自動(dòng)焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應(yīng)用與發(fā)展前景

李永朝

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司，太原030032）

1 自動(dòng)焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 起步時(shí)間晚，普及范圍小

20世紀(jì)90年代中期，自動(dòng)焊接技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)自動(dòng)焊接技術(shù)的起步較晚，在我國(guó)的應(yīng)用尚處于較為落后的狀態(tài)。另外，由于我國(guó)相關(guān)行業(yè)對(duì)自動(dòng)焊接技術(shù)的了解較少，并未意識(shí)到自動(dòng)焊接技術(shù)的價(jià)值與作用，并且一味地注重手工焊接與半自動(dòng)焊接方法，加之我國(guó)對(duì)自動(dòng)焊接設(shè)備的研發(fā)力度不足，在研發(fā)過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題，影響了自動(dòng)焊接設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)的自動(dòng)焊接設(shè)備的效率與質(zhì)量都有無(wú)法滿(mǎn)足石油化工管道施工的要求，無(wú)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(dá)國(guó)家存在一定的差距。

1.2 設(shè)備成本較高，技術(shù)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)

自動(dòng)焊接技術(shù)需要以先進(jìn)的設(shè)備為支撐，目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的性能相對(duì)較弱，無(wú)法達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)與要求，如果企業(yè)將自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用于石油化工管道施工中，必須要從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備，因此，提高了自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用成本，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(yīng)用成本，仍然沿用傳統(tǒng)的手工焊接技術(shù)與半自動(dòng)焊接技術(shù)。同時(shí)，自動(dòng)焊技術(shù)操作人員不僅要具有相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，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(guó)自動(dòng)焊接技術(shù)操作人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)與素質(zhì)普遍不高，無(wú)法熟練運(yùn)用自動(dòng)焊接技術(shù)，企業(yè)要運(yùn)用自動(dòng)焊接技術(shù)，需要投入大量的財(cái)力與時(shí)間，對(duì)現(xiàn)有的焊接人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，因此，大部分企業(yè)出于資金與時(shí)間的考慮，仍然采用人工焊接方法，以至于自動(dòng)焊接技術(shù)無(wú)法在石油化工管道施工中廣泛應(yīng)用。

2 自動(dòng)焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)石油化工管道施工仍以手工焊接與半自動(dòng)焊接為主，自動(dòng)焊接應(yīng)用的范圍較小。在石油化工管道施工過(guò)程中，一般情況下，焊口分為2種形式：固定口和活動(dòng)口。半自動(dòng)焊接技術(shù)有多種形式，不僅包括自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊技術(shù)，還包括RMD熔滴精度過(guò)渡技術(shù)以及STT表面張力過(guò)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(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)熔池的保護(hù)，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(hù)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(yīng)用。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷深化，石油化工管道施工為了跟上現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展步伐，逐漸向著遠(yuǎn)距離輸送、高工作壓力、高強(qiáng)度、高剛度、大管徑的方向發(fā)展。為了滿(mǎn)足現(xiàn)代化社會(huì)對(duì)石油化工管道壁厚與管徑增大與剛度、強(qiáng)度高的需求，也逐漸采用了自動(dòng)焊接技術(shù)。例如，我國(guó)西氣東輸一期工程采用了自動(dòng)焊接技術(shù)，工程總長(zhǎng)為4200km，其中，將近650km運(yùn)用了自動(dòng)焊接技術(shù)。由于西氣東輸一期工程自動(dòng)焊接效果顯著，在西氣東輸二線(xiàn)中，部分管道也采用了自動(dòng)焊接技術(shù)，自動(dòng)焊根焊主要采用STT半自動(dòng)焊，整個(gè)工程中，主要以自動(dòng)焊接與半自動(dòng)焊接為主，輔之電弧焊。在工程施工過(guò)程中，對(duì)大直徑厚壁管道采用了全位置GMAW自動(dòng)焊接技術(shù)，自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)了我國(guó)石油化工管道施工正向著現(xiàn)代化、科學(xué)化、自動(dòng)化方向發(fā)展。

3 自動(dòng)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(dòng)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(shì)，因此，在未來(lái)，自動(dòng)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(shí)的提高，國(guó)家對(duì)施工環(huán)境質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，粗放式的發(fā)展造成的影響越來(lái)越突出，受到了社會(huì)各界與政府的高度關(guān)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(lái)越環(huán)保，施工管理將更加完善。其次，自動(dòng)焊技術(shù)能夠節(jié)省人員成本，降低勞動(dòng)力成本。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用比例較高，主要是因?yàn)槭止ず附颖容^浪費(fèi)勞動(dòng)力[1]，而西方國(guó)家勞動(dòng)力比較缺少，采用自動(dòng)焊接技術(shù)是最為經(jīng)濟(jì)的方式。近年來(lái)，我國(guó)優(yōu)秀焊工資源嚴(yán)重不足，導(dǎo)致勞動(dòng)力成本直線(xiàn)上升，在新形勢(shì)環(huán)境下，石油化工管道施工企業(yè)將發(fā)現(xiàn)自動(dòng)焊接技術(shù)的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，從而用自動(dòng)焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工焊。最后，加大高端自動(dòng)焊接材料和設(shè)備的研發(fā)力度，解決進(jìn)口設(shè)備成本高的問(wèn)題，從而降低自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用成本，研發(fā)高端自動(dòng)焊接材料與設(shè)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(jì)收入，從而擴(kuò)大自動(dòng)焊接技術(shù)在石油化工管道施工中的應(yīng)用范圍。

自動(dòng)焊接技術(shù)在石油化工管道施工中推廣與應(yīng)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(guó)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(zhǎng)，因此，放棄了對(duì)高端焊接電源的研發(fā)，導(dǎo)致我國(guó)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(huì)提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力與經(jīng)濟(jì)效益，獲得豐厚、長(zhǎng)遠(yuǎn)的回報(bào)。（2）加強(qiáng)對(duì)智能化全位置自動(dòng)焊設(shè)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(chǎng)有諸多影響因素，而全位置自動(dòng)焊接設(shè)備無(wú)論是對(duì)組對(duì)精度，還是對(duì)坡口的質(zhì)量，要求都比較高，以至于部分焊口無(wú)法達(dá)到使用自動(dòng)焊接技術(shù)的要求。因此，應(yīng)加強(qiáng)智能化程度更高的全位置自動(dòng)焊接設(shè)備，不斷學(xué)習(xí)、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的高科技技術(shù)，從而滿(mǎn)足各種焊口的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)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(guó)對(duì)管道施工環(huán)境與焊接材料要求的不斷提高，我國(guó)應(yīng)加大自動(dòng)焊接技術(shù)與設(shè)備的研發(fā)力度，促進(jìn)自動(dòng)焊接技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用。