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日前

管道局“四全”

管道焊接技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)發(fā)布會(huì)上

管道二公司

管道連頭全自動(dòng)焊接技術(shù)設(shè)備

正式發(fā)布

這種技術(shù)設(shè)備在中國的應(yīng)用還是第一次，其核心設(shè)備是管道局自主開發(fā)的，成功解決了外組自動(dòng)焊接的行業(yè)問題，有效提高了焊接質(zhì)量和施工效率，降低了工程成本。它將加快“手工氬弧焊工藝和藥芯焊絲使用”的替代過程，對(duì)未來長輸管道施工的智能化發(fā)展起到積極的作用。

砥礪攻關(guān) 終成碩果

由于難以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)焊接，傳統(tǒng)油氣長輸管道固定口連頭多采用“手工氬弧根焊接”。 自動(dòng)焊接工藝與單焊炬氣保護(hù)藥芯焊絲填充相結(jié)合，但受人為因素和復(fù)雜環(huán)境影響較大，施工進(jìn)度和質(zhì)量受到嚴(yán)重限制。

傳統(tǒng)施工受地形、三穿、地下障礙物、試壓分段、彎管購買周期等因素影響。連接處大多位于彎管彎頭附近的溝渠中，經(jīng)常面臨坡地、軟土、受限空間等復(fù)雜環(huán)境。連接點(diǎn)未回填固定管的長度受環(huán)境溫度變化影響顯著，連接管段的切割和操作時(shí)間選擇高度依賴管道施工經(jīng)驗(yàn)。

同時(shí)，手工氬弧焊存在質(zhì)量控制難、焊接速度慢、人工成本高、培訓(xùn)周期長、勞動(dòng)強(qiáng)度高等問題。焊工的技能水平和心理狀態(tài)直接影響焊接質(zhì)量。

早在2016年，管道二公司承擔(dān)的“特殊條件下管道自動(dòng)焊接施工技術(shù)研究”中石油工程項(xiàng)目就開始研究外部組自動(dòng)焊接的問題。隨后，在管道局科技信息部的指導(dǎo)下，管道二公司先后通過了2022年管道局“賽馬制”課題——可配備自動(dòng)焊接機(jī)的外對(duì)口器研發(fā)，2024年管道局“四全”重點(diǎn)科研課題——中等規(guī)格管道山地全自動(dòng)焊接技術(shù)及設(shè)備研發(fā)，對(duì)其進(jìn)行迭代升級(jí)，在虎林-長春天燃?xì)夤艿拦こ讨?，成功開發(fā)了一套適用于管道連接、大角度熱煨彎管安裝、山區(qū)、水網(wǎng)等其他地區(qū)小臺(tái)班施工的全自動(dòng)焊接技術(shù)設(shè)備，完成了工程應(yīng)用。

該技術(shù)設(shè)備打破了管道施工長期以來對(duì)傳統(tǒng)組合自動(dòng)焊接技術(shù)的路徑依賴，顯著提高了綜合工作效率和焊接質(zhì)量，減少了個(gè)人主觀原因的影響，為復(fù)雜環(huán)境下提高施工質(zhì)量和效率帶來了全新的解決方案。

突破關(guān)鍵 創(chuàng)新領(lǐng)航

技術(shù)突破的關(guān)鍵在于創(chuàng)新。在接頭設(shè)計(jì)中，采用0間隙和U型窄坡設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不僅可以減少焊縫的截面積，還可以提高綜合施工效率。

憑借深厚的科研積累，該團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)外第一次金口連頭全自動(dòng)焊接實(shí)驗(yàn)中在西四線(吐魯番-中衛(wèi))1標(biāo)段進(jìn)行。這種實(shí)踐不僅使坡口角度由線路自動(dòng)焊接而成?！闵吝B頭自動(dòng)焊接2°40′，另外，由單焊炬工作升級(jí)為雙焊炬協(xié)同工作，完成了兩項(xiàng)核心技術(shù)突破，顯著提高了焊接效率。

外部對(duì)口根焊裝置是整個(gè)技術(shù)的核心裝置，它延續(xù)了“大跨度” 高同軸的設(shè)計(jì)理念。在R&D過程中，團(tuán)隊(duì)面臨的最大挑戰(zhàn)是如何以較低的成本實(shí)現(xiàn)管口全周邊調(diào)節(jié)功能和自動(dòng)焊機(jī)的完全適應(yīng)。該團(tuán)隊(duì)多次邀請一線建筑工人和焊接設(shè)備制造商參加外對(duì)口焊接設(shè)備的方案論證和聯(lián)合測試，并在方案階段盡可能控制試錯(cuò)成本。

團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新選擇特種加工材料和全新的操作方法，通過優(yōu)化和完善結(jié)構(gòu)，不斷提高設(shè)備的操作便利性、使用耐久性和環(huán)境適應(yīng)性，形成管道溫變伸縮探測器、外對(duì)口根焊設(shè)備、快插中頻加熱帶、全地形防塌箱、“零縫隙、無墊片、外組對(duì)”的TIG。 以MIG焊接工藝為代表的成套技術(shù)設(shè)備。

成效顯著 前景廣闊

該研究成果于2024年10月在虎林-長春天正式推廣應(yīng)用燃?xì)夤艿拦こ獭PP204管道二公司、以“兩站兩棚”的施工組織模式，CPP219全自動(dòng)焊機(jī)組分別完成了管道連接和小臺(tái)班36個(gè)焊口和60個(gè)焊口，一次焊接達(dá)標(biāo)率100%，平均焊工效率2個(gè)閘門每天。與傳統(tǒng)的組合自動(dòng)焊接相比，新技術(shù)設(shè)備單班日焊接效率提高100%；有效控制了根焊未熔合缺陷。

從實(shí)際結(jié)果來看，管道連接器全自動(dòng)焊接技術(shù)設(shè)備可以有效解決平原和緩坡地區(qū)連接器和金口工作時(shí)難以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)焊接的技術(shù)問題。

核心設(shè)備外對(duì)口焊接設(shè)備以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)管口外對(duì)口焊接，滿足市場上所有軌道式全位置氬弧自動(dòng)焊接機(jī)的適應(yīng)要求，完成從根焊到添加蓋面焊的全自動(dòng)焊接，可替代現(xiàn)階段自動(dòng)焊接組合的所有施工應(yīng)用領(lǐng)域。

與組合自動(dòng)焊接相比，該技術(shù)在提高工作效率、控制質(zhì)量和節(jié)約耗材方面具有明顯的優(yōu)勢，同時(shí)有利于焊工向焊工轉(zhuǎn)型，大大緩解了當(dāng)前手工氬弧焊用工短缺、用工成本高等突出問題。

目前

川二線東段2標(biāo)段

川二線棗宣聯(lián)絡(luò)線等多個(gè)項(xiàng)目

成果應(yīng)用正積極準(zhǔn)備應(yīng)用

可以預(yù)見

這一結(jié)果具有廣闊的應(yīng)用前景

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文圖 | 吳大偉 雷萍 王彭 連暉暉 王黎明

編輯 | 苑晟祥

審校 | 楊碧瑩

監(jiān)制 | 劉濤

原題：“提質(zhì)增效”新領(lǐng)航，管道局此項(xiàng)成果應(yīng)用前景廣闊！”

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