大口徑長輸管道焊接領(lǐng)域?qū)＠暾埛治?/h1>
2016-12-31 00:00:00周寒梅
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年26期
摘 要：作為大口徑長輸建設(shè)施工的重要一環(huán)，焊接質(zhì)量的好壞將大大影響其安全性能和使用年限?；诖罂趶介L輸管道焊接專利，文章從申請量及申請區(qū)域、申請人和技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)這三方面展開分析。
關(guān)鍵詞：大口徑；長輸管道；焊接；專利
引言
近年來，石油及天然氣等逐漸成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的主要能源，其大量的開發(fā)與輸送也促進(jìn)了管道工業(yè)的快速發(fā)展。作為一種低成本、高效率、操作方便的輸送方式，管道運(yùn)輸已從平原走向高山、沙漠、大海，從溫帶、熱帶走向極地，并從低壓小管徑輸送發(fā)展成為高壓大管徑輸送。當(dāng)前國內(nèi)外管道工程建設(shè)正在向大直徑和厚壁化方向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)高壓、高效輸送。焊接技術(shù)在管道工程建設(shè)領(lǐng)域占有非常重要的地位。
1 申請量及申請區(qū)域分析
早于1965年全球范圍內(nèi)已有關(guān)于大口徑長輸管道焊接的專利申請，自1965至2015年，全球范圍內(nèi)的申請量有起有伏，但總體仍呈逐步上升的趨勢，在2006年以前，專利申請都處于相對低的水平。對于中國國內(nèi)的專利申請，在1998年以前未出現(xiàn)相關(guān)的專利申請，由此說明國內(nèi)企業(yè)研究起步晚，其具體原因在于，中國于1998年開始醞釀西氣東輸工程，直到2014年完成了西氣東輸工程三線的建設(shè)。這一浩大工程的開展必然會(huì)帶動(dòng)大口徑長輸管道在國內(nèi)需求的擴(kuò)大，而為了保障西氣東輸中天然氣的傳輸質(zhì)量，其所用大口徑長輸管道質(zhì)量也將受到重視。此外，通過對比全球范圍和中國國內(nèi)的申請量可以看出，隨著中國國內(nèi)申請量的增加，全球范圍的申請量也在增加，并且在2004-2015年間，全球范圍申請量隨著中國國內(nèi)申請量的波動(dòng)而波動(dòng)。由此說明，在近10年內(nèi)，中國國內(nèi)關(guān)于大口徑長輸管道焊接領(lǐng)域的專利申請量在全球范圍內(nèi)處于主導(dǎo)地位。
由圖1可以看出，申請量排名前四的分別是中國、日本、前蘇聯(lián)和美國，這四個(gè)國家占據(jù)了所有專利申請的77%，由于管道輸送能夠減少鐵路等其他運(yùn)輸方式的壓力，大口徑長輸管道也在美國、俄羅斯和中國這幾個(gè)國家得到廣泛應(yīng)用。結(jié)合前述分析可以進(jìn)一步確定，中國雖然起步晚，但是根據(jù)國內(nèi)石油、天然氣運(yùn)輸需求的增加，中國在該領(lǐng)域的專利申請量逐漸上升，并逐漸成為該領(lǐng)域?qū)＠暾埖闹饕獓抑弧?/p>
2 申請人分析
通過統(tǒng)計(jì)大口徑長輸管道焊接領(lǐng)域申請人的專利申請量，分析得出該領(lǐng)域排名前6的申請人，按申請量從高到低的順序具體如下：（1）川崎制鐵株式會(huì)社；（2）新日鐵制鐵株式會(huì)社；（3）巴頓焊接研究所；（4）日本鋼管公司；（5）中國石油天然氣集團(tuán)公司；（6）日本住友金屬制品?；趯＠畔⒕C合分析可以得到該領(lǐng)域申請人的特點(diǎn)：申請人主要集中在日本，日本在該領(lǐng)域的核心技術(shù)研發(fā)較中國早20年左右，為實(shí)現(xiàn)大口徑長輸管道的焊接打下了基礎(chǔ)，并較早占據(jù)該領(lǐng)域市場的主導(dǎo)地位。中國在該焊接技術(shù)發(fā)展較為成熟的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過改進(jìn)管道焊接方法和管道焊接輔助裝置以提高大口徑長輸管道的焊接質(zhì)量和效率。
3 技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)
基于大口徑長輸管道焊接技術(shù)的專利文獻(xiàn)分析如下：對于大口徑長輸管道焊接方法，其技術(shù)發(fā)展路線為手工焊→半自動(dòng)焊→自動(dòng)焊，早在1970年以前，全球范圍內(nèi)已出現(xiàn)大口徑長輸管道手工焊焊接技術(shù)，隨著對大口徑長輸管道焊接質(zhì)量及效率要求的提高，手工焊焊接技術(shù)的應(yīng)用逐漸被半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊技術(shù)取代。1974-1985年期間，大口徑長輸管道焊接已開始采用半自動(dòng)焊技術(shù)，并且很快又出現(xiàn)了管內(nèi)壁全自動(dòng)環(huán)焊技術(shù)。根據(jù)實(shí)際的焊接需求，自1985-2015年期間，上述焊接方法一直在改進(jìn)，從最初僅提高焊接效率且基本滿足大口徑長輸管道焊接需求，逐漸發(fā)展到優(yōu)化各種焊接參數(shù)和改進(jìn)焊接原料及進(jìn)一步完善焊接質(zhì)量和減少焊接缺陷。由于手工焊靈活方便，仍然是其他方法無法完全取代的，因此在1985-2005年期間仍有相關(guān)的專利申請。對于大口徑長輸管道焊接裝置，根據(jù)裝置在施焊過程中所起作用將其分為管內(nèi)焊裝置、管外焊裝置和焊接輔助裝置。管外焊接較管內(nèi)焊接更直觀，設(shè)備也相對簡單，因而在1970-1974年期間，首先出現(xiàn)了關(guān)于管外焊接裝置的專利申請；在1974-1985年期間，開始出現(xiàn)關(guān)于管內(nèi)焊接裝置的專利申請，至2005-2015年期間，管內(nèi)焊裝置發(fā)展到多工位內(nèi)環(huán)焊機(jī)，管外焊接裝置發(fā)展到管道縱向焊縫的焊接裝置。
4 結(jié)束語
由于大口徑長輸管道技術(shù)成熟較早，該領(lǐng)域的專利申請基本是在現(xiàn)有成熟技術(shù)上作出的細(xì)微改進(jìn)，基于此，申請人應(yīng)充分了解該領(lǐng)域的專利申請情況，圍繞前沿技術(shù)深入挖掘，進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]劉碩.大口徑油氣管道環(huán)焊技術(shù)的進(jìn)展及在寶鋼的應(yīng)用[J].寶鋼技術(shù)，2007（2）：35-38.
[2]張雪鋒.我國長輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展與趨勢研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（14）：16.
摘 要：作為大口徑長輸建設(shè)施工的重要一環(huán)，焊接質(zhì)量的好壞將大大影響其安全性能和使用年限?；诖罂趶介L輸管道焊接專利，文章從申請量及申請區(qū)域、申請人和技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)這三方面展開分析。
關(guān)鍵詞：大口徑；長輸管道；焊接；專利
引言
近年來，石油及天然氣等逐漸成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的主要能源，其大量的開發(fā)與輸送也促進(jìn)了管道工業(yè)的快速發(fā)展。作為一種低成本、高效率、操作方便的輸送方式，管道運(yùn)輸已從平原走向高山、沙漠、大海，從溫帶、熱帶走向極地，并從低壓小管徑輸送發(fā)展成為高壓大管徑輸送。當(dāng)前國內(nèi)外管道工程建設(shè)正在向大直徑和厚壁化方向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)高壓、高效輸送。焊接技術(shù)在管道工程建設(shè)領(lǐng)域占有非常重要的地位。
1 申請量及申請區(qū)域分析
早于1965年全球范圍內(nèi)已有關(guān)于大口徑長輸管道焊接的專利申請，自1965至2015年，全球范圍內(nèi)的申請量有起有伏，但總體仍呈逐步上升的趨勢，在2006年以前，專利申請都處于相對低的水平。對于中國國內(nèi)的專利申請，在1998年以前未出現(xiàn)相關(guān)的專利申請，由此說明國內(nèi)企業(yè)研究起步晚，其具體原因在于，中國于1998年開始醞釀西氣東輸工程，直到2014年完成了西氣東輸工程三線的建設(shè)。這一浩大工程的開展必然會(huì)帶動(dòng)大口徑長輸管道在國內(nèi)需求的擴(kuò)大，而為了保障西氣東輸中天然氣的傳輸質(zhì)量，其所用大口徑長輸管道質(zhì)量也將受到重視。此外，通過對比全球范圍和中國國內(nèi)的申請量可以看出，隨著中國國內(nèi)申請量的增加，全球范圍的申請量也在增加，并且在2004-2015年間，全球范圍申請量隨著中國國內(nèi)申請量的波動(dòng)而波動(dòng)。由此說明，在近10年內(nèi)，中國國內(nèi)關(guān)于大口徑長輸管道焊接領(lǐng)域的專利申請量在全球范圍內(nèi)處于主導(dǎo)地位。
由圖1可以看出，申請量排名前四的分別是中國、日本、前蘇聯(lián)和美國，這四個(gè)國家占據(jù)了所有專利申請的77%，由于管道輸送能夠減少鐵路等其他運(yùn)輸方式的壓力，大口徑長輸管道也在美國、俄羅斯和中國這幾個(gè)國家得到廣泛應(yīng)用。結(jié)合前述分析可以進(jìn)一步確定，中國雖然起步晚，但是根據(jù)國內(nèi)石油、天然氣運(yùn)輸需求的增加，中國在該領(lǐng)域的專利申請量逐漸上升，并逐漸成為該領(lǐng)域?qū)＠暾埖闹饕獓抑弧?/p>
2 申請人分析
通過統(tǒng)計(jì)大口徑長輸管道焊接領(lǐng)域申請人的專利申請量，分析得出該領(lǐng)域排名前6的申請人，按申請量從高到低的順序具體如下：（1）川崎制鐵株式會(huì)社；（2）新日鐵制鐵株式會(huì)社；（3）巴頓焊接研究所；（4）日本鋼管公司；（5）中國石油天然氣集團(tuán)公司；（6）日本住友金屬制品?；趯＠畔⒕C合分析可以得到該領(lǐng)域申請人的特點(diǎn)：申請人主要集中在日本，日本在該領(lǐng)域的核心技術(shù)研發(fā)較中國早20年左右，為實(shí)現(xiàn)大口徑長輸管道的焊接打下了基礎(chǔ)，并較早占據(jù)該領(lǐng)域市場的主導(dǎo)地位。中國在該焊接技術(shù)發(fā)展較為成熟的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過改進(jìn)管道焊接方法和管道焊接輔助裝置以提高大口徑長輸管道的焊接質(zhì)量和效率。
3 技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)
基于大口徑長輸管道焊接技術(shù)的專利文獻(xiàn)分析如下：對于大口徑長輸管道焊接方法，其技術(shù)發(fā)展路線為手工焊→半自動(dòng)焊→自動(dòng)焊，早在1970年以前，全球范圍內(nèi)已出現(xiàn)大口徑長輸管道手工焊焊接技術(shù)，隨著對大口徑長輸管道焊接質(zhì)量及效率要求的提高，手工焊焊接技術(shù)的應(yīng)用逐漸被半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊技術(shù)取代。1974-1985年期間，大口徑長輸管道焊接已開始采用半自動(dòng)焊技術(shù)，并且很快又出現(xiàn)了管內(nèi)壁全自動(dòng)環(huán)焊技術(shù)。根據(jù)實(shí)際的焊接需求，自1985-2015年期間，上述焊接方法一直在改進(jìn)，從最初僅提高焊接效率且基本滿足大口徑長輸管道焊接需求，逐漸發(fā)展到優(yōu)化各種焊接參數(shù)和改進(jìn)焊接原料及進(jìn)一步完善焊接質(zhì)量和減少焊接缺陷。由于手工焊靈活方便，仍然是其他方法無法完全取代的，因此在1985-2005年期間仍有相關(guān)的專利申請。對于大口徑長輸管道焊接裝置，根據(jù)裝置在施焊過程中所起作用將其分為管內(nèi)焊裝置、管外焊裝置和焊接輔助裝置。管外焊接較管內(nèi)焊接更直觀，設(shè)備也相對簡單，因而在1970-1974年期間，首先出現(xiàn)了關(guān)于管外焊接裝置的專利申請；在1974-1985年期間，開始出現(xiàn)關(guān)于管內(nèi)焊接裝置的專利申請，至2005-2015年期間，管內(nèi)焊裝置發(fā)展到多工位內(nèi)環(huán)焊機(jī)，管外焊接裝置發(fā)展到管道縱向焊縫的焊接裝置。
4 結(jié)束語
由于大口徑長輸管道技術(shù)成熟較早，該領(lǐng)域的專利申請基本是在現(xiàn)有成熟技術(shù)上作出的細(xì)微改進(jìn)，基于此，申請人應(yīng)充分了解該領(lǐng)域的專利申請情況，圍繞前沿技術(shù)深入挖掘，進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]劉碩.大口徑油氣管道環(huán)焊技術(shù)的進(jìn)展及在寶鋼的應(yīng)用[J].寶鋼技術(shù)，2007（2）：35-38.
[2]張雪鋒.我國長輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展與趨勢研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（14）：16.
