大口径长输管道单弧双丝全位置自动焊技术

5 0 石 油工 jf建 设 2 0 1 3 年2 月 大口径长输管道单弧双丝全位置 自动焊技术 。 ， m 。 。 。 王 玮 ，张 锋 2 ，赵勇强3 ，庞亚峰4 ( 1 中国石油天然气管道局科技中心，河北廊坊 0 6 5 0 0 0 ；2 中国石油天然气管道科学研究院，河北廊坊0 6 5 0 0 0 3 中国石油天然气管道局第三工程公司，河南中牟 4 5 1 4 5 0 ；4 中国石油天然气管道局第一工程公司， 河北廊坊 0 6 5 0 0 0) 摘 要 ：自动焊设备焊接施工速度快、效率高，操作简单 ，可大大降低焊工的劳动强度 ，但现有的 自 动焊技术用于管道施工中常出现焊缝未熔合缺陷严重影响了施工质量 而单弧双丝焊技术焊接速度 高、熔深熔宽大，能有效地减少焊缝未熔合缺陷。通过将 T A N D E M单弧双丝焊技术与现有 自动焊 系统 进行技术融合 研制出新型的管道全位置 自动焊机 文章介绍了该焊机的系统组成、全数字控制 系统 以及焊接工艺研究 试验结果表明此焊机能有效解决焊接过程中未熔合等技术问题 大大提 高管道 全位置 自动焊接 的效 率和质量 关键词：管道 ；单弧双丝；全位置 自动焊 ：焊接工艺 d o i ： l 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 1 - 2 2 0 6 2 0 1 3 0 1 0 1 5 0 引言 管道焊接 中采用单丝焊时 如果焊接速度较 高 电弧的热量没有向母材充分扩散 形成 的熔 池小 ，周 围的母材温度梯度大 ，熔池凝 固快 ，熔 化金属来不及和母材充分熔合 因此焊缝余高大 容易产生咬边甚至不成形 焊缝 内易 出现未熔合 缺陷。 T AN D E M单弧双丝焊( 见 图1 ( a ) )技术是 国 外从不协 同双丝焊技术发展起来的高效焊接技术 大弧双丝焊枪里安装了两根按一定角度 置放 的焊 丝 且相互绝缘 两根焊丝分别 由各 自的电源供 电 ( 见 图 1 ( b ) ) ，且所有参数都彼此独立 ，在保证 每个 电弧稳定燃烧 的前 提下 将两个 电弧 的相互 干扰降到最低 采用 T A N D E M单弧双丝焊时 前丝焊接电流 较 大 ，有利 于形成较大 的熔深 ，后 丝 电流稍小 起 到填充盖面 的作用 ：两根焊丝互 为加热 充分 利用 电弧 的能量 实现较大的熔敷率 使熔池里 有充 足的熔融金属和母材充分熔合 因此焊缝成 形美观 ：一前一后两个电弧 ，大大加 长了熔池 的 尺寸 熔池 中的气体有充足的时间析 出 气孔倾 向极低 ：这种焊接方法虽然 电流大 ，但焊接速度 f a )工艺原理 ( b ) 自动 焊 专 用 焊枪 图 1 单弧双丝焊系统 很快 ，因此热输入量反而小焊接变形也很小 与 其他焊接技术相比，熔敷速度快 、焊接效率高 、焊 接质量好 、飞溅少。 正因为单弧双丝焊技术有上述技术特点所 以 将单弧双丝焊技术与管道全位置 自动焊技术融合 第3 9 卷第1 期 石 油工 程 建 设 5 3 综合 龙媛媛，刘 丽，刘 瑾，谭晓林，杨为刚 ( 胜利油田技术检测中心腐蚀与防护研究所，山东东营2 5 7 0 0 0 ) 摘 要 ：针对近年来油气管道盗油、盗气案件频发 ，但 目前缺乏成熟有效的检测技术手段 的f -I 题提 出 了一套综合利 用交流电位梯 度检 测技术 、瞬变 电磁 检测技 术和金 属磁记 忆检 测技 术 通 过检 测 管道 外防腐层破损点、管体壁厚异常以及应力集中异常来间接判别埋地管道隐藏盗油点的方法并举例说 明了该方法的应用情况实践证明是有效的 关键词 ：埋地管道 ；隐藏盗油点；交流电位梯度；瞬变电磁 ；金属磁记忆：检测技术 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 2 2 0 6 2 0 1 3 0 1 0 1 6 e 引言 针对 近年来 油气管 道盗 油 、盗气 案件 频发 ， 但 目前缺乏成熟有效的检测技术手段 的问题 胜 利油 田技术检测 中心腐蚀与防护研 究所总结多年 来开展埋地管道不开挖腐蚀检测 的实践经验 开 展 了胜利油 田分公司课题 油 田埋 地管道泄漏风 险评估与判别技术研究 。通过两年 的潜心研究与 实践应用 提 出了一套综合利用交 流电位梯度检 测技术 、瞬变电磁检测技术和金属 磁记忆检测技 术 通过检测管道外 防腐层破损点 、管体壁厚异 常以及应力集中异 常来 间接判别埋地 管道隐藏盗 油点的方法 并举例说 明了该方法在某净化 油长 输管道隐藏盗油点检测工作中的成功应用。 1 检 测 技术 与判别 原理 介绍 + 一 +w +“ +- +- +一 +- +- +一 卜 ” + 一 ” 卜 - - 卜 - +- 一- 卜 一 。 一一 一” 一” 在进行管道全位置焊接中存在的最大难点是仰 脸焊成形较难 原因之一是焊工在高速焊接 中观察 较 困 难 ，另外 工 艺 参数( 包 括前 丝 和 后 丝 的匹 配 ) 需要精确调整 而单弧双丝全位置 自动焊的技术优 势 使得焊缝 的缺陷大大降低 是值得尽快推广应 用 的技术 5 结束 语 本文中研究 的 T A N D E M单弧双丝全位置 自动 焊技术不但焊接速度高 ，且熔深大 、自然熔宽大 ， 对降低焊缝未熔合缺陷起到了很好 的作用 ：通过将 1 1 交流 电位梯 度检 测技 术1 1 利用交流电位梯度检测技术检测管道外防腐层 破损点的原理是 ：当埋地金属管道中接人交变 电流 信号后 如在管道本体上存在防腐层破损点 该信 号电流就会通过防腐层破损点处流人土壤 在土壤 介质中的等电位线分布是以破损点处为中心的一球 状 分布 见 图 1 利用 R D P C M 管道 电流测绘 系 统配合 A字架可以检测 到这种现象 。泄漏 电流信 号 到 达地 面之 后 则 以破损 点正 上方 为 圆心成 平 面 圆形分布 其周 围的电位分布理论上为等距离等电 位 若破损点两侧距离破损点 中心的距离相等 ，则 接收机上显示的电位梯度是相 同的 通常接收到的 电位梯度差如果 大于 5 0 d B则认为该点或段存在 较大的外防腐层破损点 -+ ” +* +一 - +一 +- +一 + 一 T AN D E M 单 弧 双 丝 焊 技 术 与 现 有 自动 焊 系 统 进 行 技术融合 研制 出全新的单弧双丝管道全位置 自动 焊机 并尽快完成全位置 自动焊接工艺研究 必将 大大提高管道全位置 自动焊接的效率 同时可以有 效解决焊接过程中未熔合等技术问题从而推动管 道全位置 自动焊接技术及设备的发展 作 者