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大口径管道自动焊接技术分析及应用摘要：随着大口径、高压力、大壁厚钢管的使用，油气长输管道自动焊技术的应用越来越广泛。
本文针对大口径油气管道自动焊技术，从设计思路、设计手段、焊接及施工技术要求等方面进行了详细论述，为设计人员合理设计并提出自动焊的应用地段及技术要求、充分发挥自动焊的优势提供了借鉴。
关键词：大口径管道；自动焊接技术目前，大口径管道焊接工艺多为半自动或全自动焊接，焊接速度快，生产效率高，但是，对于一般的设备安装公司，投入巨资引进半自动焊接技术及设备，并且培训相应的焊工，在焊接工程量较小的工程中显然是不经济的，并且设备更新、人员培训的周期较长，严重影响工程进度。
笔者通过多年的焊接实践，经过技术经济性分析，提出了大口径管道复合焊接工艺，焊接工艺评定结果优良。
在施工过程中发挥出质量优良、效率高的优点，使工程提前完工。
1. 自动焊的设计思路油气长输管道自动焊具体设计思路如下：（1）根据我国自动焊接内焊机的爬行能力，综合确定自动焊大规模应用的最佳地形坡度，推荐采用 15°为界，即为坡度不宜大于 15°的平原丘陵地段。
（2）地形平坦地段以及坡度起伏普遍小于 15°的地段适用自动焊；若局部坡度大于15°时，如果采用局部降坡处理后可采用自动焊；若地形起伏剧烈、频繁，且坡度普遍大于 15°的地段不建议采用自动焊。
（3）考虑到自动焊施工效率、转场成本，采用自动焊的地段长度不宜小于50 km。
（4）当焊接分段较分散时，可以考虑自动焊机组与半自动焊机组配合使用。
2. 自动焊的设计手段油气管道在进行自动焊接分段设计时，需要满足如下要求：（1）要对管道全线高程、里程进行解析，根据解析结果，借助高精度地理信息平台划分自动焊接标段；（2）对需要局部削方地段，要分析土石方的经济性，给出合理的辅助措施；（3）制订自动焊接地段施工作业带的布置方案，保证自动焊接的流水作业；（4）自动焊接地段管道转角设计时，应考虑自动内焊机在管道内的转弯能力；（5）管道壁厚的设计需要充分考虑到自动焊接工艺参数的适用性，并且要求接头处壁厚差不超过 3 mm3. 自动焊的焊接要求3．1 焊接工艺方案根据目前我国自动焊主要的设备配置情况，具体的焊接工艺及焊接材料需要根据焊接工艺评定试验结果进行选用。
X65级海管钢全自动焊接工艺的应用[摘要]主要介绍了现在广泛使用的海底管线铺设焊接技术——熔化极全自动气体保护焊。
为了适应大管径、厚壁x65钢管的焊接要求，同时保证施工效率，开发了合理的坡口形式以及恰当的焊接参数，此工艺在海底管线的铺设中具有优越的焊接质量和效率。
[关键词]海底管线；大口径厚壁管道；窄间隙坡口；全自动焊；焊接缺陷中图分类号：td424 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）12-0319-010.前言随着中国海洋油气工业的快速发展，作为动脉和生命线的海底管线日益引起世界的关注。
焊接质量和焊接速度直接决定着海底管线的铺设效率，所以近几十年来各种高效的焊接工艺在焊接施工中得到了飞速发展和应用。
海管铺设的焊接工艺经历了手工电弧焊工艺、半自动焊工艺和全自动焊工艺，所涉及的焊接方法包含手工电弧焊、药芯自保护焊以及熔化极气体保护焊。
早期的自动焊均为单炬单丝焊接系统，近20年来双头双丝焊接设备和工艺均得到了发展和应用。
与单头单丝系统相比，双头双炬焊接系统效率提高一倍以上；同时由于二丝与一丝的熔池相距50mm，二丝熔池对一丝的焊道有回火作用，降低焊缝硬度的同时增加了焊缝韧性。
本文主要介绍了应用于荔湾3-1油气田的海底管线焊接施工中的gmaw全自动焊焊接工艺，在serimax生产开发的双头双炬焊接设备基础上，对焊接工艺评定、焊工培训和焊工考试精心准备和组织实施。
接下来主要对x65级别钢的全自动焊工艺及易见缺陷进行介绍。
1.试验管材试验管材为国产的直缝埋弧焊管，尺寸为762mm×28.6mm的api 5l x65级钢。
其化学成分及力学性能详见表1。
钢材的化学成分对焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向有直接影响，通常使用碳当量衡量钢材的焊接性。
对于中、高强度的非调质钢，国际焊接学会（iiw）采用公式：ceq=c+mn/6+（ni+cu）/15+（cr+mo+v）/5经计算试验用x65钢的碳当量ceq=0.31%，较低的含碳量使得x65钢具有良好的焊接性，可以看出x65钢具有较低的淬硬性，产生冷裂纹的倾向较低。
大口径钢管焊接方法一、引言大口径钢管广泛应用于石油、天然气、化工等行业，其焊接质量直接影响到管道的使用寿命和安全性能。
因此，研究和掌握大口径钢管的焊接方法具有重要意义。
二、大口径钢管焊接方法的选择大口径钢管的焊接方法主要包括手工电弧焊、埋弧焊和自动焊三种。
其选择应根据具体情况来确定。
1. 手工电弧焊手工电弧焊是一种常用的焊接方法，具有操作简便、适用范围广的优点。
在大口径钢管焊接中，手工电弧焊常用于对焊位置较少、焊接质量要求不太高的情况。
但由于手工电弧焊的焊缝质量受焊工技术水平的影响较大，因此在大口径钢管焊接中需加强对焊工的培训和质量控制。
2. 埋弧焊埋弧焊是一种半自动焊接方法，具有高效、质量稳定的特点。
大口径钢管焊接中常采用埋弧焊来提高焊接效率和质量。
埋弧焊操作简单，适用于焊接平直或近似平直的焊缝。
但在焊接过程中，需注意控制焊接速度和电流大小，以保证焊缝的质量。
3. 自动焊自动焊是一种高效、精确的焊接方法，适用于大批量、高质量的焊接工作。
在大口径钢管焊接中，自动焊常用于对焊位置较多、焊接质量要求较高的情况。
自动焊具有焊接速度快、焊缝质量稳定的优点，但其设备投资较大，操作要求高，适用范围相对较窄。
三、大口径钢管焊接质量控制为确保大口径钢管的焊接质量，需要从以下几个方面进行控制：1. 焊接前准备工作焊接前应对钢管进行清洁处理，去除油污和氧化物，以保证焊缝的质量。
同时，应对焊接设备进行检查和调试，确保其正常工作。
2. 焊接工艺参数控制针对不同的焊接方法，应合理选择焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，以保证焊接接头的质量。
3. 焊接操作规范焊接操作中应遵循规范要求，确保焊接接头的质量。
焊工应熟练掌握焊接技术，严格按照焊接工艺规程进行操作。
4. 检测和评定焊接完成后，应对焊缝进行检测和评定。
常用的检测方法包括目视检测、射线检测和超声波检测等。
根据检测结果，评定焊缝的质量，并进行记录和归档。
四、大口径钢管焊接中常见问题及解决方法在大口径钢管焊接过程中，常常会出现一些问题，如焊缝质量不合格、焊接变形等。
管道自动焊接技术方案应用研究2中石化江苏油建工程有限公司225100摘要：随着全球能源需求的增加，油气管道建设项目逐年增加，管道焊接质量是油气管道安全运行的保证。
管道自动焊接技术不仅提高了焊接速度和效率，而且具有稳定的焊接质量，消除了许多人为干扰因素，提高了一次性焊接的合格率，降低了焊接人员的劳动强度，具有良好的焊接位置力学性能和均匀美观的焊接，并在一定程度上节约了焊接成本。
该自动焊接技术在大直径、长距离、高钢材质量和厚壁油气管道焊接方面具有其他优势。
本文主要分析管道自动焊接技术方案应用。
关键词：管道焊接；自动化；技术方案引言如今我国的社会经济建设正逐渐过渡到平稳阶段，社会整体经济实力在不断上升，人们的整体消费实力也在呈现出明显的上涨变化。
然而日渐转变的市场经济体制和人们不断上升的消费需求，却对我国的能源行业发展带来了巨大的挑战。
我国的自然能源比如油气资源的消耗量逐渐增大，资源储备量逐渐减少，现存资源已经很难满足明显增加的能源需求量。
1、管道自动焊接技术20世纪90年代以来，中国一直致力于自动焊接设备的研究与开发，以及配套技术的开发与建设。
中石油管道局先后研制出了PAW2000型单焊机自动焊接装置和PAW3000型双白焊机自动焊接装置，还研制出PFM系列管道端头成形机、PPC系列气动内部对准装置、PPC-C系列铜线机内部对准装置、PIWIS系列自动管壳焊接装置等自动焊接装置。
，在东西天然气管道和中俄石油管道中使用。
为了满足高质量大口径油气管道的焊接要求，中国不断引进先进的国外焊接技术和设备，重视自动焊接设备的现代化，提高管道自动焊接的技术水平。
国外管线的自动焊接技术发展较早，技术设备比较成熟。
来自美国的CRC公司是一家国际知名的管道焊接设备制造商，它开发了一种自动多火炬管道焊接系统。
到目前为止，全球焊接管道的累计长度已超过35000公里。
奥地利的弗洛纽斯、法国的SERIMAX、意大利的PWT等开发的自动管道焊接系统已在管道施工中应用于各国。
大口径钢管柱现场轮式自动焊接接长施工工法大口径钢管柱现场轮式自动焊接接长施工工法一、前言在大型工业和民用建筑领域，使用大口径钢管柱是常见的结构设计，用于承受大的水平和垂直载荷。
为了满足高强度和高质量的要求，需要对大口径钢管柱进行接长处理。
本文将介绍一种现场轮式自动焊接接长施工工法，该工法通过专用的设备和技术措施，能够实现对大口径钢管柱的准确和高效接长。
二、工法特点 1. 高效快速：采用现场轮式自动焊接技术，能够在短时间内完成大口径钢管柱的接长，提高施工效率。
2. 焊接质量好：焊接机器人采用先进的焊接技术和设备，焊缝质量高，能够满足设计要求。
3. 适应性强：适用于各种规格和材质的大口径钢管柱的接长施工，具有良好的适应性。
三、适应范围本工法适用于大型工业和民用建筑领域，对大口径钢管柱进行接长处理，例如大型钢结构厂房、桥梁、水利工程等。
四、工艺原理该工法通过焊接机器人实现大口径钢管柱的接长。
具体工艺步骤如下：1. 准备工作：确认接长位置和长度，将大口径钢管柱放置在施工位置上。
2. 准备焊接机器人：根据钢管柱的尺寸和材质，设置和调整焊接机器人的参数和程序。
3. 定位和对准：使用定位仪等设备对钢管柱进行定位和对准，确保接长位置准确。
4. 焊接：焊接机器人按照设定的程序，对接长位置进行焊接，完成大口径钢管柱的接长。
5. 清理和检查：清理焊接残渣，对焊缝进行检查，确保焊接质量符合设计要求。
五、施工工艺1. 准备工作阶段：明确接长位置、长度和数量，组织施工人员和设备到位，进行场地清理和安全检查。
2. 定位和对准阶段：使用定位仪等设备，对钢管柱进行准确定位和对准，确保接长位置准确。
3. 焊接阶段：根据焊接机器人的参数和程序，对接长位置进行焊接，确保焊接质量高。
4. 清理和检查阶段：清理焊接残渣，对焊缝进行检查，确保焊接质量符合设计要求。
六、劳动组织1. 施工组织：根据施工计划，组织施工队伍，明确各个岗位的职责和任务。
大口径管道全自动焊接的现场应用
摘要：介绍了目前国内先进的全自动焊接设备和技术特点，提出了对设备配置
的优化、对焊接机头的改进及改良焊接技术等创新性措施，极大节约了时间和经
济成本。
详细阐述了大口径天然气管道全自动焊接在陕京四线的实际应用情况，
所遇到的问题及其解决方法。
关键词：大口径管道；全自动焊接；应用
1、自动焊接控制系统
1.1、环缝焊接自动控制系统
环向焊缝焊接控制系统较纵向焊缝焊接控制系统复杂，由于焊接方式为全位
置焊接，那么小车行走速度、送丝速度、焊枪摆幅、焊接参数是随焊接位置变化
而变化的。
环向焊缝焊接控制系统同理也是利用单片机编程技术进行控制。
利用
行程跟踪及反馈器进行焊接位置的识别，区分平焊、立焊、仰焊位置，进而协调
焊接参数随位置不同而变化。
利用激光视觉跟踪传感器进行焊道形状及位置的识别，保证焊接位置正确性。
利用焊枪摆幅跟踪控制器控制焊枪摆幅的距离，进而
保证两个焊道宽度一致并且相重合。
为了提高焊接速度和降低焊缝冷却速度，可
采用药芯焊丝下向多层多道焊接工艺。
环向焊缝控制系统可同时控制两个焊接小车，使其在不同位置进行同时焊接，相邻焊道接头利用小车行走行程不同而相错
开不少于100mm的距离。
1.2、焊接设备执行机构
自动焊接执行机构主要由焊接电源、电源适配器、小车行走机构、送丝机构、焊枪摆幅机构和遥控器构成。
焊接电源主要用直流电源微调平特性的弧焊电源，
电源适配器主要是为送丝机、焊接小车提供动力。
焊接小车行走机构主要包括小
车轨道、夹具、小车伺服电机、滚轮、机械传动部分和小车骨架构成，纵向焊缝
焊接小车轨道为直线型磁性轨道，直接利用永磁力吸附在磁性钢制套筒上，而环
向焊缝小车是柔性卡式轨道，利用机械力缠绕在管道上来支撑小车沿轨道行走。
送丝机构包括焊丝箱体、焊丝传动机构、焊丝导管、电压及送丝速度调节机构。
焊枪摆幅机构主要由伺服电机传动机构、焊枪、导电嘴、横向摆幅传动机构和上
下高度调节机构构成。
遥控器主要用于起弧、一键停止、调节焊接参数的作用。
2、主要技术特点和创新点
公司第四施工部全自动焊接机组属于新设备新工艺，焊接设备科技含量较高，并在全自动焊接设备配置中率先用国产熊谷内焊机及DPS－500焊接电源取代了
美国技术垄断的CＲC全自动内焊机及米勒456焊机。
从设备本身价格到设备各
类零配件都大大节约了设备成本，而且国内的售后和技术服务能够及时到位，节
约了时间成本。
技术开发培训中心自制焊接机头曲率定位快，将国外的Ф1420设
备改装为Ф1219甚至Ф813设备，以后会逐步改造成适应各种管径的设备。
采用
国产熊谷送丝枪管，在长度上有更多选择，价格更加合理。
在焊接过程中解决了
根焊内壁未熔、钝边未焊透、填一侧壁未熔问题。
前期施工过程中AUT检测结果
均在靠近内壁部分有未熔缺陷，根焊内壁未熔是根焊焊道熔合不好造成的，改换
成CRC根焊焊丝后该问题得以解决。
通过压短内焊机干身长，降低热焊电压，加
大熔深解决钝边未焊透问题。
填一侧壁未熔的解决是通过加快填一行走速度，减
薄填一层厚度，适量调节摆宽。
自动焊是指通过利用机械使焊接工作实现操作上的自动化，天然气管道施工
的工作量通常都是十分巨大的，自动焊接技术的使用，能够在施工效率、焊接质
量等方面得到极大的提升，而且由于在施工过程中受外界的影响非常小，非常适用于管壁比较厚、口径尺寸比较大的焊接工作。
其缺点也十分的明显，自动焊接设备的维护和保养费用很高，在一定程度上制约了自动焊技术的推广和应用。
自动焊接技术通常分为药芯焊丝自动焊接、实芯焊丝气体保护焊接和电阻闪光对焊三种。
药芯自动焊接技术中，最核心的技术就是药芯的材质，其主要由钛合金、矿物质和透气剂组成，药芯自动焊接的成本比较低，焊接速度快，是自动焊接技术中应用程度非常广泛的焊接技术。
3、管道建设施工应用情况
3.1、机组人员配置人员
配置：班长1名，管工2名，起重工2名，车工852名，电焊工18名，操作手8名，电工1名，维修工1名，技术员2名。
机组设备配置：挖机1台，40T 吊管机1台，70T吊管机1台，移动电站7台，熊谷内焊机1台，CＲCP260单枪焊机2套，CＲCP625双枪焊机5套（其中1套存在故障无法使用）。
3.2、遇到的困难及解决办法
第一，设备配置不足且故障率较高，全自动焊机配件未到。
机组上线前，已经上报全自动焊机设备配置需求计划，但是机组CＲCP625设备到场仅有5套，无备用设备，从施工开始，就有一套设备存在故障一直停用。
全自动设备配件一直未到，现场设备出现故障后无法进行配件更换维修，且上线后，仅有3根焊接轨道可用。
CＲCP260设备申请一套，但是由于领用的CＲCP260设备属于老旧设备，长期未用，存在严重故障。
解决办法：对于CＲCP625设备，以故障设备为备用设备，保全其他4套CＲCP625设备；对于CＲCP260设备，领用2套陈旧设备，现场进行调试拼凑，拼凑成1套可用设备（但这一套设备跟踪功能不正常，可焊接，但质量不稳定）；对于焊接轨道，经过领导协调解决，陆续到场6根轨道，达到9根可用。
第二，根焊焊丝和填充、盖面焊焊丝存在的问题，影响施工进度。
根焊焊丝盘（伯乐SG3－PΦ0.9mm1.5kg/盘）内孔孔径不标准，不能安装至内焊机，且焊接飞溅大，影响根焊合格率。
奥林康焊丝（奥林康
CARB0PIPE80NIΦ1.0mm15kg/盘）存在包装检漏、易破损，且未进行抽真空包装，焊丝镀铜不均匀，到场焊丝生锈情况严重，使用过程中浪费较大，且影响焊接质量。
到场的138盘焊丝中，有39盘焊丝缠绕不规则，无法正常焊接。
焊接性能
较差，飞溅较大，采用进场前培训时所用的焊接参数，无法保证焊口合格率低。
如图1所示。
图1 奥林康焊丝存在的问题
解决办法：对于根焊焊丝，经过公司领导协调，从中靖线调拨CＲC根焊焊丝306kg，目前根焊合格率稳定；对于填充、盖面焊的奥林康焊丝，经过现场参数
的重新调整和测试（经历了近20d的调试），目前合格率较稳定。
综上所述，随着天然气在生产生活中的需求量越来越大，天然气管道的建设速度随之加快，由于天然气的运输存在着易燃、易爆、传输管道的内部压强大等特点，对天然气管道施工质量也提出了更高的要求。
在天然气管道施工中，焊接工艺的管理和技术水平，直接影响着天然气管道的传输质量，应该受到所有施工单位的重视。
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