長輸管道全位置自動焊技術研究

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）

在科學技術技術進步的今天，長輸管道焊接工藝也取得了長足進步，高質量、高效率、低成本正成為施工技術發展的新方向。相比于傳統手工大口徑管線作業，全位置自動焊如今正逐步發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。管道全位置自動焊技術的應用是一個綜合性問題，它包括設備的選型、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管道自動焊的一整套生產程序。由于這項技術的應用時間不長，相關技術研究也不完善，因此本文著重從長輸管道全位置自動焊技術的概念、優點、施工技術等方面開展研究，以期為相關的工程人員在技術選取上提供參考意見。

全位置自動焊接；長輸管道工程；技術分析

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發展的主流。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，焊接質量的好壞又直接決定了管道在日后使用時的安全穩定性，因而不斷進行技術創新從而尋找一種復合施工要求的新型焊接技術成為了管道施工的主要問題。

1　全位置自動焊技術的概念及意義

長輸管道全位置自動焊接技術指在較為固定的管道施工環境中，利用焊接小車帶動焊槍沿軌道繞管壁運動，從而實現自動焊接。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成自動控制系統。毫無疑問，全位置自動焊接技術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具有如下積極意義：

其一，提升工作效率，自動焊接技術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，焊接質量更為穩定，通常意義上的管道焊接很大程度上受到技工水平的影響。而自動焊接技術通過藥芯焊絲和氣體的保護，在大口徑厚管壁的施工作業上更能夠保證工程質量。

其三，緩解施工現場工作強度。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，改善施工現場環境。

2　全位置自動焊施工流程和關鍵技術

長輸管道全位置自動焊主要施工流程可如圖所示，其中的關鍵技術分為如下四個環節，第一，管口清理。自動焊接技術往往應用于管徑大、管壁厚的施工中，因而管口附近100mm內的塵土、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整焊機的焊槍位置和角度，然后根據現場焊接的要求，通過輸入器將焊接參數輸入到計算機中。

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全位置的自動焊接施工了。焊接工人只需在旁監視，對焊接過程中出現的斷弧、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，并對現場進行清理。

3　我國長管道焊接中的應用

2001年5月，自動焊接技術在我國的西氣東輸工程中正式得到運用。這項技術從研究到實際運用，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、高質量和高要求的工程，因而在引入自動焊接技術時，工程人員依據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，經過多輪工藝研究與技術審核復查，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支持。新技術的應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　結語

綜上所述，全位置自動焊技術對于傳統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將向著更為智能化、柔性化的方向發展，其對于提升焊接施工效率，改善現場工作環境以及完善施工質量都具有十分重要的作用。

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