长输管道自动焊设备的应用和发展(上)

HEATS

　　西气东输工程是我国首次规模化使用自动焊技术，并充分显示先进技术优越性的示范工程。通过这一跨世纪宏伟工程的洗礼，管道自动焊技术己为大多数的施工单位所接受，必将在今后的管线工程中得到更为广泛的应用，发挥更大的作用。

9 Z3 K+ U' X2 |

　　中国石油集团工程技术研究院自1997年以来一直致力于管道自动焊设备及工艺技术的研究，己有近十年的开发应用历史，研制完成的AP¨系列管道自动焊设备，用于管道工程70余套，其中，在西气东输工程中应用j6套。取得了较好的工程应用业绩，并积累了丰富的现场施工经验。在西气东输工程结束后的近几年，又继续致力于这项技术的深入研究，并在管道焊接智能化技术，以及自动封底焊技术等方面取得了具有应用价值的成果，并开始发挥作用。对这方面工作进行梳理和总结，对于推动管道自动焊技术的进一步发展，是一项有意义的工作。下面就是对这方面工作的一点回顾和思考。

& j8 S" L2 ]4 O% s* |; r+ @

　　1.APW一Ⅱ型自动焊焊机的特点及其应用

　　APW—Il型管道全位置自动焊机的研制立足于我国管道施工技术状况，充分利用当今科技发展的最新技术成果，针对性地开发研制出一套符合我国国情的全位置管道自动焊设备。力图从根本上提高我国现场管线焊接的生产率及质量，改善焊工的劳动条件。其技术成果是一套适于我国现场技术条件和工人技术文化素质的管线自动焊专用设备及其配套技术。

( i9 \! _0 p8 c" x9 L7 X0 e; ^$ n 5 r/ N+ W5 J' i

　　1.1设备的主要技术特点

: v: ^" T6 G2 P' ] g* q

　　APW—Il型管道全位置自动焊机由焊接机头(包括小车行走系统、焊枪摆动系统、焊枪高度调节系统)、焊接轨道、控制系统、焊接电源等几部分组成。

. t/ e# C" k8 i/ D, e/ S( w* B 6 g0 q6 I% L- p7 v2 R, c

　　其主要技术特点是：

* g' _4 S! o" B 1 M" N1 y$ j, F3 Z

　　(1)适用于大中口径的长输管线固定连接口的全位置焊接。

9 X" Q7 t& J" @' k

　　(2)驱动控制系统采用以PWM调速为基础的直流伺服驱动控制技术及位移传感检测的闭环控制系统，定位精度高，抗干扰能力强，实现了现场使用所需的可靠性和耐用性。

9 I; W$ m- I* q- a. K7 }

　　(3)焊接参数如电流、电压、焊枪摆动速度、摆动幅度、两端停留时间，既可在焊前设置，同时，也可在焊接过程中进行实时调节。

　　(4)为了实现高摆速下对摆幅的精确控制，本项目采用了位置反馈摆幅控制传感电路，通过特殊设计的传感器，将摆动系统的位移量转换成可控的电信号，同时具有位置的记忆功能。

; X9 T) i5 w- P3 b e0 ]& J. j ' _* S; |6 @* g$ m$ Q" Y; B

　　(5)轨道采用开启式刚性环形轨道的形式，其重量轻，装卡方便，辅助时间短。轨道装卡时间<=0.5分钟。

! }0 A: Z5 V1 v( H

　　(6)技术完整，有与之配套的焊接工艺技术。

q( R8 r/ _+ }" u4 ~1 Z

　　其中，自动控制与人工干预相结合的这项关键技术，解决了我国管道施工中坡口加工误差大、现场组对错边、对口间隙不一给自动焊带来的难题。使自动焊的一次合格率可达98%。这是该设备与国内外其它同类设备相比，最显著的优点。这一特点是管道自动焊设备能够在我国的工况条件下，达到工程化、实用化的重要前提。