水网地区大直径长输管道自动焊施工适应性研究

针对水网地区大直径长输管道施工过程中存在的设备行走困难、施工带承载力差、焊接质量不稳定等问题,从线路优化、设备改造、施工带改造、机组配置优化等方面进行了管道自动焊施工的适应性研究,并从施工方案和工艺规程制定、焊接前准备以及焊接过程控制等方面提出了针对性的焊接质量控制措施。优化后的管道自动焊施工技术经过项目施工验证,不仅降低了水网地区管道施工难度,提升了施工效率,而且充分发挥了全自动焊接技术高效、高质量和高稳定性的特点,证明了全自动焊在水网地区大直径长输管道施工中的可行性,为自动焊技术在水网地区管道施工中的推广提供了依据。     

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。     

坡地新型内焊机及全自动焊接工艺

如何实现管道连续性、安全性作业逐渐成为坡地管道施工亟待解决的难题。为此，研制了CPP900-FIW48新型内焊机，制定了“内焊机根焊+双焊炬自动焊机外焊”全自动焊接工艺。通过力学性能试验和现场工艺试验进行相关试验研究。试验结果表明：新型内焊机及其配套的全自动焊接工艺可在山区、丘陵等坡地管道上坡与下坡施工中实现连续、安全及根焊至盖面焊全工序的自动焊接；其自动对中定位、一键遥控自动焊接等功能，可提高焊炬中心基于管端定位的精度与效率，从而实现内环缝焊接全过程自动化；15°～30°坡度范围内管道环缝焊接应重点控制热输入量、焊接电压、焊接电流等，且通过焊接参数的适时调整控制熔池下坠。所得结论可为坡地管道自动焊作业提供技术指导。     

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。     

大口径长输管道单弧双丝全位置自动焊技术

自动焊设备焊接施工速度快、效率高,操作简单,可大大降低焊工的劳动强度,但现有的自动焊技术用于管道施工中常出现焊缝未熔合缺陷,严重影响了施工质量.而单弧双丝焊技术焊接速度高、熔深熔宽大,能有效地减少焊缝未熔合缺陷.通过将TANDEM单弧双丝焊技术与现有自动焊系统进行技术融合,研制出新型的管道全位置自动焊机.文章介绍了该焊机的系统组成、全数字控制系统以及焊接工艺研究.试验结果表明,此焊机能有效解决焊接过程中未熔合等技术问题,大大提高管道全位置自动焊接的效率和质量.     

陆地长输管道自动焊自动超声检测可靠性评价研究

通过开展陆地长输管道自动焊AUT技术的可靠性评价研究工作,建立了一套完整的AUT广义可靠性理论及评价体系。通过缺陷样本容量的建立与优化计算,开展AUT工艺评定及可靠性分析工作,结合AUT、RT、切片的检测结果,定量论证了AUT技术在全自动焊接质量验收环节方面的可靠性及先进性,为国内陆地长输管道的自动焊+自动超声检测一体化施工提供技术支撑。     

长输油气管道焊接机器人的技术现状与发展趋势

随着清洁能源需求的快速增长,管道建设用钢管的钢级、管径、壁厚和输送压力逐步提高,管道自动焊技术以其环焊缝强韧性匹配高,焊接效率高、劳动强度低等技术优点,在管道建设中日渐成为主流技术.本文阐述了以管道全位置自动焊技术为载体的长输油气管道焊接机器人技术的发展历程及其在我国工程应用情况,介绍了管道焊接机器人的工程应用特点和技...     

针对中俄东线高钢级大口径输气管道自动焊的设计提升

中俄东线天然气管道首次选用外径1 422 mm、输送压力12 MPa、X80钢级的设计参数组合，并且首次全面采用自动焊施工。为了提高自动焊的焊接效率、保证焊接质量，从管道线路选线、管道敷设、材料及焊接等方面对设计方法和技术进行了改进与提升，重点针对管道路由选择、管道转向、管道穿越障碍物、线路用管技术条件、不等壁厚焊接坡口和管道可靠性校核等方面开展了相关技术研究。研究结果表明：①在线路选线原则上尽可能地保持线路走向顺直，坡度控制在12°以下；②在管道转向设计中，在空间允许范围内尽可能地使用大角度弹性敷设代替冷弯管和热煨弯管；③在穿越等级公路时，优先采用了新式盖板涵代替传统套管；④在管材方面，加强钢管不圆度等参数控制；⑤在焊接方面，采用新型不等壁厚内孔锥形焊接坡口；⑥在管道整体安全性方面，进行线路可靠性评价。结论认为，上述设计提升措施有效地提高了自动焊的施工效率和焊缝质量，使管道线路段的可靠性能够满足规范中的目标可靠度要求，在中俄东线的自动焊现场实施过程中取得了显著成效，可以为自动焊在后续工程中的全面应用提供技术支撑。     

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。     

长输管道自动焊现状

介绍了国内外长输管道焊接施工中常用的几种自动焊接方式,并对其进行了比较。在我国西气东输工程中,管道焊接施工也使用了自动焊,由此可以看出,随着自动焊接技术的进一步发展和完善,自动焊将会成为管道焊接施工的主要方式。     

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。     

PWT外自动根焊工艺的应用

介绍了从意大利PWT公司引进的PWT-CWS.02NRT管道全位置自动焊机的组成、工作原理及技术工艺特点,PWT外自动根焊克服了内自动根焊仅适用于固定管径的缺点。结合辽河油田油建二公司对该套设备在西气东输工程中的使用情况,总结了PWT外自动根焊操作要点及施工中的注意事项,对根焊过程中产生的缺陷进行了分析,并提出了处理措施,可供管道焊接技术人员参考借鉴。     

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。     

基于参数匹配分析法的全自动焊接技术管理研究

国内长输管道的快速建设推动了全自动焊接技术的发展。全自动焊接设备与参数的稳定性对焊层尺寸、焊接合格率影响较大，是全自动焊接技术的管理重点。对全自动焊接参数与焊层厚度进行测量与分析，结果表明：焊接参数的匹配性是影响焊层厚度与稳定性的重要因素。焊接速度与送丝速度两个参数的相对变化情况对熔池内熔化金属量具有较大影响，会导致焊接厚度的变化。通过匹配焊接线能量与单位长度焊接面积，单位焊接体积能量更为稳定，焊丝金属在熔池内与母材金属能够良好熔合，从而保证焊缝质量合格。焊接参数的平稳性有利于焊层厚度更为均匀，实现薄层多道焊。全自动焊接标准化管理为全面开展长输管道全自动焊接的推广应用提供了管理思路。     

针对中俄东线高钢级大口径输气管道自动焊的设计提升

中俄东线天然气管道首次选用外径1 422 mm、输送压力12 MPa、X80钢级的设计参数组合,并且首次全面采用自动焊施工。为了提高自动焊的焊接效率、保证焊接质量,从管道线路选线、管道敷设、材料及焊接等方面对设计方法和技术进行了改进与提升,重点针对管道路由选择、管道转向、管道穿越障碍物、线路用管技术条件、不等壁厚焊接坡口和管道可靠性校核等方面开展了相关技术研究。研究结果表明:①在线路选线原则上尽可能地保持线路走向顺直,坡度控制在12°以下;②在管道转向设计中,在空间允许范围内尽可能地使用大角度弹性敷设代替冷弯管和热煨弯管;③在穿越等级公路时,优先采用了新式盖板涵代替传统套管;④在管材方面,加强钢管不圆度等参数控制;⑤在焊接方面,采用新型不等壁厚内孔锥形焊接坡口;⑥在管道整体安全性方面,进行线路可靠性评价。结论认为,上述设计提升措施有效地提高了自动焊的施工效率和焊缝质量,使管道线路段的可靠性能够满足规范中的目标可靠度要求,在中俄东线的自动焊现场实施过程中取得了显著成效,可以为自动焊在后续工程中的全面应用提供技术支撑。     

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。     

管道全位置自动焊工艺在西气东输工程中的运用

西气东输工程是国家实施西部大开发战略的标志性工程 ,为了保证工程的施工进度和施工质量 ,该工程要求在平原地段采用全位置自动焊工艺。全位置自动焊工艺是目前国际管道施工中的一种重要的、较先进的施焊工艺 ,具有焊缝质量好、焊接效率高等优点     

高含硫长输管线焊接工艺及措施分析

管道输送是石油天然气运输供给的主要方式之一。管道焊接质量的好坏将直接影响管道安全稳定运行。高含硫长输管线与国内外一般管道焊接工程相比,高含硫管线具有线路长、危险大、地形条件复杂、输送站点多、设计压力大、压力等级大、技术难度高、建设周期紧凑、设计施工要求高。在高含硫的管线焊接施工中,分析含有硫化氢气体的管线焊接施工的特点、难点和管线焊接施工技术是关键。施工过程中从这部分管道壁厚,材质复杂,从施工等困难环节入手,通过分析优化长输管线焊接技术,改善管线焊接方法措施,对整个系统管道进行焊接分析,大大保证了长输管线施工质量。对国油田含有硫化氢气体的长线焊接工艺和措施有一定的参考意义。     

天然气长输管道常用焊接方法对比分析

在我国长输管道建设中,可根据工程现场的环境条件及设备的技术状况,选择合适的焊接方法.手工下向焊接技术已是成熟技术,得到了广泛应用;手工下向焊打底、半自动下向焊填充盖面工艺是目前最为成熟的下向焊接工艺,惰性气体(CO2)保护下向焊打底、药芯焊丝自保护下向焊,填充盖面半自动下向焊接技术目前在全国得到迅速推广;自动焊技术在大口径、厚壁管道的焊接中具有很大潜力,但由于全自动气体保护焊设备自身技术尚未成熟,限制了自动焊技术的大规模应用.