呂曉陽 鞏學嘉

1.中國石油廣東石化公司 廣東揭陽 515200；2.中國石油天然氣第六建設有限公司 廣西桂林 541004

國內(nèi)大型石油煉化裝置陸續(xù)拔地而起，年產(chǎn)量逐步增加，現(xiàn)場地下管網(wǎng)施工管道口徑逐漸加大，焊接工作量隨之提高，傳統(tǒng)人工焊接效率不能滿足項目工期要求。大管徑管道達2600mm，壁厚達到25mm，地下管道施工中為提高效率，降低人工工作強度，公司大力推廣全位置自動焊焊接設備。

1 焊接設備選擇

進年來，管道焊接自動化陸續(xù)出現(xiàn)，傳統(tǒng)的手工焊接作業(yè)方式焊接效率提升空間已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場作業(yè)及施工工期要求，結(jié)合以人為本原則，在降低人工勞動強度及提高效率雙重考慮下，決定推廣全位置自動焊接設備進行現(xiàn)場焊接作業(yè)。

現(xiàn)場地下管網(wǎng)管道管徑大，焊接位置、母材單一，使用全位置自動焊接作業(yè)能夠滿足現(xiàn)場施工要求。

全位置自動焊焊接設備主要有：焊接主機、焊接小車、焊接控制主面板、焊接控制器等組成。

2 現(xiàn)場準備

自動焊采用Ar（80%）+CO2（20%）混合氣體保護，使用藥芯焊絲（E71T-1M）進行焊接作業(yè)。

焊接工藝方法為氬弧焊（GTAW）焊接打底作業(yè)+自動焊（FCAW）填充蓋面焊接的焊接方法。

為達到現(xiàn)場施工同等條件，考試時模擬現(xiàn)場管道狀態(tài)，做好技術(shù)交底工作[1]。

3 現(xiàn)場焊接

3.1 焊前準備

大管經(jīng)焊口組對完成后，采用人工氬弧焊進行打底作業(yè)，打底完成后，自動焊焊工進行分組作業(yè)，2人一臺設備，先進行行走軌道安裝，焊接小車吸附在鋼制軌道上，采用每道焊口兩臺自動焊焊機設備同時對稱焊接作業(yè)的方式。

3.2 軌道參數(shù)

自制軌道根據(jù)現(xiàn)場管徑大小不同制備3種規(guī)格形式的軌道，現(xiàn)場管徑從800-2600mm，共計10種規(guī)格的管徑，我們采用捆扎帶調(diào)節(jié)長度的方式，設計了3種規(guī)格的軌道，分別覆蓋2000mm以上；1400mm-2000mm；700mm-1400mm，軌道樣式如圖（1）所示。

3.3 現(xiàn)場安裝

根據(jù)工藝評定設定焊接參數(shù)，自動焊采用多層多道的焊接順序，根據(jù)現(xiàn)場對口管件不同采用兩種不同的軌道安裝方式：

3.3.1 雙側(cè)軌道全位置焊接法

可以實現(xiàn)雙側(cè)軌道安裝的為直管段對接焊口，可以適合兩側(cè)各安裝一條軌道的方法，實現(xiàn)了對稱焊接，焊接位置可以覆蓋360°，其安裝如圖（2）所示。軌道使用捆扎帶進行固定，兩條捆扎帶固定一條行走軌道，保證軌道牢固，不滑動，且與焊縫保持平行狀態(tài)。

3.3.2 單側(cè)軌道實現(xiàn)270°位置焊接法

主要針對現(xiàn)場直管與管配對接焊口，其管配側(cè)無法安裝平行的軌道，所以使用單側(cè)軌道配合兩臺焊接小車進行對稱焊接，如圖（3）所示，可以實現(xiàn)雙機同步對稱焊，提高焊接效率。

3.4 現(xiàn)場焊接

現(xiàn)場焊口按照傳統(tǒng)方式進行焊口組對，使用手工氬弧焊進行打底作業(yè)，其焊接要求符合焊接工藝，但氬弧焊打底需要比手工電弧焊填充時厚度增加，或打底后再使用氬弧焊焊機進行熱填充一道焊縫，保證自動焊接填充時不易焊穿。

全位置自動焊焊接順序分兩種情況：雙側(cè)軌道焊接順序如圖（4）所示，1號焊接小車從6點鐘方向順時針開始進行（1-1段）焊接作業(yè)，待1號小車焊接到8點鐘方向后（1號小車連續(xù)焊接不停車，持續(xù)焊接1-2段），另一組打磨焊接接頭，2號焊接小車就位于6點鐘方向，開始逆時針（1-2段）進行焊接作業(yè)，兩側(cè)焊接小車焊接速度基本一致，一次填充厚度/寬度一致，按照對稱焊接方法，保證焊縫兩側(cè)受力均勻。

單側(cè)軌道270°焊接順序如同（5）所示，軌道安裝覆蓋外周長大于4/5，保證能進行270°焊接作業(yè)，1號小車焊接起到在7點鐘順時針方向（1-1段）開始進行焊接，同時2號小車在4點鐘開始逆時針方向（1-1段）進行焊接作業(yè)，待焊接完成上半段，在通過吊車進行翻管后，調(diào)整焊接軌道，安裝兩輛焊接小車同時進行焊接作業(yè)，焊接層數(shù)與排道順序一致。

3.5 焊接過程質(zhì)量控制

焊接參數(shù)根據(jù)焊接工藝評定及工藝規(guī)程進行調(diào)整，并焊接過程中對熔池進行觀察監(jiān)測，保證填充金屬在焊縫內(nèi)，焊接過程中如果進行中間停焊，接頭必須進行打磨，接頭成型應符合標準規(guī)范要求。

4 焊后外觀及檢查

全位置自動焊接小車，外觀成型美觀，接頭少，飛濺、咬邊等缺陷少，僅需要進行簡單清渣即可得到成型良好的焊接焊縫。同時對焊口100%進行滲透檢測，合格率100%，射線探傷（抽檢）合格率100%。

5 結(jié)語

通過使用全位置自動焊設備配合自制焊接軌道，不僅降低了操作人員的勞動強度，而且焊接效率達到提高，人工用工率逐漸降低。配合使用的自制軌道解決焊接小車行走問題，且降低了投入成本，保證質(zhì)量，提高效率。真正做到在大管徑管道焊接作業(yè)中的提質(zhì)增效[2-3]。