长输管线自动化焊接技术
长输油气管道全自动焊技术及施工应用

在焊接时发生未熔合。典型焊接设备配置见表1:
表1内焊机根焊+外焊机填盖焊工艺典型焊接设备配置
根焊
热焊
填充盖面
备注
熊谷A-8Q0、 CRC-IWM. CPP900-IW48
熊谷A-610 CRC-P260、 CPP900-W2. CRC-P600、 RMS-M0W-1
熊谷A-610 CRC—P600/P625、
时,待第一台焊接小车从管顶起弧焊接至3点钟或9点钟方位
后,另一台焊接小车再沿反方向从管顶向下施焊。焊工在施 焊过程中要随时注意并调整焊炬的对中位置。道间焊缝填充 前,需要清理上一道焊道处的熔渣、气孔、弧坑及高凸等缺 陷。焊接过程中应做好施工检查记录及焊口标识,焊接结束 后应注意封堵管端。
(6)修补和返修。焊缝返修也需要根据不同的焊接工 艺分别进行焊接工艺评定。对焊接产生的熔渣、咬边、焊瘤 及气孔等缺陷要及时清理或修补,对存在裂纹的焊道要直接 割除。返修前的焊缝同样需要清除缺陷及预热,返修次数不 能超过要求。
4.自动焊技术应用及机组的配置 国内某天然气长输管道主线参数为:1422inmX25. 7mm、
X80M、12MPa,主要釆用的自动焊工艺是:8焊炬内焊机根 焊和双焊炬外焊机填盖。一次焊接合格率达到95%以上。 4> 1422mm的管道根焊时间约90s, —个全自动焊机组日均能 够焊接15-30道焊缝,要比半自动焊机组多2-3倍。<i> 1219mm 的管道焊缝全流程施工时间约40min,每天最大焊接能力为 16〜17道。对比半自动焊等方式,全自动焊在大口径长输管
见设备配置:内焊机CRC-M300C或PWT-CWS. 02NRT,外焊机
2021 • 13
技术应用与研究
49 当代化工研究
长输管道自动焊工艺关键技术探讨

长输管道自动焊工艺关键技术探讨发布时间:2023-02-15T05:37:23.875Z 来源:《科技新时代》2022年9月18期作者:张彦博[导读] 随着我国长输管道快速发展,管道钢级、管径和设计压力提升,张彦博中石化胜利油建工程有限公司第四项目管理部山东省东营市 257000摘要:随着我国长输管道快速发展,管道钢级、管径和设计压力提升,对高效管道焊接技术提出更高要求。
自动焊技术已成为国外高钢级、大口径、高压力管道建设首选技术。
我国管道自动焊技术在组织管理、焊接效率、设备升级、焊材标准化等方面与国外存在差距。
分析了国外管道自动焊技术在设备研制、工程应用以及管理理念等方面的先进经验。
分别从管道设计、钢管制造、施工投产技术、无损检测、设备及焊材研制,提出了我国管道推广、应用和提升自动焊技术的建议。
关键词:管道;自动焊;焊接;设备;技术 1智慧管道建设的由来 1.1涵盖范围管道建设施工是一项传统工程,随着信息技术、自动化技术的融合与应用,逐步代替传统方法。
近些年大数据、云服务、物联网、互联网、工业4.0的提出,不断促进该行业的智能化融合水平,消除孤岛环节,建立统一平台,整理、显示、分析、处理数据。
将管道设计、物资采购、现场施工、工程验收整套流程数据化、可视化、可量化,开展“全生命周期”的数字化移交工作,将各阶段业务数字化移交数据进行分类、整理、共享,将管道建设过程中的数据归档。
1.2焊接过程数字化提出的要求现场施工关键环节之一是焊接,近几年要求通过数字化手段将每道管口数据实时采集、上传,用于焊接过程的监控、查看、分析,作为管道建设竣工资料的数据存底,便于分析焊口出现的质量问题,为施工单位、监理机构及业主单位调整、监督、管控现场焊接过程提供技术支持。
1.3焊接过程数字化存在的问题 1)数据采集标准问题:管道建设过程中尚未明确统一的采集标准,项目管理者根据自身管理经验及需求,制订不同采集标准,对设计方、施工方、监理方提出针对性的开发、使用、监管要求。
长输管道自动焊接技术

焊 工在这 一空 间不 同意 掌握熔 池的变 化 , 宽焊缝 、 焊枪 大摆 幅 、 快 摆频使 熔池 存 在 时 间长且 焊枪 运动 时对熔 池有 搅拌 作用 , 仰 焊位 置熔敷 金属 在重 力 、 电磁 力 等 作 用下 , 进 而导 致仰 焊位 置焊 缝余 高 超标 。 在3 点或者9 点位置 往往 会造成余 高不足 , 是 因为大量 的焊丝 熔化 的铁 水 由 于 自身重 力的 作用 而迅 速 下坠 , 从 而使熔 敷金 属 过少 而造 成余 高过 低 。 要 求焊工 针对 不 同位 置的焊 接特 点迅速 而 有针对 性地调 节焊 接手 法或 焊 接工 艺参数 。
3 2 . 2余 高控制 在5 点 至7 点 的仰焊 位置 容易 出现 余高过 高 , 这 是因为 此位置 区域 是 仰焊 ,
项 目采用 - r ( 表 面 张力过渡 技术 ) 半 自动S T T - I I 半 自动焊机或半自动焊设备, 在国内很多项目都在使用, 属于成熟 工艺 及 设备 , 在此 不做 主要 介绍 。
3 . 2 . 3 自动焊夹 渣
由于管径大 、 管 顶高 , 观察熔池 有些 不便 , 而且 由于 药芯焊 丝焊按 时形 成的 保护 药渣 , 若 焊道 清理 时清 理 不到位 , 就会 产生 线状 夹 渣 。 自动焊接 的 工艺参 数不得 调整 过大 , 否 则会使 焊道熔 深 过大 , 以至于药 皮 等焊 渣没 有浮 或吹 出来 而产 生夹 渣 。 要 求焊 工在 焊接 过程 中要 运用 正确 的焊 接参 数 , 注 意层 间清 理 。
1引 夸 我 公司于 2 0 1 0  ̄年初 中标 的沙 特 阿美东 部MAN I F A油 田海 堤管 线及 井场
项 目。 该 项 目主要 施工 内容 为 在MAN I F A油 田内 的2 5 个海 堤 井场 新建 井 口装 置并 铺设 一套 由各 井场 连接 至油 田中心处理 装置 区的集输 系统 , 项 目主体 工作 量 包含 有 约2 7 KM 3 6 ” + 1 ” 材质 为 A P I 5 L X 6 5 的原 油 集 输干 线 , 9 . 3 KM 4 2 ”
长输管道全位置自动焊接质量监督要点

长输管道全位置自动焊接质量监督要点中国长输管道施工经历了低氢型焊条上向焊、纤维素焊条下向焊、自保护药芯焊丝半自动焊到全自动焊施工的发展历程,近些年通过实践证明了全自动焊焊接接头的力学性能及焊接效率明显优于其它焊接方法焊接的接头。
全位置自动焊是大口径长输管道焊接的趋势,管道安装专业工程质量监督工程师有必要掌握长输管道全位置自动焊接的质量监督要点。
标签:长输管道;全位置自动焊;质量监督;焊缝缺陷。
一、长输管道全位置自动焊接技术简介长输管道全位置自动焊接技术是由整套装备、焊接工艺及全自动超声检测组成的一个相互结合体,只有三方面的完美配合才能发挥出其高效的优势。
下面从概念、作业流程、焊接设备、焊接及检测工艺五个方面简要介绍长输管道全位置自动焊接技术。
1、概念自动焊:TSGZ6002-2010《特种设备安全技术规范》对自动焊的定义为:焊机自动进行调节与控制工艺参数而完成焊接。
注意:长输管道全位置自动焊并不是脱离人的监控,焊机实际焊接过程中,操作人员手握控制盒全程监控焊机运行状况,对突发情况及时通过控制盒进行调整,如调整焊炬的摆幅。
2、长输管道自动焊机组流水作业的基本过程基本过程包括:布管、坡口加工、组对、根焊、热焊、填充焊、盖帽焊、全自动超声检测。
3、长输管道全自动焊接整套设备通常由坡口机、內焊机、外焊机、控制系统四部分组成。
①坡口机:长输管道自动焊对坡口的精度要求较高,国内外的长输管道自动焊施工均在施工现场由专用坡口机进行坡口加工。
②內焊机:内焊工艺由同时具有组对功能的多焊炬内焊机实现。
由于多焊炬同时焊接,管径1219管道现场完成一道焊口的内焊仅需要一分钟左右。
速度和质量是其它焊接方法远不可及的,是当前国内外大口径长输管道焊接施工最主要的根焊工艺。
③外焊机和控制系统:主要由焊接电源、控制系统、焊接小车及环形轨道组成。
主要有单焊炬和双焊炬两种形式。
4、长输管道全位置自动焊接工艺长输管道全位置自动焊接工艺是指导现场焊接的重要技术文件,格式及内容必须符合设计指定的相关焊接工艺评定规范要求,焊接评定机构必须具有相应的资质。
长输管道全自动焊接技术施工分析及应用建议

长输管道全自动焊接技术施工分析及应用建议摘要:随着社会经济的迅猛发展,促使了工程管道的不断发展,尤其是对长输管道的实际应用,已经在工程中拥有了很大的份额。
在长输管道的建设过程中,它不是通过一次成型的,而是通过将不同的管道进行焊接成型的。
这也就意味着给长输管道的焊接技术带来了很大的要求。
而全自动焊接技术能够全面提高焊接工作的精准度以及速度,对于焊接工作的质量及其效率有着很大的促进作用。
因此,本文对长输管道全自动焊接技术的施工及应用作出了以下详细描述,供大家参考。
关键词:长输管道;全自动焊接技术;施工及应用引言:在长输管道的具体安装施工中,焊接技术是最为重要的一个工作环节,焊接工作的效率及质量严重影响管道工程的施工进度以及质量,同时,也会严重影响长输管道在实际运转过程中的使用安全。
随着科学技术的飞速发展,传统的焊接工艺和方式不能更好的适应社会的发展需求。
而全自动焊接技术的出现大大提高了长输管道的焊接质量和速度,同时,还能够更好的减少施工成本,提高经济效益。
所以,在长输管道施工中应用全自动焊接技术是发展的重要趋势。
一、长输管道全自动焊接技术施工的相关分析(一)对管道进行全面清理对于长输管道来说,管道的口径相对较大,而且管道壁也相对较厚。
因此在长输管道安装施工工作中应用全自动焊接技术时,要对管道口周围所存在的泥土、油污以及铁锈等杂质进行全面清理,直到管道口能够全面展现出原有的金属光泽,才能进行下一步骤的操作[1]。
(二)对管道坡口进行有效修整在对管道坡口进行修整时,首先要对管道口的圆度、钝边厚度、坡口角度、垂直度以及平面角度等方面进行测量,充分保证能够符合焊接工作的实际要求。
其次,还要不断打磨管道口周围的螺旋焊缝,从而能够更加有利于焊接轨道的实际安装工作。
如果条件允许还可以借助坡口整形机进行对管道坡口的修整工作。
(三)对焊接轨道进行安装对焊接轨道进行开展安装工作是为了能够充分的保证焊接小车能够进行正常的行走,最重要功能主要体现在能够使焊接小车进行正常的行走应对小车进行科学定位[2]。
长输管道全自动焊接技术施工分析及应用建议

长输管道全自动焊接技术施工分析及应用建议摘要:全自动焊接技术是指在长输管道焊接过程中采用自动化设备进行焊接的技术。
这种技术可以实现高效率、高质量的焊接,并且具有较强的环境适应性和安全性。
本文介绍了全自动焊接技术的基本原理,简要阐述了长输管道全自动焊接技术的施工问题,并对其在长输管道焊接中的应用进行了分析和探讨。
相信通过这些措施的实施,长输管道全自动焊接施工的质量和效率将得到进一步提高。
关键词:长输管道;全自动焊接;施工技术分析前言:随着工业化进程的不断推进,大型输油、输气管道的需求不断增加,长输管道全自动焊接技术的应用也越来越广泛。
然而,在实际应用中,全自动焊接还存在一些问题和挑战。
因此,在应用全自动焊接技术时,应该结合实际情况进行全面考虑和分析。
同时,应该加强对设备和材料的管理和维护,不断提高自动化程度和操作水平,以保证长输管道焊接的质量和效率。
1长输管道全自动焊接技术施工简介该设备由焊接小车,行走轨道,自动控制系统等组成。
全位式管线自动焊接,是在管线相对不动的条件下,由焊机驱动焊枪沿着导轨围绕管线壁移动,完成管线的焊接。
全自动化的焊接过程采用了自动化的控制系统,使焊接过程的质量稳定,不会受到外部环境的影响。
由于采用了机器自动化的方式,从而大大减少了对焊工的培训费用。
对于大直径、厚壁管的焊接,其焊接速度快,质量好,工效高,是其他工艺无法比拟的。
全位式自动焊机主要装备有:D5—1型焊机、管件全位式自动焊机、林肯焊机、STT半自动焊机、带有内侧对口器的内焊机、坡口机、572G吊管机、氩弧焊机、焊接遮阳罩、保温棉被、辅助工装等。
从60年代起,国外就开始将自动焊接技术运用到管道工程中,并将其用于大口径、大壁厚管道的焊接施工。
我国在西气东输项目上实现了自动化焊接技术的规模化应用。
在国外,大口径管线的建设主要采用自动化焊接,美国生产的CRC钢管在中国石油化工总厂采购了全位式自动焊接设备,并取得了较好的推广和使用效果[1]。
关于长输管道工程中全自动焊接技术的应用

关于长输管道工程中全自动焊接技术的应用摘要:在长输管道工程建设的过程中,全自动焊接技术的合理应用对于管道工程的质量具有重要的影响。
全自动焊接技术具有效率高,质量好、工作强度低以及操作简便等多方面的优点。
本文将就现阶段我国长输管道工程中全自动焊接技术的应用进行深入的探索与研究。
关键词:长输管道工程;全自动焊接技术;应用1.几种全自动焊接技术的介绍1.1实芯焊丝气体保护自动焊接技术实芯焊丝气体保护自动焊技术主要是通过可熔实芯焊丝与焊金属的之间形成的电弧,利用电弧的热量熔化焊丝从而达到与目材形成焊缝的效果。
当前阶段,采用这种方法的自动焊设备厂有很多,其中与国内联系较为密切的是诺依斯特公司以及美国的CRC公司。
诺依斯特公司的自动焊机采用的是精确性较高的棱直系统保障焊丝驱动系统和管子开放端坡口,之后通过口器靴的固定完成系统的定位工作。
在支撑固定住两端管子的基础上利用机械化焊接系统对内部坡口处进行根焊。
在实际的焊接过程中,根据管子直径的实际情况,驱动系统进行送丝工作的根焊可由4到6个组成的。
焊接的过程是由垂直方向自上而下进行的,首先以顺时针方向完成管子内部的焊接工作,之后以逆时针的方向完成根焊的全部工作。
内部焊机的移动速度较快,可以有效的提升工程施工的效率。
表1为典型的根焊道电弧时间。
诺伊斯特外部焊机的模块设计较为简单,从而避免因器件的更换对施工活动造成不必要的影响。
相对于原来的焊机,其定位系统的标准发生了一定的改变,其定位的准确性得到了极大的提升。
在实际的施工过程中,操作人员可以通过简单的控制就可以满足不同工作的需求,因为其中包含了完整的焊接参数。
其次是CRC公司的管道自动焊机。
CRC公司的管道专用焊机的种类很多,可以满足不同厚度管道的全位置焊接。
在自动焊的坡口设计时,CRC公司的管道自动焊机采用的是复合坡口的,通过坡口的改进能够有效的节省焊接材料,这样不仅可以极大的提升管道施工的效率,还能实现对工程施工成本的有效控制。
长输管道全自动焊接技术的应用

长输管道全自动焊接技术的应用发布时间:2022-01-05T06:48:48.559Z 来源:《中国科技人才》2021年第21期作者:杜国双[导读] 就当前现状而言我国的管道焊接方式主要采取的是半自动的焊接方式,半自动焊接方式的效果不太理想,存在作业环保性差、劳动强度大等特点。
故而在科学技术技术不断发展之下,全自动焊接技术的应用范围将越来越广,一般来说全自动焊接技术优势有以下几个方面:中国石油天然气管道第二工程有限公司摘要:为了能够提高传输管道焊接水平,提高长输管道系统的运行质量。
文章结合实际对全自动焊接技术的应用情况进行分析,希望研究后可以给该领域的工作人员借鉴。
关键词:长输管道;全自动;焊接技术;应用引言对于长输管道工程而言,在实践的阶段采取全自动焊接技术可以提高管道的连接质量,对提升管道系统的运行稳定性有着非常重要的作用。
由于全自动技术具备效率高、应用强度大、操作方面等特点,所以对该技术的应用情况进行分析,探寻出更为科学有效的技术策略是非常关键的一项内容。
1 自动焊技术优势就当前现状而言我国的管道焊接方式主要采取的是半自动的焊接方式,半自动焊接方式的效果不太理想,存在作业环保性差、劳动强度大等特点。
故而在科学技术技术不断发展之下,全自动焊接技术的应用范围将越来越广,一般来说全自动焊接技术优势有以下几个方面:1.1 工作效率高在长输管道焊接施工中,自动焊能够实现自动控制焊接的要求,同时熔敷速度快,不需要进行焊条跟换,施工效率非常高。
1.2 焊接质量好自动焊接技术操作简答,能够适用于大厚壁管道,焊接质量不会受到施工人员自生水平的影响。
同时在施工时,主要是机械精准自动控制完成焊接操作的,大大的降低了人为操作出现的误差问题。
1.3 技术安全性高全自动焊接技术的应用具备一定的安全性,由于大多数操作均是机械设备焊接操作的。
在一些隐蔽焊接区域可以避免工作人员出现违规操作引起的安全问题。
2. 全自动焊接技术现状分析2.1CPP900-W2N 管道双焊炬全位置自动焊机CPP900-W2N 管道双焊炬全位置自动焊机(简称 CPP900-W2N 自动焊机)主要用于长输油气管道的自动焊接,可进行双焊炬叠焊和排焊,是实现管道高效焊接的先进设备之一。
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【关键词】管道,油气管道,焊接,气体保护自动焊,闪光对焊【论文摘要】介绍了国外长输管线自动焊接技术,就“实芯焊丝+气体保护”自动焊接系统、“药芯焊丝+气体保护”自动焊接系统和“闪光对焊”自动焊接系统的技术特点进行了分析。
Automatic Welding Technique for Long Distance PipelineSui Yongli Sun DongmeiABSTRACTS This article introduces the automatic welding technique for long distance abroad,and analyzes the technical features of automatic welding system such as GMAW,FCAW and flash butt weldingSubject terms:Pipeline Oil and Gas Transmitting Pipeline Welding Gas-Shield Automatic Welding Flash Butt Welding1前言管道输送是一种安全、经济、对环境破坏小的运输方式。
其建设地区跨度大,沿线施工环境恶劣,加之管道输送逐步向高压(7.5MPa)、大口径(1420mm)方向发展,这对管道环焊缝的焊接提出了更高的要求。
管道环焊缝的焊接成为制约整个工程质量和建设周期的关键工序。
目前,我国管道焊接施工仍以手工电弧焊为主,半自动焊为辅,在施工过程中,由于人为因素造成的质量不稳定问题比较突出。
近20多年来,在国外迅速发展了管道焊接施工高新技术,现已经初步形成技术和设备的系列化。
美国、加拿大、前苏联等国家在管道施工中均已大量采用了自动化焊接设备,实践证明其自动化焊接系统焊接质量稳定、焊接速度快,是一项比较成熟的管道施工技术。
据不完全统计,到目前为止至少有8个国家的20多家公司开发了比较先进的技术和相应的成套设备。
用于现场且比较成熟的自动焊接技术主要有三类,即以美国CRC公司为代表的“实芯焊丝+气体保护”管道环缝强迫成型自动电弧焊技术和设备;以及乌克兰巴顿焊接研究所为代表的“药芯焊丝+气体保护”管道环缝强迫成型自动电弧焊技术和设备;以及巴顿焊接研究所开发的管道环缝闪光对焊技术和设备。
2实芯焊丝气体保护自动电弧焊技术实芯焊丝气体保护焊(GMAW)通过连续送进焊丝填充焊缝,焊接时向焊接区输送保护气体,使焊丝端部、熔池及附近的母材金属与周围空气隔离。
2.1气体保护自动焊设备“实芯焊丝+气体保护”管道环缝自动电弧焊设备主要包括供电设备、坡口机、对口器和弧焊装置。
其中弧焊装置是实现管段对接的关键,由轨道、弧焊电源、焊接小车、送丝机构、摆动机构、供气系统及过程控制器等组成。
目前美国、法国、意大利、日本等国的焊机制造商均生产各种不同规格型号的管道对接气体保护自动焊设备。
图1至图3所列为CRC公司“实芯焊丝+气体保护”自动焊主要设备的机构简图,表1为CRC公司自动焊系统的技术参数。
图1加工特殊复合坡口的坡口机图2带有管内焊机的内对口器图3管外自动焊机表1CRC公司自动焊系统技术参数焊机型号根部内焊机热焊外焊机填充外焊机盖面外焊机焊接机头数4~6 2 2 2 焊丝直径(mm) 0.9 0.9 0.9 0.9 送丝速度(mm/min)9652 12700 11430 9652保护气种类75%Ar+25%CO2100%CO2100%CO2100%CO2保护气流量50 75 100 752.2焊接工艺气体保护自动焊技术采用CO2或CO2与Ar的混合气为保护气体,每道焊缝包括根焊、热焊、填充焊和盖面焊。
所有焊道的焊接普遍采用全位置下向焊,以提高熔敷速度。
但有些自动焊系统如法国“Saturne”系统根焊采用上向焊,防止未焊透和熔穿。
对于不同的管材、管径、壁厚及不同焊道,其焊接参数是各不相同的。
实际应用的焊接参数是经焊接工艺评定后预置到过程控制器中的。
CRC自动焊接系统采用不同焊机焊接不同的焊道,但国外大部分自动焊接系统都采用同一焊机焊接不同的焊道,各焊道的焊接参数用程序切换。
焊接过程中过程控制器控制和调节的主要参数有:焊接电压、送丝速度、焊接速度、摆动速度、摆动宽度、摆动延迟时间等。
气体保护自动焊施工时,由于管子装配无法保证环焊缝均匀一致的钝边、对口间隙及错边量,所以大多在现场加工管端坡口,以保证管端圆度,及内对口器装配后坡口表面不变形。
管子加工出合格的坡口后,由内对口器装配、固定管子,开始施焊。
根焊有从管道内壁焊接的,也有从管道外壁焊接的。
管内焊接采用与内对口器组装在一起的管内自动根焊机,如CRC公司、日本川崎制铁公司的自动焊接系统就采用这种技术。
管外焊接采用与内对口器组装在一起的垫板强迫根焊成型,如法国“Saturne”系统、意大利PASSO系统等。
气体保护自动焊在现场采用流水作业进行管道对接,工序分别为吊管、坡口加工、轨道安装、对口及根焊、热焊、填充和盖面等。
2.3焊接实例在科洛尼尔成品油管道、阿意输气管线等的施工过程中,都采用了气体保护自动焊接系统。
美国德克萨斯州的班德拉附近,CRC—Crose自动电焊机经受了严酷自然条件的考验,在一条30in X60管线5英里长的区段上焊出优良的焊缝。
最高记录每小时25个焊口,8小时半的工作日内完成188道焊口。
1993年,荷兰北海天然气开发工程中,Allseas公司自动焊接系统(phoenix)首次使用,焊接了约40km的26in×16mm防水碳钢输气管线。
据Allseas公司介绍,焊接返修率低于任何现有焊接系统。
3药芯焊丝气体保护自动电弧焊技术药芯焊丝自动焊(FCAW)是以药芯焊丝代替实芯焊丝,并强迫焊缝成型的电弧焊技术。
其主要工艺及设备与实芯焊丝自动焊相似,如法国的Saturne系统、Allseas公司的phoenix系统等既可以用实芯焊丝,也可以用药芯焊丝进行焊接。
“药芯焊丝+气体保护”管道环缝自动电弧焊设备主要包括供电设备、内对口器和弧焊装置。
在原苏联,药芯焊丝自动化焊接技术曾得到广泛应用,焊接的管线长达数千公里。
图4为药芯焊丝自动焊“对接1”设备的焊接过程示意图,表2为原苏联药芯焊丝自动焊系统的主要技术参数。
图4“对接1”设备焊接示意图表2药芯焊丝自动焊系统技术参数机型对接号管径范围(mm) 1220~1420管段长(m) 24~36焊接电流(A) 300~450焊接电压(V) 24~26焊丝直径(mm) 2.3~3.0焊接速度(m/s) 1.4×10-2送丝速度(m/s) 4.2×10-2施焊效率(焊口/h) (1420) 3焊机外形尺寸(mm) 4000×2600×3500机重(kg) 16500根据药芯焊丝中的焊剂成分,保护气体分别采用CO2或CO2+Ar,而自保护药芯焊丝在焊接时则不需要外加保护气。
“对接1”药芯焊丝自动焊接系统对于10~20.5mm管子,每道焊缝需焊接2至3层,采用全位置上向焊,焊接过程中,与内对口器组装在一起的垫板和与焊接小车组装在一起的滑块强迫焊缝成型。
4闪光对焊技术闪光对焊是一种电阻压力焊接方法。
焊接时在对接管端通以低电压强电流,使两管端接触点迅速被加热至熔化状态,形成蒸汽,并以爆炸形式破裂,金属颗粒在气体压力作用下以火花形式喷射出来,发出强光及声响。
随着管子以较大的顶锻力和顶进速度不断送入,在短时间内形成高质量的环焊缝。
4.1焊接设备管道闪光对焊设备包括:闪光对焊机、管端清理机、焊缝打磨机、发电机组、过程控制器等。
闪光对焊机是实现焊接过程的关键,由环状变压器和液压装置组成。
其主要作用为:对口,为焊接管口提供低压大电流,在钢管轴向移动管子和顶锻管子。
按其结构可分为管外焊机和管内焊机两类。
表3为电阻闪光对接焊机型号及主要技术参数。
表3闪光对焊机型号及技术参数管端清理机用于钢管管端焊前的处理,以去除管口附近的油污和锈层,保证焊接电极与钢管良好接触。
焊缝打磨机的作用是清除焊缝内、外表面的飞边。
对于大口径管道,管内焊缝打磨机与闪光对焊机连接在一起,当一道焊口完成后随着闪光焊机的前移完成焊缝内表面的打磨。
管外焊缝打磨机清理焊缝外表面。
发电机组为焊接设备提供动力。
过程控制器实现整个焊接过程的程序化控制,可充分保证焊接质量的稳定性。
4.2焊接工艺闪光对焊过程为:首先用管端清理机在管子内部或外部(视闪光对焊机而定)清理出足够的接触带,布管,用闪光对焊机对口,按程序自动焊接,焊缝冷却后用焊缝打磨机清除内、外飞边,当环境温度低于-40℃时还需进行焊后热处理。
电阻闪光对接焊的工艺参数包括:伸出长度、闪光留量、闪光电流、顶锻电流、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力等。
表4为闪光对焊的主要焊接工艺参数。
表4闪光对焊主要焊接工艺参数4.3焊接实例1980年,前苏联建设乌连戈依中央输气系统时,成功地在这六条输气管线上应用了闪光对焊技术和药芯焊丝自动焊技术,5年时间完成2万km。
其中依靠自动焊完成了50%的焊接工作量。
其中亚马尔管道是最大的干线,全长4451km,其施工难度之大、管径之大、里程之长、压气站之多及输量之大等均堪称世界之最,但建成投产仅用了14个月。
对亚马尔管道施工中60km 的焊接质量进行检查分析后认为,自动焊方法焊接的焊缝,其缺陷百分率仅为手工焊的52%。
5结论在国外管道自动化焊接已成为一项比较成熟的管道施工技术,其焊接质量、焊接效率、经济效益都明显优于手工焊。
气体保护自动电弧焊技术开发较早,技术比较成熟,设备投资相对较小,且具有效率高,适合于流水作业,不需要清渣等优点。
闪光对焊技术适合于焊接大口径管道,其焊接速度快,焊接质量高,环境适应能力强,对钢管坡口及对口错边量要求不高。
但焊接设备庞大,针对性强,一次性投资大,焊接电源容量较大。
隋永莉(中国石油天然气管道局焊接试验培训中心065000)孙冬梅(中国石油天然气管道局焊接试验培训中心065000)参考文献1,[苏]К.И.扎依采夫等,李荣恩译.长输管道焊接安装工程手册.北京:石油出版社2,梁翕章等.世界著名管道工程.北京:石油工业出版社3,隋永莉.长输管线环缝全位置过程控制系统的研究.清华大学硕士学位论文。