油气长输管道一般是用钢管一根一根焊接起来的,我国钢质管道环缝焊接技术经历了几次大的变革,七十年代采用传统焊接方法,低氢型焊条手工电弧焊上向焊技术,八十年代推广手工电弧焊下向焊技术,为纤维素焊条和低氢型焊条下向焊,九十年代应用自保护药芯焊丝半自动焊技术,到今天开始全面推广全位置自动焊技术。
20世纪60年代,国际上就开始在管道工程中应用管道全位置自动焊技术,它适用于大口径、厚壁管、大机组流水作业,焊接质量稳定,操作简便,焊缝成型美观。我国在“西气东输”管道工程中,自动焊技术首次得到了大规模的应用。
管道自动焊接施工一般都采用自动焊接作业线的生产组织形式,这是由管道自动焊接工艺特点、设备特性和现场施工条件决定的。按照管道焊接的生产流程,一个典型的自动焊接作业线由以下设备组成:
管道坡口整形机 1台
管道气动内对口器 1~2台
管口预热设备 1台
管道根焊设备(带焊接电源) 1~2台
管道全位置外焊机 (带焊接电源) 8~14台
管道综合施工车(发电、吊装、运载辅助设备) 5~7台
防风施工棚 5~7个
吊管机 若干台
空气压缩机 1~2台
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少量辅助设备(如:推土机等)
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(1)根据根焊方法的不同,自动焊方法分为三类:
1自动内焊机根焊,自动外焊机热焊、填充、盖面。“西气东输”管道工程中使用的内焊机是针对Φ1016mm管径的管道根焊焊接专机,分别为英国NOREAST公司生产的内焊机和中国石油天然气管道局PIW3640型内焊机
2自动外焊机单面焊双面成型根焊,自动外焊机热焊、填充、盖面,单面焊双面成型根焊设备主要为意大利PWT公司的CWS.02NRT型自动外焊机,以及美国LINCOLN公司的STT电源匹配自动外焊机。
3CO2气保护半自动焊根焊,自动外焊机热焊、填充、盖面。根焊设备主要为STT电源,以及脉冲电源。
(2)根据摆动方式的不同,自动外焊机可以分为三种类型:
1平摆式自动外焊机。设备有中国石油天然气管道局生产的PAW-2000型外焊机和中国石油天然气集团公司工程研究院生产的APW-Ⅱ型自动外焊机等。
2角摆式自动外焊机。设备有英国NOREAST公司生产的自动外焊机,加拿大RMS公司生产的MOW-1型自动外焊机和美国CRC公司M-300型自动外焊机等。
3摇摆式自动外焊机。设备有意大利PWT公司生产的CWS.02NRT型自动外焊机等。
国内管道焊接技术的应用在焊接材料、方法、工艺和设备等应用方面与国外的技术差距越来越小,自动焊技术已基本普及应用。但是国内的焊接材料多满足于手工焊,自动焊丝和半自动焊材相当一部分还需要进口。同时国外在新的施工方法上如:深熔电子束焊、激光复合电弧焊等方面也已开展了应用研究。(石油知识编辑部)