李作慧

摘要：自动焊技术由于其高质量及高效率的焊接方式，被工艺管道工程所偏爱，并开始逐渐普及。近年来，我国倡导绿色环保理念，这也使得一些传统高污染行业做出了相应的调整，将污染问题彻底解决。在进行工艺管道焊接的过程当中，所产生的物质会对周围生态环境造成极大的破坏，但是采用自动焊接技术可以有效减少污染物的流出，可以解决环境污染的问题。

关键词：自动焊;工艺管道焊接;应用

前言

目前管道自动焊多应用于高钢级、大口径、大壁厚管道的流水施工作业过程，例如在西气东输二线等重大工程中，管道自动焊的应用取得了较好的效果。大口径管道自动焊装备包括坡口机、内焊机、外焊机3部分：坡口机主要用于完成管口加工，按照坡口工艺图纸坡口;内焊机主要用于两个加工完成的管口组对和根焊;外焊机主要用于焊缝的热焊、填充及盖面焊接。相较国外自动焊装备的发展，中国焊接装备发展较晚，随着自动焊装备的应用比例逐步上升，国内越来越多的公司逐渐开始研发自动焊装备，但国内装备在使用可靠性和耐用性方面，与国外先进水平仍有一定的差距。

1自动焊接在装置工艺管道焊接时的限制因素

1.1受管道椭圆度及管道壁厚不均匀限制

管道椭圆度及壁厚不均匀将影响焊丝伸出长度、焊丝与焊缝的相对位置等，焊接过程中如发生变化不易及时调整，容易出现气孔等缺陷。目前一方面管件与管材在壁厚上普遍存在一定的壁厚差，管件需修磨内口，如采用自动焊对内口加工精度要求高，将耗费较长的时间修磨内口;另一方面即使配备自动跟踪系统，也由于条件多变较难及时做出调整。

1.2受管道坡口及组对质量限制

由于自动焊焊丝与焊道相对位置以及焊丝摆动幅度均已提前固定，如坡口加工及组对不均匀造成焊缝坡口间隙不均匀，容易引起咬边、融合不良等缺陷。

1.3受管道规格、焊接位置受限

如采用机头固定设备，受机头卡盘、设备性能等影响，不同型号设备适用管径及管道长度范围不同。如采用爬坡式全位置自动焊，由于焊接速度受爬坡小车控制，同一管径上不同焊接位置需要不同的焊接参数，对于设备性能和焊接参数的设置要求较高。同时，由于焊枪喷嘴较大，受到焊丝伸出长度限制，坡口较宽，增加了熔覆金属量及焊接热输入。

1.4受作业空间限制

目前自动焊机头普遍较大，需要提供足夠的工作空间，现场焊接基本不适用。预制过程中，为提供足够的操作空间，需将额外增加作业空间及其他手段措施，以保证焊接质量。

1.5受管线形状限制

一方面管道规格变化多，焊接机头应能覆盖多种不同规格管道;另一方面如采用机头固定的设备，由于管道及管件需要转动，弯头、三通仅能分别焊接一道焊口，前文中提到由于装置管道布局紧凑，较多的使用了管件，导致设备适用范围较小。

1.6受工艺参数限制

自动焊适合同规格、批量生产，如规格发生变化，需要调整工艺参数，如参数不合适，容易批量出现缺陷，现场管径和环境多变，质量控制难度大。且如无损检测进度不及时，更容易成批出现返修现象。

1.7受焊枪摆动维度限制

目前自动焊接中焊枪能顺利实现在焊缝纵横两个方向的精确控制，但由于焊接过程中焊枪与焊缝、坡口的夹角等需要随时根据母材状况调整，如不能及时调整极易出现熔合不良等缺陷，导致焊接质量下降。

2自动焊技术在工艺管道施工中的具体应用

工艺管道焊接施工中，焊接口一般分为固定口和移动口两种。从实际施工情况来看，目前国内石油企业使用最多的是半自动焊和手工焊，自动焊技术的使用还有待提高。具体地说，半自动焊接技术主要有STT型表面张力过渡焊接、RMD熔滴精度过渡焊接和自动自保护药芯焊丝焊接。工艺管道焊接施工大多在露天进行，面对复杂的自然环境，常需采用自保式药芯焊丝进行半自动焊接工艺。这种工艺不需要额外的保护气体，目前主要应用于焊缝填充及盖面施工中。在此期间，管子直径和管壁厚度都在不断增加，所以焊接作业必须采用自动化焊接技术，以保证焊接质量。西气东输一期工程全长4200km，其中约650km为自动焊接。随着管道直径和壁厚的进一步增加，自动焊接技术已经成为第二期工程全长约5000km总线焊接技术的主流。GMAW自动焊接技术在大管径、厚壁管道的施工中得到广泛应用，实际上也代表着国内工艺管道焊接施工正向更高层次发展。

3工艺管道施工中自动焊技术的发展前景

自动焊生产效率高、焊接质量好、节能、改善焊接环境等优点，一直是手工焊接无法比拟的。自动焊接技术在工艺管道施工中具有广阔的应用前景。例如工艺管道的施工条件往往较差，这不仅考验了焊工的技术水平，也考验了他们的毅力。另外，自动化焊接技术不仅在效率、能耗方面，在焊接成本方面也远低于人工焊接，因此，将大量自动化焊接技术应用到工艺管道施工中，以代替人工焊接也是焊接技术发展的必然趋势。与传统的手工焊接技术相比，自动焊接技术不但成本低，而且效率高，在实际生产过程中节省了能源。由于自动化焊接技术的发展，自动化焊接技术将逐步取代人工焊接，自动化焊接技术也将逐渐成为未来工艺管道施工中最重要的焊接技术。当今国家高度重视环境保护，人们的环境保护意识也在逐步提高，国家也在各种政策上强调建筑环境质量建设的重要作用。自动化焊接技术具有节省人力、降低成本、降低人工等优点，是最经济的焊接方式，在这种新的形势下，企业将逐渐认识到自动化焊接技术的优点，并在此基础上，加大对自动化焊接设备的研究开发力度。

结束语

我们可以从日常生活中了解到管道的作用，工艺管道安全也逐渐受到越来越多的关注。工艺管道连接过程中，连接工艺十分重要，只有技术到位，才能保证化工管道的安全，自动化焊接技术在这方面的优势更加明显，但与发达国家相比，我国自动化焊接技术还存在不小的差距，尚未得到广泛推广和应用。

参考文献：

[1]刘聪.我国长输油气管道自动焊技术应用现状及展望[J].化工管理，2018（25）：151-152.

[2]杨玉祥.自动焊技术在工艺管道施工中的应用与发展前景[J].化工设计通讯，2018，44（05）：90.