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）

在科學技術(shù)技術(shù)進步的今天，長輸管道焊接工藝也取得了長足進步，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可，越來越多的施工單位開始引進這些更為先進的焊接技術(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、消化、吸收、工藝試驗和與之相配套的擋風棚、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，因而不斷進行技術(shù)創(chuàng)新從而尋找一種復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，進而縮短了焊工換條的時間，有效雖短工作時間達到原先的三到四倍。

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，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、垂直度等進行測量并對不符合要求的進行修整，以便焊接軌道的安裝。

第三，焊接參數(shù)的輸入。當軌道安裝完畢后，直接將焊機安裝在軌道上，然后嚴格按照焊接指導書上的要求調(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準、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志著我國的管道焊接工藝全面進入了一個新的時期。隨著科技的進步，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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