一文帶你捋清焊接技術發展脈絡

2020-12-11 騰訊網

這是為您推送的第2691篇文章

《管道溫知識》

上期帶領大家了解了

輸油管道和輸氣管道之間的區別

這期

讓我們從「八三」走來的管道人

帶大家一起來了解

管道焊接的發展脈絡吧！

手工焊階段

焊接的英文是Welding，與結婚Wedding只差一個字母。管道科研人員總是戲稱，管道焊接就是讓兩根鋼管結婚，焊工就是「媒人」。

電焊工王慶可以稱得上是一個「老媒人」。「剛參加工作時，國內還在手工焊的階段，」王慶清楚地記得，82公裡、口徑610毫米的輸油管道，要15個月才能幹完，「一天平均就10道口。」

在中國長輸管道建設初期，手工焊條焊技術因其操作簡單，環境影響因素小，成為主要焊接方法，但效率低，質量也易受工人技能影響。

「同樣是口徑610毫米的管線，手工焊需要20分鐘，半自動焊5分鐘就能完成，焊接參數穩定性也更高。」王慶回憶道，在蘭成渝管道工程中，他嘗試使用大盤連續送絲取代手工焊條，這種半自動焊方式大大提升了焊接的質量和速度。「管道局翻過了手工焊這道高牆，發現了半自動焊這片新天地。」

他們在傳統的「纖維素焊條加半自動焊」工藝上，創新提出「內焊加半自動焊」技術；焊接進度提高了1.5倍，勞動強度和施工成本降低了1.5倍。「單機組高峰期間月焊接進度達到30公裡以上。

搞出自動焊

上世紀90年代，在我國管道施工人員剛弄清楚「半自動焊」是什麼時，歐美國家已經興起了新的焊接方式——自動焊。這種既省時又省力的焊接方式馬上吸引了管道科研工作者的注意，「我們也要搞出自動焊。」

曾惠林是最早一批自動焊研發人員之一。當時，他是管道學院的老師，與另外幾位老師組成了課題組，靠著零星的資料和所學的理論知識開始了自動焊研究。他們一邊教書一邊搞科研，每天與各種機械為伴，做各種試驗。

當時試驗是在管道學院後面的一排車間進行的，條件非常簡陋，沒有先進的測試手段，靠的只是科研人員的喜愛和責任心。

經過幾年的努力，1999年，第一臺國產管道全位置自動焊裝備首次在河南義馬至鄭州的煤氣管道工程中亮相。雖然只是2公裡的試驗性應用，但成形的焊口已然證明了國產自動焊設備邁出了從無到有一大步。在升級完善後，這臺機器正式被命名為PAW2000。

1999年，澀寧蘭天然氣管道試驗段開工，給了PAW2000更大的舞臺。然而，早期的PAW2000畢竟是剛出爐的設備，在澀寧蘭管道以及隨後的西氣東輸一線管道工程的應用中遇到了不少問題。

PAW3000問世

經過西氣東輸一線工程的應用，PAW2000隨著工程應用也逐步完善。到2005年已經和英國NOREAST平分國內自動焊的市場。但隨著大口徑輸氣管道建設量的加大，單槍自動焊難以滿足管道工程發展的需要，因此，技術團隊從2003年開始著手開發設計雙焊槍外焊機。經過三年的研發設計和測試，到2006年，國產雙焊炬外焊機PAW3000問世，較單槍外焊機效率提高了50%。

2008年，西氣東輸二線工程啟動，當時的華油工建公司以PAW3000為主力裝備，最高日焊接達52道口/天，一次合格率達93%。

2013年，西氣東輸三線西段3標段開工建設，管道局決定在新疆一級荒漠無人區306公裡的線路上首次進行0.8設計係數工業化應用。

同年，在充分總結施工經驗後，管道局開始緊鑼密鼓地研製新一代自動焊裝備。

焊接機器人

「CPP900不是簡單的升級，而是全新的設計製造。」研究院管道施工裝備與非開挖技術中心主任張鋒介紹，「裝備主控板由我們設計，控制程序也是我們編寫的。」

管道局以西三線0.8設計係數段施工為契機，再次迎來了國產自動焊發展的春天，CPP900在萬眾期待中於2014年榮耀問世。

張鋒介紹，CPP900的焊接車、電源、導向軌道等都進行了重新設計。觸控螢幕式的控制面板更是成為設備的標配，焊工可以根據不同的現場環境，隨時在觸控螢幕上修改存儲焊接參數。

對於科研團隊來說，最讓人欣喜的是焊縫自動跟蹤技術的突破。這一技術可根據電流狀態智能檢測和精準調節焊槍姿態，使焊縫不易出現缺陷，保證焊接的精度和質量。

CPP900研製成功後，相繼在中靖聯絡線、陝京四線、中俄原油二線、中俄東線等國家重點工程中應用，並且取得了不輸於國外設備的良好口碑和業績。

最後

帶大家看一下

管道焊接技術的發展脈絡

20世紀70年代以前

管道焊接施工中採用的傳統方法，即低氫型焊條上向焊技術，也稱傳統焊。

80年代

從美歐引進焊條電弧焊下向焊，其特點為採用薄層、多道、快速焊的方法完成操作，焊接熱輸入量小，合格率高，特別適合於大機組流水作業。

90年代初

從美國引進自保護藥芯焊絲半自動焊工藝，最早應用於庫鄯線管道工程中。經蘇丹管道、蘭成渝管道和澀寧蘭管道等工程的應用，現已成為管道焊接施工中主要焊接方法。

2013年

在PAW2000基礎上升級的PAW3000，在西氣東輸三線首次實現工業應用。

20世紀70年代以前

管道焊接施工中採用的傳統方法，即低氫型焊條上向焊技術，也稱傳統焊。

2014年

國產全自動焊設備CPP900在萬眾期待中榮耀問世。

對於管道局來說

尋求焊接技術的不斷發展

是一場永不停歇的遠徵

管道焊接技術

從手工焊到全自動焊

焊接裝備

從「舶來品」到「自主智慧財產權」

永不言敗是來自心底深處的能量

文圖 | 王悅 研究院

統籌 | 楊婧瀚

編輯 | 張慧

審核 | 劉立巖

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