大口径国产全自动焊接技术应用

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1、国产全自动焊接技术在西二线大口径管线中的应用王登军(管道局五公司第五工程处)摘要:随着大口径，长距离管道的规划和建设，传统的管道施工技术与方法将难以适应现代管道施工要求。由中国石油天然气管道科学研究院历时3年研制的中国第一台国产全自动焊接设备在我公司首次推广使用的PIW48＋PAW2000A＋PAW3000大口径管道全自动焊机具有电弧燃烧稳定，焊道成型好，焊接缺陷少，焊接质量稳定，焊工劳动强度低的特点。本文根据施工现场情况介绍国产PIW48＋PAW2000A＋PAW3000大口径管道全自动焊机焊接的应用情况及质量控制情况.关键词:西气东输二线全位置自动焊接技术焊接

2、质量坡口加工焊接工艺参数1.工程概况西气东输二线是关系国计民生的国家重点工程.华北石油工程建设公司管道分公司承担了西气东输二线新疆段中第1，2A标段的线路施工。总长253.851公里，钢管材质X80，管道直径1219mm，设计压力12MPa。国产全自动机组承担的施工任务在第1标段，钢管壁厚18.4mm。地形多为平坦的农田段，气温在-40-60°C，风力在0-18m/s。国产全自动焊接机组共完成33.25公里。2.施工工序2.1全自动焊接流程坡口加工清管组对预热内焊焊接热焊焊接填充盖面2.2坡口加工坡口加工全自动焊接的第一个环节,是全自动焊接的关键环节。坡口加工的好

3、坏，直接影响着PIW48＋PAW2000A＋PAW3000大口径管道全自动焊机焊接质量与速度。坡口中影响PAW2000管道热焊机的参数是钝边。焊接工艺中钝边范围是1.27±0.38，但经过机组现场施工经验及坡口整形机加工精度，钝边加工在1.0-1.1间可有效避免钝边未熔的产生，并且热焊不易烧塌。影响PAW3000管道外焊机的坡口尺寸主要是坡口单边加工宽度与拐点的深度。这两个参数决定了焊丝的填充量，填充量确定了，焊接工艺参数才能根据坡口相应的修改送丝速度与焊接速度以确定焊接层数，并进一步的修改其它的焊接参数。焊接参数要稳定的应用在焊接中，坡口加工的单边宽度与拐点深度

4、必须合理并且稳定，机组经过实践，现单边宽度为3.5-3.6mm，拐点深度在13.6mm。为使坡口加工满足现场施工的需要，机组采用现场坡口加工方式，配备一台坡口整形机及两台吊管机（15T一台，40T一台），操作人员2人。2.3管线清理组对由于管材开口径大，材质硬给管口打磨带来不少困难。为了打磨方便、快捷清口，采用木头制作踏凳，人踩在上面进行打磨清口。组对配置三名管工，组对与内焊同时进行，内焊两人进行操作。组对时两台吊管机配合组对可以加快组对速度。组对时错边控制在1.5个以内，为填充盖面提供好的条件。2.4预热内焊焊接组对完成后，内焊焊工进行调试枪头，经预热后马上进行

5、内焊。内焊由两名焊工完成，一人控制操作盘，根据焊口位置的焊工的口令进行操作。由于内焊机穿透性好，在焊接过程中有１mm以上的对口间隙都会造成烧穿，所以在焊接时需要焊工对局部超标的焊口位置用自制铜板进行封堵。内焊完，组对人员设备与内焊人员设备同时向前进行下一道口的准备工作，待上一道口热焊完成在进行下一道口的组对与内焊焊接。２.５热焊、填充盖面.热焊配置一个防风棚，要紧跟内焊，防止内焊后管子应力过大产生裂纹。热焊后要进行热焊焊道的清理工作，因为热焊的成形不好，尤其在5-6点位置，进行打磨是必要的。把填充一单独分离开来，配置一个防风棚。目的是让填充一紧跟热焊，使当日组对的

6、口填充量都达到标准规定的50%。填充二，填充三与盖面共配置4套防风棚，在防风棚与设备就位后，一直到本道焊口焊接完成。焊接完后处理焊道飞溅余高。3.影响质量因素分析由于PIW48＋PAW2000A＋PAW3000大口径管道全自动焊机焊接是第一次在国内大型长输管道中使用，因此各环节有尚有不完善之处，机组的焊接质量与进度是随着施工的展开逐步改进与完善的。另外制约全自动焊接的因素较多，每一道工序都非常重要，一个小细节都有可能影响焊接质量，因此要保证焊接质量，必须从细节着手，严格把握每一道工序的质量。经过总结，影响PIW48＋PAW2000A＋PAW3000大口径管道全自动

7、焊机焊接焊接质量与速度的因素主要有以下几点：３.１防风棚的设计合理与否，对全自动PIW48＋PAW2000A＋PAW3000大口径管道全自动焊机焊接焊接质量与速度也有着直接的影响。在施工初期，由于没有现场施工经验，防风棚内部设计虽然简洁，利于施工，但由于机器摆放不合理，主要是焊枪在焊接时弯度过大，导致焊接不正常。经过改进后，问题很快解决。因此，防风棚内部设计应考虑设备的使用性与焊工的可操作性。3.２PIW48＋PAW2000A＋PAW3000大口径管道全自动焊机是由控制箱、焊接电源、焊接小车组成,在焊接前用电脑软件预先输入焊接工艺参数,在焊接时,焊接小车从0点位到

8、6点位圆滑