6D.快捷精準
1975年冬天,我妻子將要分娩。恰遇化肥廠剛開始檢修,為避開用肥季節,檢修都在選在最冷的時候進行。無例外地要擴大生產能力,這次整個合成工段的管道係統要推倒重來,那裏是高壓管道最集中的地方,盤延曲折,有數百米。已經確定由我這個小組承擔,是檢修的總進度。檢修前幾天,才看到了圖紙,有總平麵圖和若幹個立麵圖,是我看到的最規範的施工圖之一,也是最複雜的,技術科長交底後感歎說,這張圖畫得好苦!
那時我帶著兩個徒弟,按安裝公司的標準,每一檔兩名熟練管工,每天安裝高壓管的定額是6米,檢修周期最長不過二十幾天,按照這個進度,無論如何是完不成的。以前高壓管道的加工與安裝都采用逐段測量,逐段車絲扣,再彎製、探傷、再安裝的方法。基本上一次隻加工一個90彎管,每個彎管的兩端都用絲扣連接法蘭,加透鏡墊緊固。因為在煨彎時起彎點難以精確控製,最後一個彎管若短了幾毫米,就加入一個特厚的透鏡墊,但若長了一點,就隻能報廢,重新彎一根。以這種方式安裝沒有多少潛力可挖,若要如期完成任務,必須獲得突破,就是要能一次性連續並精確地煨彎兩個以上彎頭,否則再拚也沒有用,但要這樣做是有難度的。
離檢修還有幾天,先用一根大口徑的高壓管做了一次試彎,我模仿安裝公司的加工方法,用鋼板做了個模子,結果彎出來的管子有點癟,就是彎道截麵的橢圓度有點厲害。技術科長來看過後一臉凝重,說了好幾次要注意質量,才怏怏離去。但這種鋼板模沒有辦法得到更高的質量,肯定要另覓途徑。我早就在琢磨,希望能搞一套可以保證很小的橢圓度又能精準控製尺寸的彎管模具,但估計成本不菲,若沒有大量的高壓管要加工,廠裏肯定舍不得投入,所以沒有提出來,現在正好是個機會。很快車間技術員來找我商量,如何才能保證高壓管煨彎的質量。我認為需要做一些帶半圓凹槽的鑄鐵模具來保證管子的橢圓度,模具上還要帶有直邊和與圓弧間的過渡曲線才能精確控製起彎點、保證質量。沒想到很快就同意了,技術員還以為幹脆使用鑄鋼更耐用,這樣就近乎有點奢侈了。馬上到就近的機械廠去澆鑄了不同口徑的三套鋼模,拿去金加工。
在高壓管加工時,管子的質量尤其管壁的厚度需要重點關注,外表不光亮或有可疑紋理的管子會被打磨擦亮,再超聲測厚、磁力探傷,煨彎時管壁的減薄必須控製在允許的範圍。我曾仔細觀察安裝公司的模具和他們的加工過程,他們把管子靠在一個有半圓凹槽的圓形模子上,這種方法起彎點常常不能精準地控製。也見過用方鐵塊和半圓組成的鋼模具來加工中壓管,精準度要好得多,但發現彎好的管子在切線和圓弧的交接處會出現明顯的凹陷,那裏管子的外壁會拉薄不少。琢磨後明白,直邊的曲率半徑是無窮大,弧線的曲率半徑是R,使用將切線與圓弧直接連接的模具,曲率半徑由無窮大跳至R,成斷崖式的突變,會使交接處出現凹陷。需要有一段合適的過渡曲線,讓彎管漸漸地減小曲率,但是什麽樣的曲線才最合適呢?我那時沒有學過高等數學,講不出任何曲線的方程式。後來想到了彎管時彎頭尾端的直管段靠在一個擋輪上,模具與擋輪間有一段距離,使貼在模具上的圓弧和直管段之間形成一段自然彎曲的管段,用樣板將它取下來,就可以作為加工過渡曲線的依據。當時沒有數控鏜床,是鉗工師傅們用鑿子和銼刀修出來的。
我設計的模具帶有兩段直邊,像個凸輪,可以很好地控製起彎點,從而保證精度。煨彎時,加熱後的管子固定在模具的直邊上,模具旋轉,後麵外側的擋輪使未彎的直管段處於切線的方向。從模具的直邊到圓弧有一段過渡曲線,使曲率逐漸增加。加入過渡曲線後,增加了彎管長度計算的複雜性,但可以用一種誤差幾乎可以被忽略的近似計算方法替代。然而試彎後發現,一個90彎頭的實際長度比計算值還是長出了幾個毫米,這樣連續彎製後的累積誤差就不能忽視。在灼熱的焦炭地爐旁,看著漸漸冷卻的彎管,我終於明白了,原來煨彎時管段被加熱到800℃以上,要產生熱伸長,但冷卻時受到模具應力的限製不能自由收縮,此外煨彎時管段內側受到擠壓外側被拉伸,雖然受到模具半圓形凹槽的限製,但截麵仍會產生相當小的橢圓度,例如外徑89毫米的管子還有約0.8個毫米的橢圓度,使實際中心線向內側移動,上述兩個因素使得高壓管在實際煨彎後就象被拉長了一些,但這個誤差和角度成線性相關,隻要先試驗並記錄不同口徑模具的熱伸長值,再在加工管段前按全部要煨彎的角度預先扣除就行了。
我們在塗有高溫漆的管子表麵用劃針精確地標誌出每個彎道的起點,連續煨彎了4個90彎頭,結果累積誤差小於2毫米,憑管道的彈性完全可以一次性順利地安裝。那時檢修開始才幾天,我終於鬆了一口氣。以後的工作就比較順利了,隻要精確測量出兩個相連設備管口的方位與三維距離,再參考配管圖畫出管線圖,確定一條管道中各個彎道的走向和長度,然後計算出管段的實際長度。待兩個端部的絲扣加工好後,就可以將幾個彎頭一次性地連續煨彎。
我們在上半夜測繪,結束後立即將計算的數據送去金加工車間,第二天早上管段的絲扣都已加工好,可以開始煨彎,到下午上班時探傷工已將彎好的管子二次探傷完畢,就可以安裝了。施工員潘師傅是個很勤懇又很細心的人,所有的連接件和密封件等他都搞得清清楚楚,早早準備齊全,省了我們不少功夫。合成工段還派了兩個小夥子幫我們,這樣我們每天可以安裝二十幾米到三四十米高壓管,約半個月就全部完成,還節省了大量的絲扣加工、法蘭和緊固件。幹得漂亮,皆大歡喜。
檢修開始沒幾天,我妻子的預產期到了。她下鄉在我嶽父鐵路工區附近的農村裏,上午臨走時還擔糞澆了蔬菜,下午到家後又到化肥廠浴室洗了澡,我媽媽正為她太頻繁的活動擔心著。當天晚上她肚子就痛得厲害,夜裏十點多,我們去了醫院。天特別冷,帶了個湯婆子取暖。沒有別的防寒鞋,我穿著白天工作的大皮鞋,格敦格敦的,惹得大夫很惱火。後半夜,妻子好幾次痛得厲害,讓我去叫大夫,大夫總說還早著呢,我來來回回的被派過去又退回來。後來大夫終於來了,剛上產台,我們的女兒就出生了。知道大夫的丈夫是我們廠的副書記,我請大夫讓他帶信請假。天亮後媽媽來了,看出我有點心神不寧的樣子,媽媽說如果真的走不開,我可以去廠裏上班,這裏有她看著,妻子也覺得可以。於是我沒有再休息就又去廠裏了,其實真有點不得已,連續煨彎的新方法正等待實用驗證,一堆人都在等著我。
年終我評了個先進工作者,得到了一個獎狀,還有一個搪瓷臉盆,廠裏人敲鑼打鼓到我家裏報喜,也算給我媽媽和妻子帶來了一絲慰藉。我感激家人對我的支持和體諒,但心中始終留下了對妻子和女兒的虧欠。人世幾回傷往事,當年的情景一想起就會清晰地呈現,雖然幾十年過去了,遺憾是永遠無法彌補的。
我不厭其煩地詳細講述這個彎管的故事,是想說明:隻有在實踐中充分了解全過程的所有細節,才可能找到關鍵獲得突破,從而提高效率。在我們那個年代,總是用汗水凝結而成。這件事還讓我深切感受,技術進步的原動力往往來自對完美的執著追求,但不能操之過急,需要思考和累積,形成可替代的方案等待合適的時機。