自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用与发展前景

2019-03-20李永朝

工程建设与设计 2019年18期

李永朝

（山西省工业设备安装集团有限公司，太原030032）

1 自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用现状

1.1 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当中，与西方发达国家相比，我国自动焊接技术的起步较晚，在我国的应用尚处于较为落后的状态。另外，由于我国相关行业对自动焊接技术的了解较少，并未意识到自动焊接技术的价值与作用，并且一味地注重手工焊接与半自动焊接方法，加之我国对自动焊接设备的研发力度不足，在研发过程中还存在诸多问题，影响了自动焊接设备的可靠性与稳定性，导致国产的自动焊接设备的效率与质量都有无法满足石油化工管道施工的要求，无论在焊接效益与技术装备，还是在焊接效率与焊接质量方面，均与西方发达国家存在一定的差距。

1.2 设备成本较高，技术专业性强

自动焊接技术需要以先进的设备为支撑，目前我国国产设备的性能相对较弱，无法达到相关施工标准与要求，如果企业将自动焊接技术应用于石油化工管道施工中，必须要从国外购买专业的设备，因此，提高了自动焊接技术的应用成本，降低了企业的经济收益。因此，部分资金不足的中小型石油化工企业为了降低应用成本，仍然沿用传统的手工焊接技术与半自动焊接技术。同时，自动焊技术操作人员不仅要具有相关专业知识，掌握熟练的操作技术，还要具有较高的素质，良好的思想道德。但现阶段，我国自动焊接技术操作人员的专业技术与素质普遍不高，无法熟练运用自动焊接技术，企业要运用自动焊接技术，需要投入大量的财力与时间，对现有的焊接人员进行专业的培训，因此，大部分企业出于资金与时间的考虑，仍然采用人工焊接方法，以至于自动焊接技术无法在石油化工管道施工中广泛应用。

2 自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用

现阶段，我国石油化工管道施工仍以手工焊接与半自动焊接为主，自动焊接应用的范围较小。在石油化工管道施工过程中，一般情况下，焊口分为2种形式：固定口和活动口。半自动焊接技术有多种形式，不仅包括自保护药芯焊丝半自动焊技术，还包括RMD熔滴精度过渡技术以及STT表面张力过渡焊。由于石油化工管道施工属于室外作业，经常在野外露天工作，极易受到外界环境因素的影响，而自保护药芯焊丝半自动焊技术能够实现对熔池的保护，避免熔池受到各种自然环境的影响，不需要再另外添加保护气体，非常适合用于野外作业，因此，得到了焊缝的盖面与填充环节的广泛应用。

随着我国经济建设的不断深化，石油化工管道施工为了跟上现代化社会的发展步伐，逐渐向着远距离输送、高工作压力、高强度、高刚度、大管径的方向发展。为了满足现代化社会对石油化工管道壁厚与管径增大与刚度、强度高的需求，也逐渐采用了自动焊接技术。例如，我国西气东输一期工程采用了自动焊接技术，工程总长为4200km，其中，将近650km运用了自动焊接技术。由于西气东输一期工程自动焊接效果显著，在西气东输二线中，部分管道也采用了自动焊接技术，自动焊根焊主要采用STT半自动焊，整个工程中，主要以自动焊接与半自动焊接为主，辅之电弧焊。在工程施工过程中，对大直径厚壁管道采用了全位置GMAW自动焊接技术，自动焊接技术的应用体现了我国石油化工管道施工正向着现代化、科学化、自动化方向发展。

3 自动焊接技术在石油化工管道施工中的发展前景

与传统的手工焊接技术相比，自动焊接有成本低、节约能源、效率高、能够改善焊接环境等优势，因此，在未来，自动焊接将逐步代替手工焊接，成为石油化工管道施工焊接的主要技术。随着人们环保意识的提高，国家对施工环境质量的要求也越来越严格，粗放式的发展造成的影响越来越突出，受到了社会各界与政府的高度关注，石油化工管道施工质量要求必然增加，施工技术将越来越环保，施工管理将更加完善。其次，自动焊技术能够节省人员成本，降低劳动力成本。西方发达国家的自动焊接技术应用比例较高，主要是因为手工焊接比较浪费劳动力[1]，而西方国家劳动力比较缺少，采用自动焊接技术是最为经济的方式。近年来，我国优秀焊工资源严重不足，导致劳动力成本直线上升，在新形势环境下，石油化工管道施工企业将发现自动焊接技术的性价比优势，从而用自动焊接代替传统手工焊。最后，加大高端自动焊接材料和设备的研发力度，解决进口设备成本高的问题，从而降低自动焊接技术的应用成本，研发高端自动焊接材料与设备不仅能提高管道施工的效果，而且可以提高企业的经济收入，从而扩大自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用范围。

自动焊接技术在石油化工管道施工中推广与应用的具体措施包括：（1）加大高端电源研发资金投入。现阶段，我国焊接电源较为落后，主要是由于电源生产企业的技术落后，水平低，在电源研发资金投入方面不够重视，加之研发技术有限，周期长，因此，放弃了对高端焊接电源的研发，导致我国电源生产企业陷入了瓶颈期。能率先研发出高端电源的企业，必然会提高自身的市场竞争能力与经济效益，获得丰厚、长远的回报。（2）加强对智能化全位置自动焊设备的研究。由于石油化工管道施工属于野外露天作业，施工现场有诸多影响因素，而全位置自动焊接设备无论是对组对精度，还是对坡口的质量，要求都比较高，以至于部分焊口无法达到使用自动焊接技术的要求。因此，应加强智能化程度更高的全位置自动焊接设备，不断学习、引进国外先进的高科技技术，从而满足各种焊口的要求。