长输管道自动焊设备的应用和发展(中)

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　　1.2 APW一Ⅱ型管道全位置自动焊机在工程中的应用

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　　1.2.1应用概况

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　　(1)从2001年5月起，APW—Il型管道全位置自动焊机先后分别用于大庆、辽河、华北、长庆、大港等油建施工单位共j6套，累计完成西气东输主线路及支线工程的管线焊接1 00余公里，焊接一次合格率达到98%以上。

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　　(2)作为石油行业的专业院所，在致力于技术开发的同时，更注重将新技术转变为施工企业提高效益的手段。为备战西气东输，组织开展了自动焊焊工培训，共培训熟练掌握自动焊操作的焊工约300余名，这是新技术推广中必不可少的基础性工作。

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　　(3)工程院还与中油管道局共同承担了西气东输线路工程焊接工艺技术的研究。针对西气东输工程高标准、高质量的技术要求，在对大口径、厚壁、高强度级别的M0管线钢的焊接性进行深入分析的基础上，采用APW—Il型管道全位置自动焊设备，进行自动焊工艺技术的研究和焊接工艺评定试验，编制了焊接工艺规程，为自动焊设备能够真正进入西气东输工程，提供了重要的技术支持。

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　　1.2.2工程应用实倒

　　(1)2002年，辽河油建二公司用APW—Il型管道全位置自动焊设备10套组成自动焊作业班，20名焊工经过培训，一次取得了西气东输管道公司颁发的上岗作业证，2002年7月至11月投入西气东输工程17标段工程施工，累计焊接完成1 252焊口，其中中Ø1016 x14.6管道915道口、中Ø1016 x1 75管道337道口，累计长度1416公里，焊接一次合格率达到了98%。是西气东输东段工程上焊接质量最好的机组之一，受到了工程总监和业主的高度评价。

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　　继2002年成功的在西气东输工程中应用以后，辽河油建二公司于2003年又采用l 4套设备在西气东输l 0标段日段上施工，焊接西气东输管道中Ø16x1 4.6累计长度20余公里，焊接一次合格率达到98 8%。

　　(2)长庆油建公司2003年6N 1 1月，在对焊工进行上岗培训后，采用APW—Il型管道全位置自动焊设备，进行西气东输l3标段日段的施工，焊接中Ø1016x14.6的管道40 2公里，焊接一次合格率达98%以上。

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　　(3)大港油建于2005年4月，采用l 2台APW—Il型管道全位置自动焊设备组成一个流水作业机组，在其承揽的西气东输支线——冀宁联络线8标段进行自动焊作业，取得预期的效果。

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　　2、新技术的研发

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　　2.1管道焊接智蔻化技术

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　　柔性化、智能化技术的发展代表着管道自动焊技术的发展方向。工程技术研究院在APW一||型设备的开发和应用取得成功的基础上，结合现场应用的实际情况及曰益增长的施工要求，进行了新一代自动焊设备的开发研究。一方面对现有技术进行进一步的完善和提高，另外还增加了智能化功能。随后推出的APW—IIl型数字式智能型长输管道全位置自动焊机，是APW—Il型焊机的升级换代产品。这型焊机的特点如下：

　　(1)采用工业计算机系统通过硬件设计和软件编程，实现对整个焊接过程的自动控制。各区段的焊接参数存储在计算机中、焊接过程中自动进行参数切换。为弥补现有技术的不足，在计算机进行全程控制的过程中，插入人工干预功能，这是结合现场条件的实用化功能。

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　　(2)采用了角度编码空间位置检测系统，能够精确地确定焊接小车的角度位置。从而使焊接小车能够在任意位置，以该位置的焊接参数起弧焊接。

　　(3)摆动系统采用步进电机细分驱动控制，进一步提高了摆动控制的精度及系统的可靠性。

　　(4)开发研制了焊枪高度传感检测装置，在计算机的控制下，能够在焊接过程中，对焊丝干伸长进行自动调节控制。进一步减轻了焊工的劳动强度。

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　　2.2经济适用型国产化管道自动封底焊机

　　。西气东输。应用实践中发现，根部焊道的焊接己成为自动焊技术充分发挥其技术优势的瓶颈环节，在无内焊机和P町自动焊设备的施工单位，一般采用S丌半自动进行根部焊道的焊接，焊接速度远不能适应自动焊流水作业的需要。故加快开发高效率的自动封底焊技术，己成为各施工单位的迫切需求。工程技术研究院结合各施工单位的实际情况，开发完成了具有自主知识产权的低成本型的全位置自动封底焊机及其配套的焊接工艺技术，并定型为APW—R—l型管道全位置自动封底焊设备。

　　2.2.1己有的封底焊方法

　　目前，在长输管道施工中，封底焊道的焊接有以下几种方法：

　　(1)纤维素焊条下向焊。该方法一般用于手工焊的根部焊道焊接，如用于自动焊，则根部焊道的清渣和打磨工作量很大，明显影响自动焊效率的发挥。

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　　(2)STT半自动焊。这是目前普遍采用的方法。其优点是操作方便，焊缝成型好，效率较高，但封底焊的速度仍不能满足自动焊的要求。

　　(3)内焊机。内焊机焊接速度快，焊接质量好，是一种理想的封底焊方法。但内焊机只能适应一种管径，设备重复使用的利用率低，故设备配置的相对费用高，大多数施工单位难以承受。

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　　(4)PWT自动根焊机。该设备使用灵活，焊接效率高，对管径的适应范围广。是一种理想的自动封底焊设备。但设备复杂，坡口形式特殊，加工难度大，要在现场施工中成熟应用，尚需一定时间的技术及经验积累。另外，该设备是意大利的产品，价格较高，技术配套不够完善，难以在国内大多数的施工单位中推广应用。但我们认为这套设备的技术形式，应该是自动封底焊设备的发展方向。