尹铁 ，赵弘，张倩，吴婷婷，周伦 ，王新升

1 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院，北京 102249

2 中国石油天然气管道科学研究院有限公司，廊坊 065000

0 引言

随着石油天然气﹑核能等清洁能源需求的快速增长，对能源装备用钢材和焊接工艺均提出了较高的要求。与常用的金属结构件焊接机器人不同，石油化工管道在石油化工装置中作为输送物料的特种装备，由于输送介质具有易燃易爆﹑高温﹑高压﹑腐蚀﹑深冷等特点，许多工作需要在环境条件比较恶劣的野外现场施工作业中完成，因此，在特定的施工工况下作业，管道焊接机器人具有自身的特点。

1 技术发展背景

长输油气管道输送介质压力高﹑易燃易爆，一旦发生泄漏将形成严重的后果。例如2017 年7 月2 日和2018 年6 月10 日发生在贵州晴隆的两起天然气管道泄漏爆燃事故均是由于管道环焊缝失效引起。因此，环焊缝焊接作为管道现场施工的重要环节，其质量对于保障管道安全运营至关重要。随着钢级﹑壁厚﹑输送压力的不断提高，为获得良好的强韧匹配的焊接接头的难度越来越大，手工焊﹑半自动焊等焊接方式因质量受人为影响大﹑焊接效率低﹑一次焊接合格率低﹑焊接缺陷多﹑工人劳动强度大，已无法满足管道现场焊接的实际需求。性能更为优越﹑质量更有保证的先进焊接技术与装备成为现代化﹑高效化的工程建设之亟需，管道焊接机器人便应运而生。

管道焊接机器人是一种能够在空间状态下按照一定运动姿态高精度地移动焊枪沿着焊缝进行焊接作业，并能实现最佳的焊接参数和焊接运动参数控制的自动化系统。……