凸臺組對焊接裝置的研制與應用

張振增+王召軍+孔德生+劉忠波+肖昕

摘 要：根據油田注入站工藝安裝施工現場的實際情況，針對注入站凸臺法蘭、異徑管、對焊閥門操作的組對焊接難點及組對焊接質量要求，采用特殊組對裝置，改進了凸臺法蘭、異徑管及焊接閥門的組對焊接的施工技術，成功研制了一種新型的DN40～DN700規格的凸臺組對焊接裝置，獲得令人滿意的效果。

關鍵詞：凸臺；焊接閥門；組對焊接

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）21-0017-02

前言

目前，大慶油田己進入高含水開發后期，注水、注聚及三元復合驅等新注入工藝的發展與應用，是大慶油田提高開發效果、提高采收率必不可的技術途徑，而組對焊接質量又是保證注入工藝實施的關鍵。2015年7月份，在我公司第四工程部中十四三元注入（一期）、二元調配、注水、曝氧（一期）二期工程中，根據現場施工工程中存在著凸臺法蘭、異徑管、焊接閥門組對焊接問題，進行了總結，對提高施工質量、施工效益具有十分重要意義。

1 凸臺管件、閥件與管道組對焊接中存在的問題及傳統

方法分析

油田注入站工藝安裝施工現場，凸臺管件、閥件與管道組對焊接時存在的問題。傳統的凸臺管件、閥件與管道組對焊接方法是先由兩人或多人用手拿著或托著管件、閥件，再借助于水平尺和90°鋼角尺定位點焊，定位點焊是先點焊一側基準點，調整好垂直度后再到對稱一側的基準點進行點焊，然后焊接完成的。傳統的組對焊接方法存在主要的問題有：（1）凸臺管件、閥件與管道組對焊接，施工現場始終沒有合適的組對裝置，例如，組對焊接DN300凸臺管件、閥件需用40min，施工效率低。（2）凸臺管件、閥件與管道組對焊接，由兩人或多人用手拿著或托著管件組對點焊，人工費高；易發生托落造成刻砸現象，不安全。（3）凸臺管件、閥件與管道組對，借助于水平尺和90°鋼角尺測垂直度，每個基準點需測量3～4次，測量繁瑣；用目測檢同心度（錯邊量），不準確。（4）凸臺管件、閥件與管道組對，用手持對口契子控制組對間隙，對口契子承插深度不均勻、組對間隙不精準。（5）大口徑凸臺管件、閥件與管道組對焊接，需要重復圍繞焊口轉幾次，焊工點焊移動頻繁，身體不穩，產生輕微的抖動，影響焊接質量。

2 凸臺組對裝置結構及工作原理

凸臺管件、閥件與管道組對焊接是油田注入站工藝安裝施工中必不可少的工作。針對以上情況情況，更好的解決凸臺管件、閥件與管道組對焊接中存在的問題，研制了一種新型的DN40～DN700規格的凸臺組對裝置，并成功應用實際生產中。

2.1 結構

（1）1個十字型滑道底座：滑道底座設有滑動開口槽、固定滑道槽、轉動軸承。（2）4個立式滑動支架：滑動支架設有滑動開口槽、下部設有滑動定位螺栓、上部設有調整頂絲。（3）4個定位滑塊：滑塊上分別設有定位頂絲、調整頂絲、間隙楔子；凸臺組對裝置結構見圖1。

2.2 工作原理

移動滑動支架調整組對焊接凸臺管件、閥件規格使用范圍內；移動對口契，調整焊縫間隙；移動滑塊調整的凸臺管件或閥件與管道組對長度尺寸；利用滑動支架、滑塊的頂絲、調整管段與凸臺管件、閥件的同心度（錯邊量）和垂直度；利用滑道底座軸承的轉動凸臺組對裝置，達到焊工不移動身體就可完成定位點焊及焊接，利用凸臺組對焊接裝置對凸臺管件、閥件與管道的固定，控制焊接變形量。

3 凸臺組對焊接裝置的使用方法及使用效果

3.1 使用方法

（1）首先把凸臺組對焊接裝置放置在一工作平臺上，再根據凸臺管件、閥件外輪廓尺寸一半，利用滑動底座上定位螺栓將兩個相鄰的移動滑動支擰緊固定，然后將所需凸臺管件或閥件放置到滑動底座上，隨及移動另外兩滑動支架，使其與凸臺管件、閥件緊密接觸，利用定位螺栓并將其擰緊固定，保證管件、閥件的穩定性。（2）移動對口契在凸臺管件、閥件上調整好組對間隙，用固定螺釘將對口契固定好后，再把所需預制下好尺寸的管段放置到對口契上，保證組對間隙。（3）移動滑動支架上的滑塊，達到滑塊高度略高于管段焊縫的高度后并固定滑塊，通過滑塊上的頂絲固定管段一端四個方位；然后通過滑動支架上的頂絲、調整好管段與凸臺管件、閥件的同心度（錯邊量）和垂直度，固定頂絲，開始定位點焊一處，保證組對焊接質量。

3.2 使用效果

在我公司施工現場應用20套。應用后每年可預制組對凸臺法蘭、異徑管、焊接閥門2300件以上。可實現直管與凸臺管件、閥件DN40～DN700的快速組對、點焊、降低組對工人的技術素質要求、減輕焊接工人的勞動強度、累計節約人工費、材料費約20萬元左右。

4 結束語

（1）解決了施工現場尚無凸臺管件、閥件與管道組對焊接的組對裝置。（2）操作便捷，組對焊接DN300以上凸臺管件、閥件，操作時間8min，提高工效3～5倍。（3）凸臺管件、閥件與管道組對焊接，錯邊量控制在0.5mm以內、對口間隙2-3mm。（4）保證了焊工身體穩定性，焊接質量合格率100%。（5）目前該項技術己獲大慶油田公司重大技術成果一等獎，現己申請國家實用型專利，正逐步在大慶油田推廣應用，將會取得可觀的經濟效益。

參考文獻：

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