自動焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應用與發(fā)展前景

李永朝

（山西省工業(yè)設備安裝集團有限公司，太原030032）

1 自動焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應用現(xiàn)狀

1.1 起步時間晚，普及范圍小

20世紀90年代中期，自動焊接技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野當中，與西方發(fā)達國家相比，我國自動焊接技術(shù)的起步較晚，在我國的應用尚處于較為落后的狀態(tài)。另外，由于我國相關行業(yè)對自動焊接技術(shù)的了解較少，并未意識到自動焊接技術(shù)的價值與作用，并且一味地注重手工焊接與半自動焊接方法，加之我國對自動焊接設備的研發(fā)力度不足，在研發(fā)過程中還存在諸多問題，影響了自動焊接設備的可靠性與穩(wěn)定性，導致國產(chǎn)的自動焊接設備的效率與質(zhì)量都有無法滿足石油化工管道施工的要求，無論在焊接效益與技術(shù)裝備，還是在焊接效率與焊接質(zhì)量方面，均與西方發(fā)達國家存在一定的差距。

1.2 設備成本較高，技術(shù)專業(yè)性強

自動焊接技術(shù)需要以先進的設備為支撐，目前我國國產(chǎn)設備的性能相對較弱，無法達到相關施工標準與要求，如果企業(yè)將自動焊接技術(shù)應用于石油化工管道施工中，必須要從國外購買專業(yè)的設備，因此，提高了自動焊接技術(shù)的應用成本，降低了企業(yè)的經(jīng)濟收益。因此，部分資金不足的中小型石油化工企業(yè)為了降低應用成本，仍然沿用傳統(tǒng)的手工焊接技術(shù)與半自動焊接技術(shù)。同時，自動焊技術(shù)操作人員不僅要具有相關專業(yè)知識，掌握熟練的操作技術(shù)，還要具有較高的素質(zhì)，良好的思想道德。但現(xiàn)階段，我國自動焊接技術(shù)操作人員的專業(yè)技術(shù)與素質(zhì)普遍不高，無法熟練運用自動焊接技術(shù)，企業(yè)要運用自動焊接技術(shù)，需要投入大量的財力與時間，對現(xiàn)有的焊接人員進行專業(yè)的培訓，因此，大部分企業(yè)出于資金與時間的考慮，仍然采用人工焊接方法，以至于自動焊接技術(shù)無法在石油化工管道施工中廣泛應用。

2 自動焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應用

現(xiàn)階段，我國石油化工管道施工仍以手工焊接與半自動焊接為主，自動焊接應用的范圍較小。在石油化工管道施工過程中，一般情況下，焊口分為2種形式：固定口和活動口。半自動焊接技術(shù)有多種形式，不僅包括自保護藥芯焊絲半自動焊技術(shù)，還包括RMD熔滴精度過渡技術(shù)以及STT表面張力過渡焊。由于石油化工管道施工屬于室外作業(yè)，經(jīng)常在野外露天工作，極易受到外界環(huán)境因素的影響，而自保護藥芯焊絲半自動焊技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對熔池的保護，避免熔池受到各種自然環(huán)境的影響，不需要再另外添加保護氣體，非常適合用于野外作業(yè)，因此，得到了焊縫的蓋面與填充環(huán)節(jié)的廣泛應用。

隨著我國經(jīng)濟建設的不斷深化，石油化工管道施工為了跟上現(xiàn)代化社會的發(fā)展步伐，逐漸向著遠距離輸送、高工作壓力、高強度、高剛度、大管徑的方向發(fā)展。為了滿足現(xiàn)代化社會對石油化工管道壁厚與管徑增大與剛度、強度高的需求，也逐漸采用了自動焊接技術(shù)。例如，我國西氣東輸一期工程采用了自動焊接技術(shù)，工程總長為4200km，其中，將近650km運用了自動焊接技術(shù)。由于西氣東輸一期工程自動焊接效果顯著，在西氣東輸二線中，部分管道也采用了自動焊接技術(shù)，自動焊根焊主要采用STT半自動焊，整個工程中，主要以自動焊接與半自動焊接為主，輔之電弧焊。在工程施工過程中，對大直徑厚壁管道采用了全位置GMAW自動焊接技術(shù)，自動焊接技術(shù)的應用體現(xiàn)了我國石油化工管道施工正向著現(xiàn)代化、科學化、自動化方向發(fā)展。

3 自動焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的發(fā)展前景

與傳統(tǒng)的手工焊接技術(shù)相比，自動焊接有成本低、節(jié)約能源、效率高、能夠改善焊接環(huán)境等優(yōu)勢，因此，在未來，自動焊接將逐步代替手工焊接，成為石油化工管道施工焊接的主要技術(shù)。隨著人們環(huán)保意識的提高，國家對施工環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越嚴格，粗放式的發(fā)展造成的影響越來越突出，受到了社會各界與政府的高度關注，石油化工管道施工質(zhì)量要求必然增加，施工技術(shù)將越來越環(huán)保，施工管理將更加完善。其次，自動焊技術(shù)能夠節(jié)省人員成本，降低勞動力成本。西方發(fā)達國家的自動焊接技術(shù)應用比例較高，主要是因為手工焊接比較浪費勞動力[1]，而西方國家勞動力比較缺少，采用自動焊接技術(shù)是最為經(jīng)濟的方式。近年來，我國優(yōu)秀焊工資源嚴重不足，導致勞動力成本直線上升，在新形勢環(huán)境下，石油化工管道施工企業(yè)將發(fā)現(xiàn)自動焊接技術(shù)的性價比優(yōu)勢，從而用自動焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工焊。最后，加大高端自動焊接材料和設備的研發(fā)力度，解決進口設備成本高的問題，從而降低自動焊接技術(shù)的應用成本，研發(fā)高端自動焊接材料與設備不僅能提高管道施工的效果，而且可以提高企業(yè)的經(jīng)濟收入，從而擴大自動焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應用范圍。

自動焊接技術(shù)在石油化工管道施工中推廣與應用的具體措施包括：（1）加大高端電源研發(fā)資金投入。現(xiàn)階段，我國焊接電源較為落后，主要是由于電源生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)落后，水平低，在電源研發(fā)資金投入方面不夠重視，加之研發(fā)技術(shù)有限，周期長，因此，放棄了對高端焊接電源的研發(fā)，導致我國電源生產(chǎn)企業(yè)陷入了瓶頸期。能率先研發(fā)出高端電源的企業(yè)，必然會提高自身的市場競爭能力與經(jīng)濟效益，獲得豐厚、長遠的回報。（2）加強對智能化全位置自動焊設備的研究。由于石油化工管道施工屬于野外露天作業(yè)，施工現(xiàn)場有諸多影響因素，而全位置自動焊接設備無論是對組對精度，還是對坡口的質(zhì)量，要求都比較高，以至于部分焊口無法達到使用自動焊接技術(shù)的要求。因此，應加強智能化程度更高的全位置自動焊接設備，不斷學習、引進國外先進的高科技技術(shù)，從而滿足各種焊口的要求。

4 結(jié)語

自動焊接技術(shù)不僅能提高焊接的工作效率，而且可以提高焊接的質(zhì)量。隨著我國對管道施工環(huán)境與焊接材料要求的不斷提高，我國應加大自動焊接技術(shù)與設備的研發(fā)力度，促進自動焊接技術(shù)在我國的廣泛應用。