。所需功率仅及传统焊接工艺的1/5~1/15，不需焊条、焊剂、钎料、保护气体，不需填加金属，也不需消耗电极；环保，污染小。焊接过程基本不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有孤光和火花。2.2钻杆生产的现状及市场前景石油钻杆是石油钻井所需的重要生产物资，需求数量大，价格昂贵，更新较快。钻杆的生产随着技术进步发生了很大的变化，由初期的有细扣钻杆发展为接头与管体闪光对焊以至近来的摩擦对焊。钻杆摩擦对焊相对于传统的技术由于效率高和质量比较稳定等诸多优点，迅速在世界范围内得到推广。钻杆摩擦对焊工艺是利用外力使两个工件（钻杆的管体和接头）接触面之间的相对摩擦运动和塑性流动所产生热量，在接触面及其附近金属达到粘塑性状态并产生适当的宏观变形，在两侧材料动态再结晶的同时通过顶锻焊接达到两个工件分子间结合的固态连接方法。目前，国内外的石油钻杆95%以上采用摩擦焊技术，国内外钻杆摩擦焊机主要有两种，一种是惯性摩擦焊机；一种是连续驱动摩擦焊机。由于惯性摩擦焊控制的参数少，焊接的质量稳定性更高，国内外钻杆生产商均采用惯性摩擦焊加焊后退火+淬火+回火的热处理工艺。近几年来，高油价带来的石油开发热潮使包括钻杆在内的石油装备、工具供应异常紧张，国内外市场需求很旺盛。2005年以来，石油钻杆资源严重匮乏，价格节节攀升，现有产能跟不上市场需求。钻杆是钻井作业中必不可少的重要工具，具有用量大、投入资金多、消耗量大的特点。国内外油田钻井每年由于接头外径磨小或因重复修螺纹使接头缩短而需要更新的钻杆达30余万吨。另外，新的钻井队伍如雨后春笋般增加，每年需新增钻杆约20万吨左右；因而，钻杆的修复和制造具有十分广阔的前景。钻杆摩擦焊生产线现状及存在的问题3.1山东省华东石油管材钻具现有钻杆摩擦焊生产线现状在2006年，华东公司从长春焊接设备厂购进了一台125t摩擦焊机，用于除进行旧钻杆的修复外，开始了新钻杆的试生产。2007年，为了规范钻杆的修复和制造，华东建立了钻杆摩擦焊质量管理体系，开展了API认证工作。目前，华东公司生产的钻杆在国内外油田钻井市场上得到了广泛应用。生产线每天可以修复、生产￠钻杆30根左右，年生产能力仅有1600吨。现有钻杆摩擦焊生产设施现状见表3.1-1。表3.1-1现有钻杆摩擦焊生产设施现状表序号设备名称数量生产厂家备注一主要设备1摩擦焊机组125T1套长春焊接设备厂2形变热处理装置1套长春焊接设备厂3回火装置1套西安海翔4普通管螺纹车床2台上海机床厂5弯曲试验机1台无锡大力6耐磨带喷焊机1台国产7内圆手动修磨机2台国产8钻具综合检测仪EZW-P1台美国9磁粉探伤仪1台国产10超声波探伤仪1台国产11便携式硬度仪1台国产二辅助设备1焊接区辊道、托辊、台架1套自制2室内行吊5T1台国产3空气压缩机1台进口3.2现有钻杆摩擦焊生产线工艺流程简介现有钻杆摩擦焊生产线工艺流程（见图1）3.3现有钻杆摩擦焊生产线存在的问题3.3.1摩擦焊机组存在的问题3.3.1.1摩擦焊机关键部分零部件加工精度不高，国产电器元件不稳定造成焊机的精度和技术性能下降、故障频率高。现有摩擦焊主机、液压系统、电控系统经过了两年的运行，其中主轴精度和滑台精度由出厂时的0.3.3.1.2焊机能力不足。出于其设计的最大顶锻力为125t，不能焊接￠127S135以上钢级和规格的钻杆。3.3.1.3焊接品种单一，不能焊接各种类型的加重钻杆。由于焊机主轴箱设计的原因，焊接钻杆接头的最大长度只有450mm，而加重钻杆公接头长度达到了750mm（接头本体长度+焊径长度）。3.3.2热处理工艺存在的问题现有的焊缝热处理工艺采用的是形变热处理工艺（焊后直接淬火+回火），这种工艺的优点是采用焊后余热直接淬火，工艺相对简单，但该工艺有以下不足：3.3.2.1淬火不太均匀，造成在焊区同一截面不同区域的强度和冲击韧性相差较大。3.3.2.2焊区的晶粒度只有6级左右。现有钻杆摩擦焊生产线工艺流程（图1）管体、接头入厂检验检验、编号管体、接头入厂检验检验、编号磨擦焊接形变淬火管体、接头车端面超声波探伤磁粉探伤外观检查车除外飞边修磨内飞边成品检验硬度检验回火焊区防腐入库4项目建设必要性4.1国内外钻井生产上迫切需要中原油田国内市场共有钻井队伍153支，分布在四川、新疆、河北、内蒙、吉林、黑龙江等10多个省（市）、自治区；国际市场共有48支钻井队，分布在苏丹、沙特、也门、哈萨克斯坦等9个国家，配备各种钻杆数量达5万余吨，因磨损、腐蚀原因造成的钻具失效及市场的发展，每年需补充1万吨左右的钻杆，其中2000吨钻杆只需切换头修复。这些钻杆切换头的修复工作生产厂家是不愿意干也没有时间干。其次中原油田钻井队伍承担着大量的深井、超深井、水平井、丛式井等高难度钻井作业，对钻杆的质量提出了更高的要求，钻井生产需要大量的优质钻杆。三是钻杆采购极其困难。目前，钻杆、加重钻杆等石油物资需求旺盛，供应紧张，且价格仍维持在高位状态，每吨高达3.1万元左右，交货期一般为6个月以上，部分厂家甚至高达8个月以上，钻杆供应紧张使应更新的钻杆不能及时更新直接影响了钻井生产。中原油田摩擦焊生产线若能修复需切换接头的钻杆并制造部分新钻杆不紧节约了大量的采购资金而且可缓解钻杆供应紧张的局面。4.2钻杆摩擦焊设备不能满足生产的要求目前中原油田使用的摩擦焊机故障高（平均2次/月），焊接一次合格率低，不仅焊接精度低，而且品种单一。无法焊接生产急需的￠127S135、￠139.7以上尺寸钻杆及各种类型的加重钻杆。现有的钻杆摩擦焊生产线每年仅能修复和生产新钻杆约1600吨，且只适用于4500米以内的井，不能满足钻井生产对高品质钻杆需要；因此目前中原油田使用的摩擦焊机焊接的钻杆无论在性能上，还是在品种、数量上，都不能满足中原油田内外部钻井市场发展的需要，急需建设新的钻杆摩擦焊生产线，生产和修复相应规格的高品质钻杆以解决上述矛盾。5项目建设的可行性5.1原材料供应完全满足钻杆制造要求对焊钻杆的原材料主要有管体和接头。综合近几年市场情况，中原油田钻杆生产原材料货源相对充足。一是天钢、宝钢生产的钻杆平端管及加重钻杆管体货源充足，多年来与中原油田有着良好合作关系，可满足各种规格钻杆平端管的供应。二是国内钻杆管体端部加厚技术成熟，具备年20万吨左右的产能。中原油田与其中的四个厂家有良好的合作关系。三是钻杆接头供应充足。中原油田已与5个钻杆接头生产厂家有长期业务关系。因此在原材料供应方面完全满足钻杆摩擦焊生产的需求。5.2具备钻杆生产的基础条件一是通过近几年不断的钻杆修复实践和工艺技术研究，锻炼和培养了一支经验丰富的钻杆摩擦焊技术和操作队伍；二是具有一流的检测手段。配套了相关的检测设备，拥有先进的钻具综合检测仪、超声波探伤仪、磁粉探伤仪等检测设备，价值达600余万元，不需重复投资；三是建立了完善的质量体系。通过了ISO9001质量体系认证，取得了API认证。四是现有场地和供电设施具备了钻杆修复生产的条件。该项目实施后，修复和生产成品钻杆可以用于国内外的钻井市场。5.3经济效益显著建成后的钻杆摩擦焊生产线，可形成年产9200吨钻杆的产能，满足中原油田需切换接头的钻杆的修复和生产急需的￠127S135钻杆、￠139.7钻杆以及各种规格的加重钻杆。按照目前市场采购价格计算，钻杆管体采购价在每吨2万元左右，￠127钻杆对焊接头采购价每对在1800元左右，每年可为油田节约采购成本4000万元左右，具有良好的经济效益。综上所述，建设钻杆摩擦焊生产线是十分必要和可行的。改造后的钻杆摩擦焊生产线工艺流程（图2）车待焊接端面磨擦焊接吸渣检验管体、接头进厂车待焊接端面磨擦焊接吸渣检验管体、接头进厂车除外飞边淬火高温回火同轴度检验退火车除外飞边淬火高温回火同轴度检验退火入库打包喷漆喷标称重测长外观检验硬度检测磁粉探伤吸渣超声波探伤内圆手动修磨外圆自动修磨入库打包喷漆喷标称重测长外观检验硬度检测磁粉探伤吸渣超声波探伤内圆手动修磨外圆自动修磨6方案设计6.1设计规模项目达产后，钻杆摩擦焊生产线具备制造修复钻杆9200吨/年（折合￠127钻杆27600根）的生产能力。6.2工艺流程设计为了生产出高品质的钻杆，并提高工作效率，参照国内外钻杆的生产工艺，制定新工艺流程见图2。新的工艺流程包括焊前准备工序（管体接头进厂、检验、车待焊接端面、吸渣），其主要作用是车除待焊接端面的锈蚀部分、清除管内杂质，为焊接作好准备；焊接工序（包括摩擦焊接、同轴度检验），其主要作用是使管体和接头焊接在一起，并保证管体和接头的偏离度在标准范围之内；热处理工序（包括退火、车除外飞边、淬火、高温回火），其主要作用是消除焊接内应力后对焊区进行调质处理，提高焊区综合机械性能；焊后工序（包括内圆手动修磨，外圆自动修磨、吸渣、磁粉探伤、超声波探伤、硬度检测、外观检验），其主要作用是使焊区内外表面符合要求、清除管内杂质、检查焊区缺陷；标准化工序（包括喷漆喷标、称重测长、打包、入库），其作用是外观防腐、做焊接批次、长度、重量标识，实现规格化，便于运输。6.3方案选择本项目根据市场调研情况，选择三种方案：方案一是进口160吨惯性摩擦焊机组；方案二是购置国产125吨连续驱动摩擦焊机组；方案三是购置国产160吨惯性摩擦焊机组。三个方案中辅助设备均采用国产。6.3.1方案一：采用进口摩擦焊机生产线主要工程量见表6.3.1-1表6.3.1-1采用进口钻杆摩擦焊机生产线生产设施§设备名称及型号数量预算金额（万元）备注一主要设备1惯性摩擦焊机组160T1套17541.1摩擦焊主机1台进口1.2液压系统1套进口1.3电控系统1套进口1.4管体、接头自动上料架1台国产1.5墩粗机1套160国产2正火（退火）装置1套282.1中频电源100KW1台国产2.2变压器1台国产2.3感应圈1套国产2.4内置水冷循环系统1套国产2.5红外测温装置1套国产2.6电器控制系统1套国产3淬火装置2套483.1中频电源160KW2台国产3.2变压器2台国产3.3感应圈2套国产3.4内置水冷循环系统2套国产3.5红外测温装置2套国产3.6电器控制系统2套国产3.7外置冷循环系统2套国产4回火装置2套304.1中频电源160KW2台国产4.2变压器2台国产4.3感应圈2套国产4.4内置水冷循环系统2套国产4.5红外测温装置2套国产4.6电器控制系统2套国产5普通管螺纹车床3台30国产6外圆自动修磨机1台5国产7内圆自动修磨机2台5国产8弯曲试验机1台28国产9钻具综合检测仪EXW-P1台20美国10磁粉探伤仪2台10国产11超声波探伤仪2台2国产12便携拭硬度仪2台1国产二辅助设施1吸渣装置2套8国产2自动喷漆、喷标装置1套485国产3自动称重、测长设备、电控国产4打包机1台国产5焊接区辊道、托辊、台架1套国产6自动线液压系统5套国产7自动线电控系统1套国产8室内行吊5T2台20国产9平衡吊400Kg1台12国产10空气压缩机1台10国产12变压器S11-M-1250KW1台10国产13实验室设备19613．1冲击试验机JBS-3001台国产13．2电动拉床VU-2D1台国产13．3硬度计HR-150B1台国产13．4万能试验机WEW-600B1台国产13．5金相分析仪1台国产13．6光谱分析仪1台国产13．7锯床1台国产13．8车床CA6150/10001台国产13．9万能工具磨床1台国产13．10铣床1台国产合计26836.3.2方案二：采用国产连续驱动钻杆摩擦焊机生产线主要工程量见表6.3表6.3.2-1采用国产钻杆摩擦§设备名称及型号数量估价（万元）备注一主要设备1摩擦焊机组125T1套3601．1连续驱动摩擦焊机主机125T1台国产1．2液压系统1套国产1．3电控系统1套国产1．4管体自动上料架1台国产1．5接头自动上料架1台国产1．6墩粗机1套610国产2正火（退火）1套182．1中频电源100KW1台国产2．2变压器1台国产2．3感应圈1套国产2．4内置水冷循环系统1套国产2．5红外测温装置1套国产2．6电器控制系统1套国产3淬火装置2套403．1中频电源160KW2台国产3．2变压器2台国产3．3感应圈2套国产3．4内置水冷循环系统2套国产3．5红外测温装置2套国产3．6电器控制系统2套国产3．7外置水冷循环系统2套国产4回水装置2套364．1中频电源160KW2台国产4．2变压器2台国产4．3感应圈2套国产4．4内置水冷循环系统2套国产4．5红外测温装置2套国产4．6电器控制系统2套国产5普通管螺纹车床3台30国产6外圆自动修磨机1台5国产7内圆手动修磨机2台5国产8弯曲试验机1台28国产9磁粉探伤仪2台20国产10超声波探伤仪2台10国产11便携式硬度仪2台2国产二辅助设施1吸渣装置2套8国产2自动喷漆、喷标装置1套国产3自动称重、测长设备、电控480国产4打包机1台国产5焊接区辊道、托辊、台架1套国产6自动线液压系统5套国产7自动线电控系统1套国产8室内行吊5T2台20国产9平衡吊400Kg2台2国产10空气压缩机1台10国产11改造工房（120m*30m）1栋130国产12变压器S11-M-1250KW1台10国产13实验室设备175．3513．1冲击试验机JBS-3001台4．0国产13．2电动拉床VU-2D1台2．5国产13．3硬度计HR-150B1台0．65国产13．4万能试验机WEW-600B1台7．2国产13．5金相分析仪1台100国产13．6光谱分析仪1台30国产13．7锯床1台3国产13．8车床CA6150/10001台8国产13．9万能工具磨床1台10国产13．10铣床1台10国产合计1403．356.3.3方案三：采用国产惯性钻杆摩擦主要工程量见表6.3.3表6.3.3-1采用国产钻杆摩擦§设备名称及型号数量估价（万元）备注一主要设备1160T摩擦焊机组1套760国产1.1160T惯性摩擦焊机主机1台国产1.2液压系统1套国产1.3电控系统1套国产1.4管体自动上料架1台国产1.5接头自动上料架1台国产1.6墩粗机1套160国产2正火（退火）装置1套182.1中频电源100KW1台国产2.2变压器1台国产2.3感应圈1套国产2.4内置水冷循环系统1套国产2.5红外测温装置1套国产2.6电器控制系统1套国产3淬火装置2套403．1中频电源100KW2台国产3．2变压器2台国产3．3感应圈2套国产3．4内置水冷循环系统2套国产3．5红外测温装置2套国产3．6电器控制系统2套国产3．7外置水冷循环系统2套国产4回火装置2套364．1中频电源160KW2台国产4．2变压器2台国产4．3感应圈2套国产4．4内置水冷循环系统2套国产4．5红外测温装置2套国产4．6电器控制系统2套国产5普通管螺纹车床3台30国产6外圆自动修磨机1台5国产7内圆手动修磨机2台5国产8弯曲试验机1台28国产9磁粉探伤仪2台20国产10超声波探伤仪2台10国产11便携式硬度仪2台2国产二辅助设施1吸渣装置2套8国产2自动喷漆、喷标装置1套国产3自动称重、测长设备、电控480国产4打包机1台国产5焊接区辊道、托辊、台架1套国产6自动线液压系统5套国产7自动线电控系统1套国产8室内行吊5T2台20国产9平衡吊400Kg2台2国产10空气压缩机1台10国产11改造工房（120m*30m）2栋130国产12变压器S11-M-1250KW1台10国产13实验室设备175.3513.1冲击试验机JBS-3001台4.0国产13.2电动拉床VU-2D1台2.5国产13.3硬度计HR-150B1台0.65国产13.4万能试验机WEW-600B1台7.2国产13.5金相分析仪1台100国产13.6光谱分析仪1台30国产13.7锯床1台3国产13.8车床CA6150/10001台8国产13.9万能工具磨床1台10国产13.10铣床1台10国产合计1803.356.4方案比较方案一采用的是160T进口惯性摩擦焊主机，方案二采用的是125T国产连续驱动摩擦焊主机，方案三采用的是国产160T惯性摩擦焊主机。辅助设备大部分为国产设备。方案一与方案二的比较：表6.4-1进口惯性摩擦焊与国产连续驱动摩擦焊对比焊焊机类型项目国产连续驱动摩擦焊机进口惯性摩擦焊机顶锻力125吨160吨控制参数9项3荐生产效率20-30根/班60根/班设备故障频率平均1.5次/月平均0.5次/月对焊工件同轴度≦1.6mm≦0.5mm焊接质量返修率返修率为10%左右返修率小于1%焊接规格2-3/8至5钻杆2-3/8至5-1/2钻杆3-1/2至5加重钻杆焊缝质量达到API标准高于API标准由上表可见，国产连续驱动摩擦焊机与进口连续驱动摩擦焊机相比，基顶段力、生产效率、设备可靠性、焊接精度、焊接质量及焊接产品的规格都有较大的差距。在焊接过程来看，连续驱动焊机在焊接过程中需要控制的参数有摩擦时间，摩擦变形量、摩擦压力和顶锻力等9项参数。惯性摩擦焊控制的主要参数有三个：飞轮转动惯量、转速以及轴向压力。由以上连续驱动和惯性摩擦焊的工艺技术特点可以看出连续驱动摩擦焊需要控制的参数比惯性摩擦焊多，控制难度较大。虽然两种摩擦焊接方式都能达到API规定的机械性能要求，但由于惯性摩擦焊是靠摩擦力来制动的，在顶锻中会形成大量的位错，因而焊接的质量更优，特别在机械性能的抗拉强度、屈服强度、冲击韧性更好，金相结构更致密。因而国内外钻杆生产厂商大都选用惯性摩擦焊机（例如江苏格兰特、德玛斯特、渤海能克等）。连续驱动摩擦焊机，生产修复生产钻杆只用于4500米左右的井。此外不能焊接规格品种少，为适应国内外对高品质钻杆的需求，我们认为应选用惯性摩擦焊机。方案一与方案三比较表6.4-2进口惯性摩擦焊与国产惯性摩擦焊对比焊焊机类型项目进口惯性摩擦焊机国产惯性摩擦焊机生产效率60根/班50根/班设备故障频率平均0.5次/月平均1.5次/月对焊工件同轴度≦0.5mm≦1.6mm焊接质量返修率返修率小于1%返修率为10%左右国内市场占有率90%以上约8%售后服务及技术支持好较差从调研中我们了解到，国内惯性钻杆摩擦焊机生产刚刚起步，性能不稳定，故障率高，加工焊接精度低，还有待于不断的完善。另外，国产惯性摩擦焊机市场占有量很低（太原通泽160吨惯性摩擦焊机只生产了2台），而进口惯性摩擦焊机市场占有率高（见6.4-3）售后服务亦有保障。国产惯性摩擦焊机存在着诸多不足（具体差距详见表6.4-2），无法满足钻井市场对钻杆生产质量越高的要求。因此综合以上因素，采用进口惯性钻杆摩擦焊接机符合钻杆摩擦焊接生产的发展方向，建议采用方案一。表6.4-3美国制造技术公司（MTI）中国用户清单：序号使用单位焊机型号最大顶锻力购置年份1上海宝山钢铁公司320BX160吨85年2上海宝山钢铁公司220BX60吨86年3江苏曙光格兰特320BX160吨93年4江苏曙光格兰特320BX160吨2001年5山西侯马风协机械厂250改进型90吨2002年6江苏江服德玛斯特320BX160吨2003年7山西侯马风雷机械厂400BX270吨2005年8江苏江阴德玛斯特400BX270吨2005年9上海海龙石油设备有限公司320BX160吨2006年10江苏海龙石油设备有限公司320BX160吨2006年11天津格兰特320BX160吨2007年12江阴德玛斯特320BX160吨2006年13辽河油田320BX160吨2006年14江阴朗博特320BX160吨2007年15大庆油田320BX160吨已订购16海隆石油（国外）320BX160吨已订购17上海海龙石油设备有限公司400BX270吨已订购18天津石油管材320BX160吨已订购19江阴德玛斯特320BX1690吨已订购20湖南衡阳鸿锦钻具320BX160吨已订购21江苏苏嘉集团320BX160吨已订购22江苏融泰科技320BX160吨已订购23江苏融泰科技400BX270吨已订购24胜利油田320BX160吨已订购6.5设备技术参数对160吨摩擦焊机组的总体要求、最大顶锻力160吨，旋转夹具夹持工件最大长度750mm，旋转夹具与移动夹具的同轴度0.5mm。电气部分7.1编制原则、遵循的标准规范7.1.1编制原则1）遵循国家或石油工程行业颁布的相关标准、规范和技术规定。2）符合国家的有关技术经济政策，安全可靠、技术先进。3）在满足线路供电可靠性的前担下，尽量降低投资。4）合理选择设备材料，做到技术先进、经济适用。5）支持节约用地的原则。7.1.2遵循的标准规范1）GB50053-9410kv及以下变电所设计规范2）GB50054-95低压配电设计规范3）GB50034-92工业企业照明设计标准4）GB50057-94建筑物防雷设计规范（2000年版）7.2设计范围建设钻杆摩擦焊生产线及电力设计。7.3负荷情况及等级负荷名称功率kw电压kv数量备用安装负荷kw160T摩擦焊机组4000.38101373空气压缩机550.3810热处理生产线3000.3820车床220.3840生产辅助设备550.38依据《供配电系统设计规范》GB50052-95规定及工艺要求，该生产线用电设备及实验室设备均为三级负荷。计算总负荷约为720kw。年电能耗量1234800kw.h。7.4配电方案7.4.1外部电源电源仍引自厂房东6kv架空线路。杆上加装避雷器，六氟化硫断路器后高压电缆引下。7.4.2变配电系统厂房外原车间用变压器的负荷不能满足摩擦焊主机更新的要求，本次改造更换为S11-1250/106/0.4KW，厂房内配电室更新，内设GCS抽出式低压配电柜7面即：1面进线柜，2面补偿柜，4面馈出柜。低压母线采用单母线接线方式。无功功率补偿采用在低压配电屏内集中补偿的方式，补偿后平均功率因数可达0.9以上。用电计量采用低压计量，电度表安装于低压进线柜。7.4.3配电方式及接地系统1）厂房内主要用电负荷均取自配电室馈出柜，配电方式采用放射式和树干式。低压配电系统的接地系统型式采用TN-C-S系统。2）摩擦焊机组、热处理生产线、空气压缩机均带控制设备，系统只送电源。3）每套车床设一台动力箱单独控制。4）厂房内设置三台动力箱，分别为生产线、行吊等辅助设备供电。5）实验室新设两台动力箱。分别为试验机、分析仪等设备供电。7.5线路敷设(1)车间内电缆主要沿电缆沟敷设。局部穿钢管暗配。7.6主要设备材料主要设备材料见表6.6-1表6.6-1主要设备材料表序号名称技术规格单位数量1照明箱PXT-2-3x5/1C(改)台32动力箱XL-21-02（改）台93变压器S11-1250/106/0.4Kv125KW座14低压抽出式开关柜GCS面75高压电缆YJV22-6/10Kv/3x70m1006低压电缆YJV22-0.6/1Kv-3x185+1x95m4007低压电缆YJV22-0.6/1Kv-3x35+1x16m5008角钢滑触线40X4m3009工厂灯400W金卤灯光源只10荧光灯具2x36W套11高压六氟化硫断路器LW3-10只112钢管G20m30013导线BV-500/2.5m70014避雷器HY5WS-7.6/30只38节能降耗8.1耗能设备本次工程中耗能设备主要是摩擦焊机和中频热处理设备、车床。正常施工时，动力设备一般在经济能耗范围内工作。8.2节能措施1、冷却水循环利用，有效降低了水资源的浪费；2、整个工房照明均采用防爆节能灯具；以上措施均达到节能的目的。8.3能耗比较国产125T连续驱摩擦焊机单根能耗：400KW×8h×230D=736000KWh736000KWh/5000=147.2KWh/根147.2×3=441.6KWh/t进口160T惯性摩擦焊机单根能耗：720KW×8h×230D=1324800KWh1324800KWh/13800=96KWh/根96×3=288KWh/t国产160T惯性摩擦焊机单根能耗：1324800KWh/11500=115.2KWh/根115.2×3=345.6KWh/t国产连续驱动焊机与进口惯性焊机单根能耗比：147.2KWh/根-96KWh/根=51.2KWh/根国产惯性焊机与进口惯性焊机单根能耗比：115.2KWh/根-96KWh/根=19.2KWh/根9职业安全卫生9.1职业危害因素及影响本项目生产过程中，存在着机械伤害、电伤害、噪声、有害粉尘等职业危害因素。产生这此职业危害的原因是：生产过程中采用了一定数量机械、电气设备，可能导致机横伤害电伤害、噪声等危害；喷漆、修磨，可能导致噪声、有害粉尘伤害。因此，在规划设计中进行了各种不安全因素分析，采取了一系列可靠、先进的预防措施，并努力做到措施经济合理。根据岗位特点，确保人身安全。9.2职业危害因素的防范及治理9.2.1安全技术措施（1）采用先进、成熟、可靠的工艺和设备，提高整个生产过程的本质安全性。（2）吸渣、焊接、内外圆修磨、喷漆等岗位操作人员戴有耳塞、面罩、口罩等。（3）所有压力容器均有可靠的安全阀。（4）采用先进的自动控制方案，并对某些与安全生产密切相关的控制参数采用自动调节及安全保护装备，防止事故发生。（5）按规范对某些建、构筑物，设备和管道采用取可靠的防雷电，防静电措施。9.2.2职业安全卫生措施职业安全卫生采用的标准主要为TJ36《工业企业设计卫生标准》。此外，每班有专兼职安全员，负责有关安全卫生管理工作，制定本项目的安全卫生管理规章制度。贯彻和落实上级主管部门的安全卫生指令，进行安全监督、教育和考核等工作。10环境保护10.1环境保护原则1、本工程严格执行《中华人民共和国环境保护法》防止生产过程中对环境造成污染，合理开发和充分利用资源。2、尽可能地采用先进工艺技术，减少或避免三废的产生和排放。3、全面规划，布局合理，因地制宜，综合利用，化害为利。10.2环境保护措施1、粉尘排放达到GB19297-1996《大气污染物综合排放标准》。2、尽可能采用液压控制减少噪声，符合GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》。11组织机构及劳动定员组织及管理机构对一个企业起着非常重要的领导力量，古代战场作战如比，现代社会市场竞争也是如此，只有拥有一只合理的组织管理机构，才能使企业整体实力运作起来。组织是有确定目标的、拥有精心设计的结构和协调的活动性系统，并且是与外界相联系的一个社会实体。管理是指同别人在一起，或通过别人使活动完成得更有效的过程。从组织与管理的定义来看，组织与管理是相互配合、相辅想成的、相互渗透的，组织设计、建立并保持一种组织结构，它是主管人员组织工作职能的内容。根据组织目标设计和建立一套组织机构和职位系统，确定职权关系，从而把组织上下左右联系起来，与管理的其它职能相结合，以保证所设计和建立的组织结构有效的运转，根据组织内外部要素的变化，适时地调整组织结构。针对本项目，我们设置以下组织管理机构：11.1组织结构公司初期的规模较小，我们将采用职能式的组织结构，主要包括以下部门：行政办公室：协助公司经理和副经理的各项工作，并负责公司的行政、人事和后勤工作；生产质检部：负责与公司产品生产有关的各项工作，如原料采购、质量管理、新产品开发等；市场开发部：负责公司的各项营销工作，包括广告业务和外地销售中心的管理；人事财务部：负责公司的财务管理并制定成本计划实现内部控制；技术开发部：负责公司产品的技术研发试点试验总结，为研制下一代新产品准备充足的资源。11.2人力资源管理1、主要管理人员构成及其职能企业的高层管理决策机构初步由投资发起人担任，如果有投资商愿意为我们的计划投资，我们将根据他的投资数额来构成新的高层管理决策机构。这一机构现在由公司总经理和两名副总经理组成。总经理负责全公司的生产、行政、财务、安全保卫等全面工作。2、其他人员配置企业运作不定期需要一批中层管理人员负责生产、财务、销售等工作。因些，我们将面向社会招聘一批有相关经验和专业知识，关有志从事这项工作的中青年人才来加强和充实公司的管理队伍。我们计划招聘以下主要部门负责人：一名企业会计师，一名办公室主管，二名生产技术工程师，三至五名外地营销主管，一名广告主管人员。我们还将根据公司的发展，计划招聘员工200人。他们将为项目顺利实施提供主要保障。项目运作后期，根据企业发展情况进行人员配制。11.3组织管理战略1、逐步建立从生产到销售的企业核心程序在过去的十几年，不少国内的创业公司都是经营十分短暂。其中许多公司都是因没能事先制定出企业强有力的核心动作程序而失去了生命力。本项目设立公司将努力建立一套完善的、贯穿于从生产到销售的企业每个环节的核心程序，通过不断总结实践经验、分析市场变化，及时作出决策，最大限度地增强产品的竞争力和应变能力。这个核心程序包括生产程序、销售程序和决策程序三个组成部分，他们是一个相辅相成的有机整体，相互影响，相互作用，以确保企业各项职能的有效运作、实现公司的长远发展为最终目标。其中，每一部分都包括明确的工作内容。其基本结构如下图所示：图3：生产销售决策基本结构图决策程序决策程序信息反馈问题分析决策执行生产程序研究开发购买原料生产准备产品生产质量检验包装出厂销售程序订货送货付款售后服务市场分析2、不断学习新的管理思想，减少错误的管理观念面对当前经济发展中的激烈竞争和知识经济的挑战，惟有断学习新的管理思想、减少错误的管理观念才能把握企业民展的命脉。国内许多企业陈旧的管理观念，如：不讲究企业发展规律，盲目追求企业高利润、不注重企业文化建设和团队建设、缺少严格的公司组织纪律和公司民主制度等都给我们调皮响了警钟。管理不仅是一门科学，更是一门艺术。我们将以市场发展为准绳，以先进的管理思想为武器，努力创建一只高水平的管理团队，实现中心的持续发展。12产能分析12.1工作日测算国家规定年的制度工作日为250天，年设备检修时间按20天测算，则每年设备正常工作日为230天。12.2年产能测算按推荐的方案，生产线每生产一根钻杆约需8分钟（焊接一端接头需要4分钟），每班工作8小时，则每班可生产钻杆；60×8÷8=60（根）每天按排两班工作，则一年可生产钻杆：60×2×230=27600（根）≈9200（吨）13投资估算及资金筹措13.1投资估算1、编制依据本项目是山东省##石油有限公司钻杆摩擦焊生产线工程的投资估算。2、编制依据（1）中国石油天然气股份有限公司《建设项目经济评价参数》（2005-2006）；（2）中国石油天然气股份有限公司《石油建设项目可行性研究投资估算编制规定》；（2006）；（3）中国石油天然气股份有限公司《石油建设工程概算指标》（2005）；（4）中国石油天然气股价有限公司《石油建设工程其它费用规定》95中油基字第79号文；（5）中国石油天然气股份有限公司《石油建设工程其它费用补充规定》石油计字[2003]71号。3、编制说明本项目总投资由建设投资和建设期利息组成，建设投资由工程费用、其他工程费用和预备费组成。工程费用包括设备费、安装费和建筑费。其他费用包括征地费、建设单位管理费、可行性研究费、勘察设计费、环境影响评价费、劳动安全卫生评价费、监理费、工程保险费、联合试运转费、安全生产保证基金、HSE费用等。预备费：预备费包括基本预备费和价差预备费。基本预备费按工程费用与其他工程费用之和的10%估算。不考虑价差预备费。估算结果本项目总投资为6904万元，其中建设投资4833万元，辅底流动资金2000万元，其他投资71万元。详见投资估算表附表1-113.2资金筹措1、资金筹措本项目资金来源为：企业自筹资金1904万元，申请银行借贷款5000万元。2、资金使用计划本项目建设期为1年，所需资金当年全部投入。14财务评价14.1评价原则及基础数据1、评价原则（1）执行国家现行的财务制度和税收政策。（2）动态分析与静态分析相结合，以动态分析为主，定量分析与定性分析相结合，以定量分析为主。（3）遵循投入与产出对应的原则，客观、公正、科学、全面地反映项目的经济效益，为项目的前期投资提供可靠依据。（4）直接经济效益分析与间接经济效益分析相结合，在计算项目直接经济效益的同时，对项目所产生的间接效益也进行相应分析。2、基础数据（1）项目的建设期为1年，生产期为14年，计算期为15年。（2）成本原材料消耗：2×7000+0.18×27600=18968万元/年（不含税）钻杆管体2万元/吨（不含税），对焊接头1800元/对（不含税），年需求钻杆管体7000吨，对焊接头27600对。其他消耗费：500万元/年（不含税）（包括循环冷却水、其他辅助材料）动力消耗（电）：0.675×264.96=178.85万元/年总负荷约为720KW，年电能耗量：720KW×16h×230D=2649600KWh（3）折旧、残值率及摊销年限固定资产折旧按平均年限法计算。固定资产折旧年限为14年，残值率3%。（4）维修费：按占固定资产原值的3%计算。（5）基准收益率：基准收益率为12%。14.2成本和费用估算1、成本主要是钻杆管体、接头、动力消耗、人员工资、管理费、折旧费和维修费，逐年成本费估算详见附表1-3。14.3财务分析1、产品单价本项目产品价格确定参照国内同类产品市场价格，并结合实际生产成本，由业主提供3.07万元/吨（不含税）。2、销售收入经计算，项目评价的计算期内年均销售收入为30700元/吨×9200吨/年=28244万元/年（不含税），项目各年销售收入估算详见附表（附表1-4）。3、企业所得税根据《中华人民共和国企业所得税法》，自2008年1月起，企业所得税税率取25%。4、税金及附加增值税率为17%，城建税、教育费附加以增值税税额为计税依据，城建税税率为5%（县镇）、教育费附加为3%。5、利润及分配本项目主要是通过系统优化后，各种财务指标经计算，年均利润总额为7252.59万元，所得税为1813.15万元，年纯利润为5439.44万元。盈余公积金和公益金按税后利润的20%计取（详见损益表：附表1-4）。6、财务盈利能力分析（1）根据财务现金流量计算以下财务评价指标：财务内部收益率（FIRR）：是指项目在整个计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。财务净现值：是指项目按行业的基准收益率或设定的收益率，将项目计算期内各年的净现金流量折现到建设期初的现值之和。静态投资回收期：是指项目的净收益抵偿全部投资所需要的时间。从建设起点年算起。本项目由现金流量表计算出：财务评价指标汇总表序号项目所得税前所得税后1投资回收期（年，静态）1.802.162财务内部收益率（%）166.31120.063财务净现值（ic=12%,万元）40391.6529671.73由上述指标可以看出，所得税前、税后财务内部收益率均大于行业基准收益率，财务净现值大于零。说明项目盈利能力够满足行业要求。详见财务现金流量表（全部投资）（附表1-5）。（2）其它重要财务指标投资利润率：项目达到设计生产能力后的一个正常年份的年利润总额与项目总投资的比率。投资利税率：项目达到设计生产能力后一个正常年份的年利税总额与项目总投资的比率。财务指标序号项目指标1投资利润率（%）（年平均）78.792投资利税率（%）（年平均）105.0514.4清偿能力分析本项目贷款偿还期为2年。14.5不确定性分析1、敏感性分析分别以固定资产投资、经营成本、销售价格和生产产量的变化对项目所得税后内部收益率在±10%的幅度内作单因素敏感性分性。内部收益率敏感性分析表（%）-10%-5.0%0%5.0%10%固定资产投资42.0939.7637.6535.7433.99经营成本100.2969.1537.65-0.240.00销售价格0.004.7137.6566.3794.75生产产量32.6335.1537.6540.1442.61从敏感性分析表中得知各因素中经营成本、销售价格最为敏感，其次为生产产量，固定资产投资的变化对内部收益的影响相对稳定。2、盈亏平衡分析（BEP）以生产能力利用率表示盈亏平衡点（BEP）BEP=年固定成本/（年销售收入-年可变成本-年销售税金）×100%。从上式可以计算出，本工程达产年盈亏平衡点为39.81%，即只要达到设计规模的39.81%，企业就可保本。因此，本项目的抗风险能力较强。14.6结论1、项目总投资为6904万元，其中建设投资4833万元。2、由财务评价的结果可以看出，方案的税前、税后净现值均大于零，投资回收期小于行业基准的投资回收期，税后内部收益率大于行业基准收益率，全部贷款可在运行期内按计划偿清。因此项目从财务评价的角来看是可行的。从项目节能角度分析该项目所采用设备工艺技术比老式工艺设备技术单根节能51.2KWh，年总节约能耗141.3万KWh。节能效益显著。15附表：项目投资估算表（附表1-1）2、项目土建投资明细表（附表1-2）项目设备投资明细表（附表1-3）财务指标汇总表（附表1-4）生产成本和费用表（附表1-5）未来收益估算表（附表1-6）现金流量表（全部投资）（附表1-7）项目投资估算表附表1： 单位：万元序号项目预算金额说明1固定资产投资4833其中：土建部分2150征地103亩，1030万元设备部分26832辅底流动资金20003其他投资71包含筹建费、技术费、环境影响评价费及不可预见费用4项目总投资额6904项目土建投资明细表附表2： 单位：万元序号项目预算金额说明1征地费用1030征地103亩，每亩10万元2一车间4001.4万平方米3二车间2006000平方米4三车间2006000平方米5附属设施3204000平方米其中：仓库50办公150宿舍、食堂100车库206合计2150总建筑面积3万平方米项目设备投资明细表附表3： 单位：万元序号设备名称及型号数量预算金额备注一主要设备621901惯性摩擦焊机组160T1套19581.1摩擦焊主机1台1200进口1.2液压系统1套280进口1.3电控系统1套240进口1.4管体、接头自动上料架1台120国产1.5墩粗机1台11