长输管道自动焊设备的应用和发展2

常用机电设备 2013-12-12 15:12:49
    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。
    (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。
    (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。
     2.2.2 APW—R_|型管道全位置自动封底焊设备的主要特点:
    (1)根据封底焊的工艺要求,采用组合脉冲熔滴过渡控制方法,研制完成的专用焊接电源,通过提高电弧的能量密度,提高电弧的穿透力。设备的峰值电流最高可达600A,短路电流最高可达750A。同时通过对熔滴过渡过程的精确控制,有效地减少了焊接飞溅,保证了焊接过程的稳定和良好的焊道成型。试验证实,本项目开发的专用焊接电源其电弧的熔透性、焊接过程的稳定性以及焊接参数的调节性满足全位置封底焊道的焊接要求。
    (2)采用嵌入式工业控制机系统结合多轴智能运动控制卡,并通过硬件接口电路和功率3E动电路的设计,以及系统软件的设计,实现了电机的3E动,焊接动作的执行,满足封底焊所需的功能,并保证了设备的可靠性。
    (3)采用高精度空间角度传感检测系统,能够对全位置区间按封底焊要求的划分精度进行检测,实现了对焊接过程的精确控制,保证了焊道质量。
    (4)本项目研究完成的系统设备和配套工艺技术,适用于双U型复合坡口,并且完全适用国产的焊丝,l 00%C02气保护,其中坡口尺寸基本与现有的P惴荐的复合坡口一致,但通过试验,对具体细节有所改进,扩展了现有技术的适用范围。
    (5)APW—R—l型管道全位置自动封底焊设备。设备适应管径大于Ø600mm:适应对口间隙0~0.5 mm、错边量l±0.5 mm、钝边量l±0.5mm。
    3.存在的日蛊和思考
    西气东输工程是我国首次规模化应用自动焊技术的工程,国内外的自动焊设备竞相展示,各有千秋,充分显示了先进技术装备高质量、高效率的特点,得到业主、监理、施工单位等各方的认同和肯定。用自动化技术代替人工,推进各施工单位装备技术的进步己是公认的发展趋势。但自动焊在西气东输工程中的应用毕竟还是一项尝试性的工作,全长4000多公里的工程,自动焊只完成了800公里,其中,也反映出一些问题,对这些问题的探讨和解决,必将使自动焊技术得到进一步的完善和提高,真正使我国的管道工程建设水平提高到一个新的层次。
    下面就一些普遍性的问题提出一点看法,具体如下:
    (1)施工队伍的人员构成
     现代化的装备需要高素质的人员来掌握。管道自动焊设备是应用多学科的先进成果融合而成的高科技的技术装备,其操作人员应具有一定的科学文化知识的基础,使用方法和操作习惯与使用传统设备完全不同。它不需要长期训练的熟练技巧,但需要一定的文化背景。建议施工单位在招收自动焊焊工时,应考虑其学历背景。
    (2)设备的维护
    管道自动焊机系统设备属带电脑控制的电子电器类产品,设备的组成和功能与传统的机电设备有很大差异,设备的维护是普通电工难以胜任的。为保证工程的正常进行,现场需按设备的配置数量,按比例配备有具有一定专业知识的电子工程师进行故障的维修和曰常的维护,方能保证设备的正常使用,产生应有的效益。
    (3)技术配套
    实践证明,长输管道自动焊技术是一项综合技术,它是一项多学科、多专业、多种专项技术组合的一种技术集成,要想发挥出最大的效益,需进行一些合理的配置和配套。从管材的制造到焊材的匹配:从坡口加工到现场组对:从吊管机、坡口机、对口器到现场发电机、运输装备等:从封底焊到填充盖面:从预热、打磨到焊接检验等,都需要一个科学的组合,这方面也需作一个系统的研究。它还包括技术标准完善和科学化,工艺技术研究的深入和全面,各个工艺环节配置是否科学和合理,操作人员对技术的理解和掌握等等。
    (4)组织管理
     现代化的装备用于现代化的工程,当然需要现代化的组织管理,传统的施工队伍的组织管理模式,显然不适应自动焊技术效益的正常发挥,这需要从管理人员的素质,管理体系的建设,施工组织形式以及薪酬激励机制等诸方面都需有所改变和提高。这方面也需进行系统深入的研究。
    (5)技术的持续发展
    再先进的技术也只能是代表一个时期的技术水平,各个科学领域技术的发展,必将推动自动焊技术不断向前推进。现在难以克服的技术问题,随着技术的进步,在不远的将来,肯定会迎刃而解。因此,在推广应用现有技术的同时,还需继续坚持新技术的开发研究,这也是科学技术发展的必然规律。
    4.结束语
    总之,长输管道建设是今后一段时间内工程建设的重要内容。通过。西气东输。工程,展示了自动焊技术的优越性,其表现出的高效率和高质量,得到大家的肯定,并引起了各方面的重视。它增强了我们进一步完善、提高现有技术的信心和决心。随着综合技术的发展和提高,长输管道自动焊技术的应用必将曰益普及。这对于提高我国管道施工企业的总体技术水平,实现与世界管道建设的接轨,参与国际管道建设市场的竞争有着十分重要的积极作用。
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