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(1.北京石油化工学院 能源工程先进连接技术北京高校工程研究中心，北京102617；2.海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

我国海底管道铺设在20世纪90年代末期引进了半自动焊技术，随后又引进了更为先进的全自动焊技术[1-2]。但是，我国铺管起重船上主铺管作业线采用的一直是国外公司的全自动焊接设备，对工程作业造成很大的技术和经济制约。为此，在“十一”期间，开始了深水海底管道铺设焊接技术国产化研究[3-4]。本研究开发了海底管道铺设自动焊接设备。

1 海底管道铺设自动焊接设备研制

1.1 自动焊接设备总体设计

海底管道S形铺设时，铺管起重船上主铺管作业线顺序布置若干焊接工作站，顺次完成根焊、填充焊和盖面焊等工序。每个焊接工作站由2套双车双炬自动焊接系统组成，分别布置在管道左右两侧，各自完成管道半个圆周的焊接，见图1。

2台焊接小车安装在同一圆导轨上，其中1台焊接小车先从12点位置引弧向下焊接，之后另1台小车从相同位置开始向下焊接，见图1。

每台焊接小车安装2把焊枪，焊枪间距约为50 mm，焊接时形成2个独立熔池。双炬焊接与单炬焊接相比，焊接效率提高近1倍。

图1 海底管道S形铺设焊接工作站设备组成

1.2 自动焊接小车

自动焊接小车安装在圆导轨上，见图2，主要由小车锁紧机构、小车底板、小车行走机构、焊枪横向摆动机构、焊枪高低调整机构和焊枪组件组成。

图2 自动焊接小车

海底管道带有混凝土配重层，为保证铺设效率、控制铺设成本，严格控制管道两端混凝土配重层剥离长度。……