奥太-快速根焊技术在长输管线施工中的应用new

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1、快速根焊技术在长输管线施工中的应用山东山大奥太电气有限公司(济南250101)张光先【摘要】快速根焊技术是采用数字化波形控制方法对短路熔滴过渡进行精细控制的技术，控制电路部分由单片机(MCU)和数字信号处理器(DSP)构成双机控制系统，准确检测熔滴过渡的时刻，电流控制迅速，熔滴过渡平稳，有效减少焊接缺陷；在川气东送管线地面集输工程和西气东输二线管线工程中获得应用。长距离、大口径、大擘厚和高压力正成为陆上油气置焊接。输送管道的发展方向，管线用钢X56～X70系列高强钢快速根焊技术(Fastroot简称FR)采用数字化波己广泛应用于管道建设中，X80高强度管线钢也已经

2、应形控制方法对短路熔滴过渡进行精细控制，以形成高用在西气东输二线。长输管道建设的特点主要表现在：质量的稳定的熔池。在焊接过程中，通过对熔滴过渡施工现场不固定，施工环境复杂多变，施工条件不稳定，过程的检测(如图1所示)，控制熔滴过渡过程中各全位置焊接操作。由于管道铺设完全依靠焊接工艺来完个阶段的电流波形(如图2所示)，从而控制合理的成，因此焊接质量在很大程度上决定了工程质量，根焊电弧热量，提高电弧推力，在根部生高质量的熔则是管道焊接工艺的关键环节深。管线钢焊接工墨艺繁中，根一焊是最重⋯要的环节，根焊门ll。—Ilj一Il_]{一I⋯I—lJ一J的好坏直接决定了整个坡

3、口的焊接质量。根焊要求电一～——一————弧短、穿透力强、熔池稳定、飞溅小以及可实现全位图1熔滴过渡图4．应用效果原来的92％提升至96％，体现出速度快、质量好、效该预制焊接技术应用于苏里格气田2008年产能建率高以及劳动强度小的特点．已大面积在苏里格气田及设：[程l4个集气站总机关、分离器进出口管线等工艺周边气田开始推广．管道的预制，取得良好的应用效果。利用先进的自动焊三、结语设备，采用合理的焊接工艺，在工厂进行预制工作，使(1)合理配置焊接资源，提高了焊接效率，适用于现场工作量大大减少，工艺预配率达到85％～90％，工艺管道工厂化预制。单站工艺安装由原来的45

4、天降到25天，工期减少了(2)焊接工艺合理可行，解决了技术关键，适用于45％，站内工作日可减少60％，劳动强度也随之降低，DN50～DN450、壁厚为3．5～10mm的简单组合件的自动焊接质量得以大幅度提高，焊缝成形美观，并且有效地焊接，满足场站管径、材质多样化的施工需求，并且焊克服了气孑L、夹渣这两种内部缺陷，焊接一次合格率由接质量满足了技术要求。MW(20090115)幽!堡箜!塑塑堡型参磊工热加工WWW．meta

5、working1950．com咖■l-麴■■■■■■墼■■■■■丝■■■■■■．■垦■■■■■盈圉■—_图中着重部分为焊接性能的控制核心，电弧电，

6、_●●■‘I-___一——^，～■■—■i压、焊接电流信号经过A／D转换成数字信号，数字信号处理器软件实现灵活、精细的焊接性能控制。显示●-一上’一一●■■_1，r■■_板单片机建立友好的人机界面，实现与送丝机间的参f数传递。图2电压电流波形三、适合现场焊接的特殊设计1．关键技术长输管线的现场施工环境相当严酷，大多地处偏奥太PulseMIG-500FR数字管道多功能焊机，采远地区，可能为戈壁和荒漠，也可能是沼泽、山地。用软件和硬件相结合的方式，准确检测熔滴过渡的时为了能够满足各种条件下管道焊接施工的要求，奥太刻，使得检测正确率达到99％；缩颈发生时将电流迅Puls

7、eMIG-500FR数字管道多功能焊机(如图4所速降低，这样才能使熔滴过渡平稳，有效减少焊接缺示)在环境适应性方面做了特别改进，具备以下特陷；内置专家数据库，实现一元化调节，缩短参数调点。节时间。2．快速根焊技术优势与普通气保焊相比，具有电弧穿透力强、热输入低，飞溅小的优点；焊工操作性强，全位置焊接时电弧形态均匀、一致；1点一2点位置背面熔池不易下垂；4点～霉国6点位置背面焊缝不易内凹。与纤维素焊条下向焊相比，FR快速根焊具有以下图4优点：飞溅极小，焊接烟尘少，噪声小；精确的热输入1．环境适应能力强。可靠性高控制可以减少焊接变形和烧穿；焊接成本较低；焊接速(1)焊

8、接电源控制板进行了三防处理，保证可靠度快，焊接效率高；焊后不需清渣，节省了层间清理时性和更强的环境适应能力。冷却风机的智能控制，在不间。工作的时候减少了进入焊机内部的尘沙，整机防护等级二、焊机控制系统达到IP23S。控制电路采用开关电源供电，电源适应范围宽。主电路软开关逆变技术，抗网压波动能力强，此技数字控制的逆变焊机系统中，主电路采用逆变形术了获得国家科技进步二等奖。式，逆变频率为20kHz，控制精细，可满足实现各种脉(2)送丝机采用全封闭式结构，最大程度上保证冲电流波形的要求；控制电路部分由单片机(MCU)和数字信号处理器(DSP)构成双机控制系统，控制电送丝

9、系统不受外