自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用与发展前景

发表时间:2020/11/19   来源:《中国电业》2020年第19期   作者:惠勇
[导读] 近年来,自动焊接技术以其自身质量稳定、效率高、
        惠勇
        中国石油管道局工程有限公司第四分公司  河北省廊坊市   065000
        摘要:近年来,自动焊接技术以其自身质量稳定、效率高、对操作人员技术要求低等优点,受到许多欧美发达国家的青睐。但我国在石油化工管道的实施中较少采用自动焊接技术,一些长输管道的焊接工作都采用手工半自动焊接技术。然而,在炼油化工厂管道焊接时,即使一些大型企业采用工厂管道预制技术,真正采用自动焊接技术的比例也很小。因此,在我国石油化工管道焊接过程中,一般以手工焊接为主。近年来,人口老龄化日益严重,人口红利的大好时机正在慢慢消退,随之而来的是劳动力成本上升等问题;其中,我国大部分建筑企业正在调整包括高污染、高排放在内的经济发展方式低污染、低排放,转变经济发展方式,从而促进企业转型升级。综上所述,自动焊接技术作为一种新型的节能环保技术,必将受到石化工程施工企业的追捧,其发展前景将更加光明。
        关键词:自动焊接技术;石油化工;管道施工;应用;发展前景
        导言:自动焊接技术具有焊接效率高、焊接质量稳定、焊接过程对操作人员技术要求低等特点。在欧洲一些发达国家已广泛应用于石油化工管道建设。然而,我国石油化工管道施工中自动焊接技术的应用还很低,大多数焊接方法主要是手工焊接。即使是近年来,一些大型施工企业也采用了工厂化管道预制技术,只能将自动焊接的使用率提高到40%左右。但从总体上看,我国石油化工管道施工主要采用手工焊接。从焊接时间和焊接成本来看,它是无法与自动焊接相媲美的。如何将自动焊接技术应用于石油化工管道的施工,已成为我国石油化工管道焊接技术发展的首要目标。
        1概述
        自动焊接技术具有效率高、质量稳定、对操作者要求低等特点,在欧美发达国家得到了广泛应用。然而,在我国各种石油化工管道工程中,自动焊接所占比例相对较低。目前,长输管道焊接主要采用手工半自动焊接。对于炼油化工厂的管道焊接,虽然近年来一些大型施工企业采用了工厂化管道预制技术,但自动化焊接的应用比例仅为40%左右。一般来说,我国石油化工管道的焊接仍以手工焊接为主。
        近年来,随着我国人口红利的逐渐消失,劳动力成本迅速上升;与此同时,我国建筑业也正从大规模、高速、低成本的粗放型发展模式向高质量、高效率方向转变。因此,自动焊接技术在石油化工建设领域的应用越来越受到重视。
        2自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用现状
        2.1 起步时间晚,普及范围小
        20世纪90年代中期,自动焊接技术出现在人们的视野中。与西方发达国家相比,我国的自动焊接技术起步较晚,在我国的应用还处于相对落后的状态。另外,由于我国相关行业对自动焊接技术缺乏了解,没有意识到自动焊接技术的价值和作用,盲目注重手工焊接和半自动焊接方法。另外,由于我国对自动焊接设备的研究和开发不足,在研发过程中还存在许多问题,影响了自动焊接设备的可靠性和稳定性,国产自动焊接设备的效率和质量已不能满足石油化工管道建设的要求。国产自动焊接设备在焊接效率和质量方面与西方发达国家有一定差距。
        2.2设备成本高,技术专业性强
        自动焊接技术需要先进设备的支持。目前我国国产设备性能相对较弱,不能满足相关建设标准和要求。企业在石化管道施工中采用自动焊接技术,必须从国外采购专业设备。因此,增加了自动焊接技术的应用成本,降低了企业的经济效益。因此,为了降低应用成本,一些中小型石化企业仍采用传统的手工焊接技术和半自动焊接技术。

同时,自动焊接技术操作人员不仅要具备相关专业知识,掌握熟练的操作技术,而且要具备高素质、良好的思想品德。但现阶段,我国自动焊接操作人员的专业技能和素质普遍不高,无法熟练运用自动焊接技术。企业要想采用自动焊接技术,就需要投入大量的资金和时间对现有的焊接人员进行专业培训。因此,大多数企业出于资金和时间的考虑,仍采用手工焊接方式,自动焊接技术在石化管道施工中还不能得到广泛应用。
        3自动焊技术在石油化工管道施工中的相关应用
        3.1 自动焊接技术在长输管道工程施工中的应用。(1) 适用于长途运输的全位置自动焊接技术。长输管道全位置自动焊接技术在机械化流程工程中经常出现。长输管道全位置自动焊接所需设备包括外焊机、内焊机和双焊枪外焊机。管道全位置自动焊接技术中最精彩的技术是多焊枪内焊机和双焊枪外焊机的结合。该工艺能较好地应用于地势平坦的地方,工作效率很高。管道全位置自动焊接技术在长输管道建设中已经推广了十多年,效果是有目共睹的,但该技术的实际成本较高,仅在少数地区得到应用和实施。(2) 长距离运输全位置半自动焊接技术。管道全位置半自动焊接技术可分为三种具体技术。首先,液滴精密输送技术是由美国一家企业开发和创造的。其工作原理是检测出短路电流发生的时间,进而改变焊接电流和焊接电压。它是一种动态控制技术,可以从根本上定型,保证效率。其次,美国林肯公司开发的半自动实芯焊丝气体保护焊技术可以分为几个不同的阶段,精确控制和掌握熔滴向熔池的过渡,促进焊缝根部位置的又好又快形成。最后一种半自动焊接技术是自保护药芯焊丝半自动焊接技术。其原理是利用焊丝药芯产生的气体对熔池进行保护,不需额外添加保护气体。一般用于野外作业,适用于填充焊缝和覆盖表面。它也是我国长输管道焊接的重要手段。然而,焊缝冲击值的离散性会导致焊接质量差、稳定性和可靠性差。
        3.2 动态焊接技术在炼油化工厂建设中的应用。上世纪90年代中期,我国部分炼油化工施工企业采用自动焊接技术,催生了管道预制工厂化技术,有利于防腐底漆涂装、管道除锈等技术的发展,坡口加工及自动焊接等流程工程。采用埋弧焊和气体保护焊技术,以及各焊接工位的位移装置和管道旋转,有助于在焊接接头水平旋转的情况下实现完美焊接,从而大大提高了建筑工程的整体效率和水平。很多时候,为了更好地适应工程环境的复杂变化条件,需要将预制生产线划分为多个集装箱组成的模块化模式。目前,大多数管道预制厂仅采用自动焊接技术焊接旋转焊缝,而固定焊接接头的焊接工作是人工操作,这对生产效率和生产质量也有重要影响。未来需要借助自动焊接技术寻找相应的解决方法。
        4自动焊技术在石油化工管道施工中的发展前景
        自动焊接技术具有生产效率高、焊接质量好、节约能源、改善焊接环境等优点。因此,自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用前景十分广阔。比如石化管道的施工条件往往很差,这不仅考验着焊工的焊接水平,也考验着每一位焊工的毅力。在这种环境下,手工焊接的焊接速度很低,电能消耗也很大。另外,焊接工艺对工人的要求比较高,所以员工的工资成本也很大。自动焊接技术在效率、能耗、焊接成本等方面都远远低于手工焊接。因此,在石油化工管道施工中应用大量的自动焊接技术代替手工焊接是必然趋势。
        结束语
        自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用,可以有效地提高石油化工管道的焊接效率和水平。随着自动焊接技术时代的到来,从事焊接材料、焊接设备生产和焊接工程施工的企业应更加重视自动焊接技术的应用,不断提高自身的科技研发实力。分析了石油化工管道施工中的环境变化和焊接材料质量,提出了自动焊接技术的研究发展方向和发展前景。希望从事自动焊接技术的相关人员能够予以重视,推动我国自动焊接技术的不断发展。
        参考文献
        [1]王鲁君.自动焊技术在石油化工管道施工中的应用与发展前景[J].金属加工 (热加工) 热加工, 2019 (2) :41~43.
        [2] 刘志国.自动焊技术在石油化工管道施工中的应用分析[J].建材发展导向, 2018, 14 (7) :66.
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