浅析适应山区管道全自动焊的线路设计研究

随着我国焊接技术的发展，在大口径高钢级的长输管道提高焊接效率和保障焊接质量方面，全自动焊技术是目前强力推行的长输管道焊接方式。但受限于设计理念、焊接装备能力、配套施工设备及工法等因素，国内还未在山区管道中应用全自动焊技术。国家管网集团西南管道公司组织设计单位、内焊机厂家、施工单位开展《山区管道全位置自动焊适应性研究》科研课题，着力提升山区管道的全自动焊技术。根据《山区管道全位置自动焊适应性研究》科研课题开题报告审查意见及计划任务书相关要求，为提高山区管道实施自动焊的比例，需从工程建设的源头设计进行优化，主要从设计工具升级后的精细化设计、限坡设计的选定线原则、施工断点优化、采取两段设计进行典型横面及纵断面设计、管材性能及几何尺寸优化设计、热煨弯管曲率半径优化等方面进行适应山区管道全自动焊的线路设计研究，为后续类似山区管道自动焊的线路设计提供借鉴。     

管道自动焊与全自动超声波检测技术在西气东输管道工程中的应用

西气东输管道工程建设现已基本完工,几年的施工实践证明:在大口径、大壁厚、高强钢的长输管道施工中,采用先进的自动焊接技术和全自动超声波检测技术,对保证管道施工质量、提高管道施工效率具有十分重要的作用。文章从管道施工规范的制定、现场焊接工艺的选择、焊接设备的选择和影响焊接质量的因素等几方面对长输管道自动焊接技术和全自动超声波检测技术进行了详细的分析和论述,并提出了改进和发展建议。     

自动焊技术在长输管道焊接中的应用

长输管道建设中,焊接是制约施工速度和施工质量的关键环节,自动焊焊接质量高、速度快、经济性好、对焊工的技术水平要求较低,大大加快了管道敷设的速度。调研开总结了目前国内外自动焊焊接技术的发展现状,建议加快自动焊焊接技术在国内的开发和应用。     

PIW系列管道内环缝自动焊机

随着长输管道施工对高效焊接的日益追求,焊接工序中的关键环节根焊愈加备受关注,其焊接质量和焊接速度制约着高效焊接技术的深入发展。本PIW系列管道内环缝自动焊机集机械、电控、气动于一体,其对口系统和焊接系统的结构一体化设计可实现大口径管道焊接施工过程中管口组对、根焊的集中完成。工程应用证实,PIW系列管道内环缝自动焊机具有焊接速度快、质量好、效率高等特点,能很好地解决管道根焊问题,满足现有管道高效焊接施工对根焊质量的需求。PIW系列管道内环缝自动焊机的国产化,不仅突破了高效焊接技术发展的瓶颈,而且打破了国外同类产品的技术封锁和价格垄断,有效提高了我国管道施工的技术水平及经济效益。     

大坡度油气管道全自动焊建设工序优化探讨

随着中国长输管道建设需求的不断提升，长输管道已逐渐向大口径、高钢级方向发展，同时为了满足完整性管理要求，避让城镇规划和基础建设设施，管道进入山区敷设比例越来越高。总结近几年管道失效事故发现，管道失效的主要原因是管道环焊缝的质量问题，而山区管道焊接施工面临地质条件差、施工环境差、施工难度大等挑战，因此在山区管道开展全自动焊推广势在必行。目前已能实现坡度15°下的全自动焊接，但对大坡度(15°<坡度<25°)下的山区管道全自动焊建设尚无应用实例，结合国内长输管道全自动焊建设的发展趋势，对比分析了国内外山区管道全自动焊技术水平现状，并从管道建设全工序出发，针对设计、采购、施工三方面提出了为全面适应大坡度下全自动焊建设应采取的措施。     

X80管线钢低氢焊条根焊技术

目前我国大直径长输管道大部分采用X80管线钢,X80钢根焊道的焊接常采用管道全位置自动焊、STT和RMD半自动焊、钨极氩弧焊以及焊条电弧焊等工艺。管道全位置自动焊设备昂贵、适应性差。STT和RMD半自动焊焊接时灵活性较差,必须严格防风措施。钨极氩弧焊的抗风能力差且焊接效率太低。低氢焊条电弧焊虽操作难度大且焊接效率不高,但灵活性强、焊接接头力学性能好且设备简单,适应于返修、连头和不良地段的焊接。详细介绍了X80管线钢低氢焊条根焊焊道的焊前准备、焊接操作技术及焊接工艺参数。     

管道全位置自动封底焊技术研究

针对长输管道封底焊道焊接存在的问题,研制成功能够进行长输管道自动封底焊的经济实用型系统设备及配套技术,从焊接电源、控制技术、工艺方法以及焊丝等方面全部实现了国产化,替代了进口设备和技术,并且具有如下技术特点:专用熔化极焊接电源采用组合脉冲熔滴过渡控制技术,其主控制系统以工业控制机为核心,实现了焊接参数的可编程控制;结合多轴运动控制卡,实现对焊接执行系统的直流伺服电机和步进电机的驱动控制。文章还介绍了焊接工艺试验及取得的全自动封底焊的最佳工艺参数。     

智能化技术在长输管道自动焊装备的应用现状及展望

为应对油气管道建设中不断提高的安全、质量及效率要求,适应变化的作业环境,智能化已成为自动焊技术发展的必然趋势。针对现有长输管道自动焊装备在自适应性控制方面取得的智能化成果,结合自动焊装备技术以及野外施工作业特点,对智能化技术在长输油气管道中的应用进行了适用性分析,并提出智能化升级方向和实施中的关键技术,为长输管道自动焊装备实现智能化提升和应用提供技术支持。     

Φ1 422mm大口径X80钢管道全自动焊接技术应用

全自动焊接工艺可以有效地提高焊缝焊接质量,提升焊接效率,尤其可以实现长输管道焊接流水化作业。通过管道控制断裂试验场科研项目,模拟野外环境,对Φ1 422 mm×21.4 mm的X80钢大口径管道焊接技术进行了全方位实地应用。现场分别采用中石油管道局研究院自行开发的CPP900-IW56型内焊机和CPP900双焊炬外焊全自动焊设备进行了全自动根焊和填充盖面,焊后对焊缝进行了热处理。焊接材料使用国外技术领先的药芯焊丝,全部焊缝焊接质量均达到了I级。管道爆破试验中Φ1 422mm的X80钢管焊缝未出现气孔、裂纹等质量缺陷,此次管道爆破试验可为即将开工的中俄东线天然气管道工程和国内陆续开工的大型长输管道工程施工提供技术储备和技术支持。     

PipelinerⅡ自动焊系统在厚壁长输管道焊接中的应用

沙特阿美马尼法井场管道焊接工程的特点是:长输管道的口径大、管壁厚,但整体焊接工作量较少。文章在简要对比了几种常用的管道自动焊系统及工艺特点的基础上,论述了采用Pipeliner Ⅱ自动焊系统焊接中东地区厚壁长输管道的优点,并介绍了该系统在该工程中应用的要点,包括焊接工艺方案、对常见缺陷的分析及控制措施等。     

管道环焊缝半自动焊与自动焊技术对比分析

近年来我国的管道环焊缝焊接越来越多地使用了以半自动焊和自动焊为主的焊接工艺。从焊接原理、焊接材料、焊接设备、焊接坡口、管口组对、焊接施工以及施工组织、焊接质量控制、经济效益等几个方面总结分析了半自动焊工艺和自动焊工艺的适用性及其优缺点。并指出。随着管道建设用管线钢管强度等级的不断提高,以及管道建设长度、钢管强度等级、管径和壁厚的不断增大．为了环焊缝焊接的高质量和高效率,未来的管道建设将会越来越多地使用熔化极气保护自动焊技术。     

焊接新技术在我国管道建设中的应用

探讨了高强度管线钢管焊接施工所面临的难点,分析了我国管道建设目前常用的两种焊接工艺的优势与局限性,论述了西气东输二线X80管道建设中应用的焊接新技术。提出了研发高质量的焊接材料和与之相匹配的高效率焊接方法,对保证环焊接头的强韧性,提高现场焊接施工效率具有十分重大的意义,并认为数字电源、气保护药芯焊丝、金属粉芯焊丝、双焊炬自动焊等焊接新技术的成功应用,将把我国管道焊接施工技术推进到一个新的阶段。     

油气长输管线焊接技术回顾与发展

对油气长输管线焊接技术的发展做了简要回顾.由于高压、厚壁油气长输管线建设的迫切需求,采用GMAW自动焊是提高管线建设生产率的关键.外焊GMAW单面焊双面成型已得到广泛应用,成为国际管线施工的主流技术;同时指出,采用双丝GMAW和Tandem GMAW焊接能显著提高焊接速度,近年发展的双Tandem GMAW进一步提高了焊接速度,从而降低了管线施工的劳务及设备台位费用.     

CRC全自动焊接工艺在中石化巴西管道建设中的应用

介绍了中石化巴西GASENE管道项目中的美国CRC管道自动焊接工艺与设备的组成和性能特点,并通过性能试验结果的对比分析,发现CRC管道全自动焊接工艺各种试验结果均能满足API 1104-1999和巴油N133管道焊接规范要求,焊接接头性能优良.同时,该焊接工艺具有焊接速度快、效率高、自动化程度高以及焊接质量好等优点,其在巴西管道项目的应用对自动焊接工艺在国内的推广具有较好的指导意义.     

长输管道全位置激光-电弧复合焊应用技术研究

为了提升油气管道的建设效率,将高效的焊接技术应用于管道环焊缝焊接中,提出采用激光-电弧复合焊根焊的单面焊双面成形的焊接方法。先后开展了X70/X80钢管的激光-电弧复合焊接设备和工艺研究。研究表明,激光-电弧复合焊在管线钢焊接上具有可靠性和适用性,随着大功率激光器的工业化应用,激光-电弧复合焊在管线钢焊接方面的应用具有非常好的前景。最后从技术和经济性方面提出了激光-电弧复合焊技术在工业化应用中需要解决的问题。     

高压管道焊接质量的控制措施

为进一步完善高压管道焊接质量控制方式和管理水平,结合惠州炼化二期工程相关实践经验,从高压管道焊接工艺、焊工资质、焊接材料、过程控制和自动化5方面对高压管道焊接质量控制进行了深入分析和探讨。结果表明,正确选择焊接工艺、对焊工分级管理、科学控制焊接材料、严格控制焊接过程、应用自动化焊接技术,是提高高压管道安装焊接工程质量水平的必要保证。     

“东西伯利亚—太平洋”管道工程项目中焊接相关认证介绍

详细介绍了俄罗斯“东西伯利亚—太平洋”原油管道项目中与焊接相关的5个方面认证工作要求,即焊接工艺鉴定、焊工资格认证、焊接技术员认证、焊接材料鉴定、焊接设备认证等,藉此指导国内管道工程公司能更好地进军俄罗斯远东长输管道施工市场。     

海底管线环焊缝的双丝焊接及无损检测

介绍了双丝焊接技术和自动超声波检测技术在海底管线环焊缝焊接施工中的应用.指出双丝焊接技术不仅可以提高焊接效率和焊接质量,而且有利于改善焊接接头的拉伸性能和断裂韧性;自动超声波检测技术具有检测效率高和成本低的特点,可满足海底管线铺设的时效性要求和焊缝质量控制要求.