長輸管道全位置自動焊技術(shù)研究

金金　趙春花　楊志國　竇海亮(中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）,河北 廊坊　065000）

長輸管道全位置自動焊技術(shù)研究

金金趙春花楊志國竇海亮(中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）,河北 廊坊065000）

在科學(xué)技術(shù)技術(shù)進(jìn)步的今天，長輸管道焊接工藝也取得了長足進(jìn)步，高質(zhì)量、高效率、低成本正成為施工技術(shù)發(fā)展的新方向。相比于傳統(tǒng)手工大口徑管線作業(yè)，全位置自動焊如今正逐步發(fā)展起來并成獲得了市場的認(rèn)可，越來越多的施工單位開始引進(jìn)這些更為先進(jìn)的焊接技術(shù)。管道全位置自動焊技術(shù)的應(yīng)用是一個綜合性問題，它包括設(shè)備的選型、引進(jìn)、消化、吸收、工藝試驗和與之相配套的擋風(fēng)棚、工程車等一系列實現(xiàn)管道自動焊的一整套生產(chǎn)程序。由于這項技術(shù)的應(yīng)用時間不長，相關(guān)技術(shù)研究也不完善，因此本文著重從長輸管道全位置自動焊技術(shù)的概念、優(yōu)點、施工技術(shù)等方面開展研究，以期為相關(guān)的工程人員在技術(shù)選取上提供參考意見。

全位置自動焊接；長輸管道工程；技術(shù)分析

管道運輸目前已成為世界性的能源運輸工程，大口徑、長距離的管道工程正逐步成為行業(yè)發(fā)展的主流。在我國，由于資源能源和人口城市的地理分布不均，因而管道工程往往有面臨大范圍、長距離以及復(fù)雜地形等施工條件的限制，大口徑和厚管壁的管道工程在我國可謂屢見不見。而管線壓力大、材質(zhì)硬度等級高也是我國管道工程中的重要特點。以上原因說明我國的長輸管道焊接工程是一項十分復(fù)雜的工作，焊接質(zhì)量的好壞又直接決定了管道在日后使用時的安全穩(wěn)定性，因而不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新從而尋找一種復(fù)合施工要求的新型焊接技術(shù)成為了管道施工的主要問題。

1　全位置自動焊技術(shù)的概念及意義

長輸管道全位置自動焊接技術(shù)指在較為固定的管道施工環(huán)境中，利用焊接小車帶動焊槍沿軌道繞管壁運動，從而實現(xiàn)自動焊接。通常情況下，自動焊接的主要原理是利用小車牽引和軌道運行共同構(gòu)成自動控制系統(tǒng)。毫無疑問，全位置自動焊接技術(shù)提高了焊接工藝施工的效率，減輕了工人的工作強度。長遠(yuǎn)來看，長輸管道焊接施工中運行此項技術(shù)具有如下積極意義：

其一，提升工作效率，自動焊接技術(shù)的焊絲熔敷速度更快，進(jìn)而縮短了焊工換條的時間，有效雖短工作時間達(dá)到原先的三到四倍。

其二，焊接質(zhì)量更為穩(wěn)定，通常意義上的管道焊接很大程度上受到技工水平的影響。而自動焊接技術(shù)通過藥芯焊絲和氣體的保護(hù)，在大口徑厚管壁的施工作業(yè)上更能夠保證工程質(zhì)量。

其三，緩解施工現(xiàn)場工作強度。管道焊接作為一項復(fù)雜的施工，運用自動焊接技術(shù)能夠減少飛濺、控制煙塵。降低了工程人員的工作強度，改善施工現(xiàn)場環(huán)境。

2　全位置自動焊施工流程和關(guān)鍵技術(shù)

長輸管道全位置自動焊主要施工流程可如圖所示，其中的關(guān)鍵技術(shù)分為如下四個環(huán)節(jié)，第一，管口清理。自動焊接技術(shù)往往應(yīng)用于管徑大、管壁厚的施工中，因而管口附近100mm內(nèi)的塵土、油污、鐵銹等污垢必須進(jìn)行及時清理。

第二，管口修整、組對及焊接管道的安裝。由于管口的坡口角度、鈍邊厚的硬度過硬會造成軌道的損傷，所以在焊接作業(yè)時要求對坡口角度和鈍邊厚度、管口橢圓度、垂直度等進(jìn)行測量并對不符合要求的進(jìn)行修整，以便焊接軌道的安裝。

第三，焊接參數(shù)的輸入。當(dāng)軌道安裝完畢后，直接將焊機安裝在軌道上，然后嚴(yán)格按照焊接指導(dǎo)書上的要求調(diào)整焊機的焊槍位置和角度，然后根據(jù)現(xiàn)場焊接的要求，通過輸入器將焊接參數(shù)輸入到計算機中。

第四，焊接。啟動焊接按鈕，焊機就會沿著焊接軌道對管道實現(xiàn)全位置的自動焊接施工了。焊接工人只需在旁監(jiān)視，對焊接過程中出現(xiàn)的斷弧、跑偏等采取停機或糾正措施，待焊接工序完成后，拆卸焊接裝置，并對現(xiàn)場進(jìn)行清理。

3　我國長管道焊接中的應(yīng)用

2001年5月，自動焊接技術(shù)在我國的西氣東輸工程中正式得到運用。這項技術(shù)從研究到實際運用，得到了石油研究所和中油管道局的大力支持。西氣東輸工程是我國長輸管道工程中的一項高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量和高要求的工程，因而在引入自動焊接技術(shù)時，工程人員依據(jù)不同位置的施工狀況，針對大口徑、大壁厚、高強度的管道施工要求，經(jīng)過多輪工藝研究與技術(shù)審核復(fù)查，最終在實踐運用中得到了廣泛肯定，并成為了西氣東輸工程中重要的技術(shù)支持。新技術(shù)的應(yīng)用為我國西氣東輸工程以及日后的管道工程帶來了許多寶貴經(jīng)驗。例如APW～Ⅰ1型管道全位置自動焊機在大慶、遼河和大港油田中的應(yīng)用，總共完成西氣東輸工程中超過一百多公里的焊接管線，合格率達(dá)到98%。

4　結(jié)語

綜上所述，全位置自動焊技術(shù)對于傳統(tǒng)的人工焊接而言有十分重要的意義，而其在西氣東輸工程中的成功使用也標(biāo)志著我國的管道焊接工藝全面進(jìn)入了一個新的時期。隨著科技的進(jìn)步，管道施工自動焊接技術(shù)將向著更為智能化、柔性化的方向發(fā)展，其對于提升焊接施工效率，改善現(xiàn)場工作環(huán)境以及完善施工質(zhì)量都具有十分重要的作用。

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