长输管道全自动焊接机组的管理现状分析

孙正卓

（中石化中原油建工程有限公司，河南 濮阳 457001）

长输管道全自动化焊接技术具有非常显著的优势，不仅效率高且稳定性很高，属于长输管道建设领域当中的重要技术类型。从目前的长输管道施工来说，其焊接方法具有多样性，主要有向上焊、下向焊、手工半自动焊、气体保护焊、全自动焊等，其中我国常用的焊接方法就是下向焊和手工半自动焊，但是在长输管道的施工不断发展影响下，对于焊接质量和焊接效率提出更高的要求，国外开始广泛应用到自动化焊接工艺。随着长输管道钢级的不断提高和国内外对环保要求的提升，推广和采用全自动焊接技术来进行管道施工已经成为当前重点的内容，它具有更高的焊接合格率，并且具有更高的自动化程度，能够在很大程度上减少人为因素造成的不利影响，进一步提升焊口焊接一次合格率[1]。

1 长输管道全自动焊接机组的管理现状

1.1 长输管道建设全自动焊接技术不够连续

对于我国长输管道全自动焊接技术的应用来说，需要提前做好对全自动焊机组的构建，其中包括操作员工的技术培训和考试，只有全部组员都具有相关资质之后才可以保证阶段性的全自动焊接工作的顺利性。对于全自动焊接机组来说，它并不是一成不变的，经常会随着施工任务的变化而对自身的功能进行改变，不仅可以拆建成半自动焊机组，也可以拆建成手工焊接机组，从而实现对资源的最大化利用。但与此同时也要注意的一个问题就是，这种极具灵活性的施工组织形式会陷入到一个“组建一培训一磨合一施工”的循环当中，需要经常的熟练和磨合，这会在很大程度上影响到施工机组的技术提升和改进。对于施工单位来说，必须要关注到自动焊的操作人员，做好技术培训，更好地实现技术的交流和沟通。

全自动焊机组必须要拥有一套足够完整的全自动焊接设备，对于我国当前的陆地长输管道焊接来说，它的全自动设备匹配是具有很强复杂性的，因为不同的设备之间需要有不同的搭配和组合，也会涉及到不同的施工操作细节，如果操作人员无法对其进行连续使用就会给其使用的功效造成不利的影响。全自动焊接工艺对坡口质量和坡口型式有着严格的要求，因此需要有配套的坡口整形机等设备来对其进行支持。一般来说，全自动焊接的保护气体，这种焊接方法比其他焊接方法具有更高的施工环境要求，一般需要将环境风速控制在小于2m/s 的状态当中。全自动焊接对坡口要求严格，必要时用坡口整形机对管口进行整形。总体来说，全自动焊设备的固化可以在很大程度上实现对设备功效的有效发挥，是值得推广和应用的重要内容[2]。

1.2 全自动焊接机组设备的操控能力较差

对于全自动焊接机组来说，它是由一整套的全自动焊设备所组成。就目前来说，我国能够完成根焊的内焊机(PIW)有英国NOREAST、美国CRC-EVANS 和中国管道局3 家公司的产品，完成根焊的外焊机有意大利的PWT，近几年，随着国产全自动设备的发展，熊谷A 系列突显优势（例如A-610、A-305 等），越来越多的长输管道开始应用。全自动焊接机组与施工作业周边的温度、湿度和风速以及保护气纯度都具有重要的关系，一般都需要依据施工的情况来做出对焊接参数的合理化调整。全自动焊设备是全自动焊应用的硬件设施，只有很好的发挥出全自动焊的全部功效才能展示出自身的核心竞争力。对于目前的全自动焊接机组设备来说，其操作需要相关人员的综合操作能力来做好支撑，一般是将施工现场条件作为主要的依据，根据其变化来对设备的运行参数和故障运维情况采取相应措施。从现阶段来看，我国的多数施工单位都有为全自动焊接机组操作人员提供相应的技能培训和考核工作，这可以在很大程度上实现对全自动焊接设备操作方法的掌握。但是一旦施工的现场条件出现了变化，还是会有不少的操作人员无法做出快速的回应，经常需要聘请专家来完成相应内容。这种偏事后管理的现状很容易会影响焊接的质量和效果，因此需要对操作人员的现场调控能力做出有效的提升[3]。

2 焊接经济工程量分析

2.1 适应全自动焊接技术区域的完整标段划分

对于全自动化焊接技术来说，它在应用的过程中主要是受到施工现场地形和地貌的重要影响，因为山区、水网和丘陵地带都具有明显的起伏，因此经常会使用到弯管、弯头，在这样的情况下无法让全自动焊机实现连续性的作业。我国是地形复杂的国家，全自动焊接技术的应用需要在较为平坦的西部戈壁、荒漠，中部的高原及部分平原。从目前来看，我国的管道焊接市场当中，主要是将半自动焊作为主力，有着较为激烈的市场竞争关系，甲方公司为了更好地节约成本资源，让市场经济可以得到良好的竞争关系，因此划分了较多的标段，将其划分给不同的施工企业来进行施工。对于不同的施工企业来说，大都将经济性作为主要的参考依据，因此一般不会选技术难度较高的全自动焊接技术，而甲方公司在这个时候就需要有意识的做好全自动焊区段的保留，继而更好地促进我国管道焊接技术的应用和发展。

2.2 全自动焊接机组的焊接经济工程量

2.2.1 优势分析

首先是可靠性高。因为全自动焊接机组主要是通过数字化的信息技术的方式来实现对焊点和弧形的测量，让其可以达到一个最为理想的焊接状态；其次节约成本。利用全自动焊接机组可以让生产效率得到有效提升，能够在很大程度上减少不良产品的概率，通过这样的方式来实现对材料成本的节省。对于全自动焊接机组的应用来说，它可以在很大程度上节省人力成本，让机器的控制可以从多人操作变为一人操作；三是能耗不高。对于全自动焊接机组来说，其能耗整体处在一个较低的状态当中，几乎和普通的手动焊接机差不多；最后就是寿命较长。将全自动焊接机组与普通手动焊接机进行比较可以看出，全自动焊接机组具有更强的耐磨性，并且质量更为优质，有着非常强的抗磨损能力，方便对其进行安装和管理，同时也在最大限度上实现对机器的保障，让机器的使用寿命可以得到延长。

2.2.2 经济分析

目前来看，大多数的全自动焊接都是保持着每天75 道口，而半自动焊接的效率大约是全自动焊接的一半，也就是每天保持在大约30 道口。但是不管是全自动焊接还是半自动焊接来说，其机器设备大都是采用租赁的方式。其中全自动焊接机组的设备租金大约是半自动焊接设备的三倍左右，再加上全自动焊接机组设备一般都是最少租赁6 个月左右的时间。从人工费用的角度来看，全自动焊接机组的设备具有操作人员数量多且效率高的重要特点，因此从这个角度来看其效果要优于半自动焊机组。从其他方面入手，全自动焊接机组的综合费用要明显高于半自动焊接机组的设备费用。总体来说，不管是全自动化的焊接还是半自动化的焊接都需要做好最后的磨合和收尾工作，时间大都维持在1 月左右的时间[4]。

3 焊接工序控制要点

3.1 准备工作

在应用全自动焊接机组的时候，相关的施工单位需要关注到施工过程当中的地形和地貌并提前做好施工的准备，为焊接工作提供更好的依据。首先来说，施工单位需要做好对管道的合理设计，让纵向坡度可以与全自动焊保持在相适应的状态当中，同时还要关注到弯管与焊接的适应性。对于机组工作人员来说，要做好焊接地段的勘察和管理，通过掌握相关的施工影响因素来保证施工的质量。另外还要做好焊材的严格检查，让焊材的型号和批号可以更好的符合相关的要求。保护气体的检验也是非常重要的内容，需要对其进行检验，同时做好对坡口角度的把关。

3.2 及时检验焊口

对于长输管道焊接来说，它的每道焊口都需要经过一定的检验，不管超声波检测AUT 还是射线检测RT 都可以，但是只有保证检验合格之后才可以将焊口投入到实际的应用当中，而对于不合格的焊口来说，一般都需要对其进行返修或者割口重焊。从我国目前的检测公司现状来看，普遍都存在着焊口检测滞后性的重要问题，不仅会涉及到管道焊接检测的拍片、洗片以及评片的时间问题，还会涉及到施工作业面和检测人员的问题，对于相关的工作人员来说，想要同时完成不同工作面的工作是非常具有难度性的。在开展半自动焊接的时候经常会有检测结构滞后的现象，同时这也是全自动焊接作业开展过程所无法承受的质量性风险，如果说无法实现对偏差问题的及时纠正，就很有可能导致全自动焊接施工的同一项质量问题在不同的焊口中批量性的重复出现。

如果将一个全自动焊接机组的正常施工看作是75 道口/天，而出现问题的当天按照35 道口来进行返修处理，一旦出现质量缺陷问题就要采取手工焊的方式来进行返修。但是手工焊具有效率低的问题，并且很有可能会是管内返修，一次返修成功率为80%。对相关的规定进行关注可以看出，一次返修如果不合格就是割口，一般的割口重焊的进度大都为6 道口/天，而重焊的处理是比较复杂的内容，需要在处理的过程中重点考虑到管道的热胀冷缩或者加短节，效率一般比较低下，因此需要对重焊的一次性合格多加关注。

全自动焊接技术想要得到有效的应用，其关键就在对于对纠偏工作的及时检测，通过完整的给出反馈检测结果来从源头上实现对大型质量缺陷问题的规避，将其大量出现的可能性降到最低的状态当中。另外，检测结果一般都与滞后的天数或者是返修的完成时间有着密切性的关系，因此在开展检修工作的时候需要进一步的加大投入的力度，让检测结果可以得到及时有效的获取。总体来说，在对质量缺陷进行控制的过程中所产生的价值要明显的高于所投入的成本，因此这对整个全自动焊技术的发展来说非常不利，施工单位对于检测方开始提出了更为严苛的要求。想要更为及时的获得检测结果，检测方必须要投入大量的资源来对其进行保障。同时在及时的完成检测之后需要实现对检测信息清晰和准确统计，这对检测方的管理来说是一项不小的挑战。对于未来的全自动焊接施工速度来说，需要超越已经存在的75 道口/天，朝着100～120 道口/天的方向进行努力，开始对检测结果的及时性提出了更高的要求[5]。

4 结语

综上所述，在现代化工业进程不断加快的背景下，长输管道工程的建设规模已经有了初步的扩大，通过对全自动化焊接技术的应用，可以为长输管道工程提供一个更为具有可靠性的技术支撑。将全自动焊应用的比例进行大幅提升，可以在国家管道建设中发挥出更为强大的竞争力，整体的发展也处在一个势不可挡的趋势当中。因此需要正确的认识到全自动焊接技术的发展，将其科学的应用在长输管道工程当中，积极为工程建设的发展提供一定的助力[6]。