论长输管道全自动焊内焊工艺

论长输管道全自动焊内焊工艺

田正军

中石化江汉油建工程有限公司   湖北潜江  433123 

摘要：现阶段，我国长输管道发展速度不断加快，管道、管件以及设计压力都有所提升，这对管道焊接技术有了更高的要求。目前，在大口径、高钢级和高压力管道焊接过程中，自动焊技术的应用越来越普遍。为了发挥自动焊内焊工艺在传输管道中的应用优势。本次主要通过自动焊工艺原理和优势研究。探讨在长输管道全自动焊内焊工艺过程中的操作要点，为长输管道全自动焊技术的应用提供参考。

关键词：长输管道；自动焊接；内焊工艺

前言

长输管道焊接工艺从传统手工焊接逐渐转化为手工半自动焊接。现阶段，手工半自动焊接技术已经比较成熟，但是无法满足长输管道的发展需求。因此，管道自动焊接技术成为当前的研究重点。在长距离大口径、过境管线施工过程中，对全自动焊接技术进行充分应用，可以保证管道的焊接质量，同时降低管道焊接操作的危险性，对促进长输管道的快速长远发展有积极的意义。在实际研究中，需要对传统管道施工技术进行深入分析，除了升级当前的施工装备和焊接技术之外，还要根据市场发展的需求对自动焊接工艺进行研究，提高自动焊接工艺的应用水平。

1自动焊接工艺原理与优势分析

1.1自动焊接工艺的应用原理

自动焊接工艺主要将焊接原理、自动控制原理、机械运动原理等进行有效结合，是一种新型焊接加工技术[1]。能够对焊接过程进行自动化控制。在自动焊接技术操作中工件、焊接设备的安装主要通过工件夹紧机构、脱模机构、焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等装置完成操作。之后导轨层、旋转机构、旋转转盘、气动尾顶滑台机构等装置，对焊枪和工件进行前后、左右、上下移动。

当前，自动焊接技术在应用过程中除了对各种原理和技术进行综合之外，还对数字技术、人工智能技术进行了探索，可以提升自动焊接技术的综合水平。当前埋弧焊、等离子弧焊、激光焊、激光混合焊、MIG/MAG焊接、机器人焊等都属于自动焊接的常用设备。图1展示的是自动化埋弧焊焊接机基础组成结构。

图1 自动化埋弧焊焊接机组成

1.2自动焊接工艺的应用优势

自动焊接操作具有突出的优势，主要表现在以下方面：

（1）能够控制焊接成本。在自动焊接工艺操作过程中，工作效率比较高，可以降低人力资源的投入成本。

（2）降低风险因素。传统手工焊接产生的弧光、高温等直接影响人体健康，并且长期焊接作业对工人来说属于高强度劳动，存在一定的安全风险。自动焊接技术的应用，除了可以减轻工人劳动强度，还可以避免传统手工焊接存在的危险，降低管道焊接的风险因素。

（3）提升焊接质量。在高强度管道焊接过程中，如果单纯依靠人工进行焊接操作，无法保证管道焊接质量。尤其是在大口径、长距离传输管道焊接操作中，对产品质量要求比较高，需要保证焊接产品的精细化和多样化。自动焊接技术可以根据大口径、长距离管道的具体特点和应用要求设定焊接参数，能够在最大程度上保证焊接质量。

2长输管道全自动焊内焊工艺操作要点

此次对某长输管道工程焊接工艺进行分析时，主要通过全自动焊内焊工艺进行打底操作+自动保护药芯焊丝进行填充施工+手工下向焊操作+全自动焊接结合的方式进行施工。焊丝的规格要求为0.8～1.0毫米，根焊利用0.9毫米以ER70S级焊丝，25%的二氧化碳保护气+75%的Ar混合气体进行保护[2]。在根焊操作中，需要在管道内部完成，自动化程度相对较高，能够大大提高焊接效率。在实际操作过程中，管道全位置自动焊内焊工艺的操作要点如下：

2.1管口清理组对要点

在焊接操作之前，需要利用内对口器完成管口组对操作，对管道内外坡口的边缘两侧25毫米之内的杂质进行全面清理，保证坡口部位的金属光泽。

2.2坡口修整要点

在坡口整形时，需要先完成管口处断边厚度、管口圆度、坡口角度、平面度、垂直度等参数测量，确保相关参数与焊接技术要求相符合。如果出现差异问题需要及时调整。在长输管道复合型坡口处理过程中，需要提升大口径、大壁管道焊接质量。复合型坡口的参数包括坡口表面开口宽度、下坡口角度、宽度、墩边高度、内坡口角度和高度等数值。需要对这些参数进行全面检测，保证与焊接要求相符合。在管口附近螺旋焊缝打磨处理时，可以利用坡口整形机进行整形处理，确保其与焊接轨道完美契合[3]。

2.3焊接轨道安装要点

焊接轨道安装是自动焊内焊工艺操作过程中的重要环节，一般需要专业工具进行安装，利用测量调整焊接轨道边缘和管道坡口之间的距离、松紧程度，确保焊接轨道与管道同心度和管口的平行保持一致，有利于焊接小车顺利行走，对提升焊接施工效率和质量有积极帮助。在安装轨道时，工具的硬度需要比焊接轨道更低，避免安装工具划伤焊接轨道。轨道安装完成后，需要确保轨道和管面的距离在3毫米之内，管道和管口端面的距离在2毫米之内，使后续焊接作业顺利进行。

2.4焊接操作要点

在自动焊操作过程中，需要根据焊接施工的具体要求输入焊接参数。焊机、焊枪在合适的位置和角度后，启动焊机，对整个作业过程动态管控，一旦发现断弧或者跑偏等问题，需要及时停机进行调整，提高焊接工作的质量。

在现场焊接操作中需要注意以下技术要点：

（1）自动焊的抗风能力相对较差，在现场焊接操作时最好在防风棚内进行，并且要在焊接管段的端部加装门板，防止穿堂风，导致自动焊接出现气孔缺陷。在风速比较大或者天气状况比较恶劣的情况下最好停止焊接操作。

（2）管口组对操作中，需要严格检查对口间隙，防止出现超标情况。在焊接操作之前还要科学准确设置焊接工艺参数，在实际焊接操作中需要实时跟踪自动焊接机的运行工况。

3结束语

总而言之，在长输管道发展速度不断加快的背景下，其产品质量和性能要求在不断提高。尤其是长距离、大口径传输管道的应用越来越多，对焊接工艺的要求也在不断提高。自动焊接技术继承了传统手工焊接的优势，并且能够突破传统手工焊接存在的不足。在长输管道焊接操作过程中对自动焊内焊工艺进行充分应用，除了可以提高焊接效率，降低焊接成本，还可以改善焊接加工环境，降低焊接操作的危险程度。在具体的应用中需要根据长输管道的实际施工要求，掌握自动焊内焊工艺要点，综合利用自动焊内焊工艺和其他焊接技术，保证长输管道的整体焊接质量。

参考文献：

[1]王强.长输管道全位置自动焊技术分析[J].商品与质量,2020,(13):121.

[2]胡卫军，崔炳东，魏峰，李谨煜.长输管道全位置自动焊工艺对比分析[J].中国化工贸易, 2020, 012(008):94,96.

[3]苏汉臣,范进章.管道全位置自动焊接技术[J].中国石油和化工标准与质量, 2020(019):040.