全自動(dòng)焊接工藝解讀

全自動(dòng)焊接工藝解讀管道全自動(dòng)焊接工法天津大港油田企業(yè)工程建設(shè)有限責(zé)任企業(yè)近幾年，長(zhǎng)輸管道市場(chǎng)明顯地向著高壓力、大徑、厚壁厚的趨勢(shì)發(fā)展。目前中國石油行業(yè)大部分施工單位采用全自動(dòng)焊接的方式從事長(zhǎng)輸管道施工。目前中國石油行業(yè)各施工單位都在管道焊接裝備、施工能力等方面獲取長(zhǎng)足的進(jìn)步，陸續(xù)裝備了自動(dòng)焊接機(jī)組，進(jìn)入了大徑管道施工市場(chǎng)。近來幾年來，成品油管線工程及各樣天然氣支線工程建設(shè)累計(jì)將有數(shù)萬公里正在施工。在未來的幾年里，石油天然氣管輸管道工程施工市場(chǎng)容量巨大，給大港油田企業(yè)工程建設(shè)企業(yè)帶來了更大的商機(jī)，市場(chǎng)發(fā)展遠(yuǎn)景看好。經(jīng)過近幾年的研究，從室內(nèi)試驗(yàn)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，進(jìn)行了全自動(dòng)焊接設(shè)施優(yōu)化配置及各項(xiàng)資源的優(yōu)化配置，合理調(diào)整了工藝參數(shù)，并針對(duì)不同樣地形地貌制定了適合性的施工方案和施工組織方式，目前已形成了一套卓有見效的施工工法——大徑長(zhǎng)輸管道全自動(dòng)焊接工法，并在全企業(yè)范圍內(nèi)實(shí)行應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期的研究見效，獲取了優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。一、工法特點(diǎn)全自動(dòng)焊接采用藥心焊絲平易體保護(hù)，能夠獲取優(yōu)秀的焊接質(zhì)量。該焊接工藝以其小電流、低電壓、細(xì)直徑實(shí)心焊絲、短經(jīng)過渡為主要特點(diǎn)，下向焊時(shí)熔池體積小、可實(shí)現(xiàn)全焊接及抗銹低氫的內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，特別適合于填充焊，蓋面焊時(shí)Ar氣體和CO2氣體的保護(hù)作用使其焊縫表面成型規(guī)則、飽滿，且與母材過渡圓滑。全自動(dòng)焊接合格率高，焊接參數(shù)調(diào)定此后，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，減少人為操作因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提高焊一次合格率。全自動(dòng)焊接參數(shù)調(diào)定后能進(jìn)行連續(xù)性作業(yè)，提高了生產(chǎn)效率，與其他焊接方法比較，減少了頻頻改換焊條、焊絲產(chǎn)生的資料浪費(fèi)，降低施工成本。同時(shí)全自動(dòng)化焊接作業(yè)也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，但對(duì)工人的自己素質(zhì)和操作能力有更高的要求。全自動(dòng)焊接工藝對(duì)管道組對(duì)坡質(zhì)量和坡型式要求嚴(yán)格，需要配套的坡整形機(jī)等設(shè)施。全自動(dòng)焊接的保護(hù)氣體為Ar氣體和CO2氣體，因此與其他焊接方法比較，施工環(huán)境更為苛刻，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)要求環(huán)境風(fēng)速小于2m/s。二、適用范圍全自動(dòng)焊接工藝解讀.本工法適用于管徑DN7以上、壁厚11mm以上的油氣長(zhǎng)距離輸送管道水平固定對(duì)接的全地址下向焊焊接施工。.本工法需要優(yōu)秀的工程施工環(huán)境，適于在地勢(shì)平坦廣闊的地段。三、工藝原理管道全自動(dòng)氣體保護(hù)下向焊接工藝使用可消融的焊絲與主要焊金屬之間的電弧為熱焊來溶化焊絲和鋼管，在焊接時(shí)向焊接地區(qū)輸送保護(hù)氣體以間隔空氣的有害作用，經(jīng)過連續(xù)送絲完成焊接。管道全自動(dòng)焊接其整個(gè)焊接過程是一個(gè)從平焊狀態(tài)到立焊狀態(tài)再到仰焊狀態(tài)的平滑過分過程。管道全自動(dòng)焊機(jī)的焊接速度、送絲速度、搖動(dòng)寬度、搖動(dòng)速度、焊接電壓和焊接電流都要隨著狀態(tài)的變化而變化。圓周各點(diǎn)參數(shù)均由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)控制完成，實(shí)現(xiàn)焊接工藝參數(shù)的連續(xù)變化。本工法采用STT半自動(dòng)根焊+自動(dòng)外焊機(jī)填充、蓋面。根焊設(shè)施為林肯STT—II型焊接電源+相般配的送絲機(jī)，填充焊、蓋面焊設(shè)施為PAW20型自動(dòng)外焊機(jī)。保護(hù)氣體采用Ar氣體和CO2氣體。四、施工工藝流程及操作要點(diǎn)（一）施工工藝流程圖1工藝流程圖（二）操作要點(diǎn)大港油田工程建設(shè)企業(yè)在西氣東輸一陜京二線聯(lián)系線工程第8標(biāo)段中采用了全自動(dòng)氣體保護(hù)下向焊焊接方法，依照該工法在工程中的實(shí)質(zhì)運(yùn)用，歸納總結(jié)出以下幾點(diǎn)操全自動(dòng)焊接工藝解讀作要點(diǎn)。.管清理組裝前使用專用清管工具除去管內(nèi)的所有雜物；使用棉紗和鋼絲刷等工具將管兩頭1mm范圍內(nèi)的塵埃、油污、鐵銹等清理干凈，露出金屬光彩，螺紋管端焊縫處需把余高打磨圓滑，嚴(yán)禁使用砂輪機(jī)打磨坡以外的管材表面，爾后由管工用對(duì)器進(jìn)行管組對(duì)，用空隙板定空隙。并檢查管可否存在壓痕、裂紋等弊端，若是發(fā)現(xiàn)要實(shí)時(shí)按要求修復(fù)，不符合要求的管子不得組裝。.管修整與組對(duì)全自動(dòng)焊接對(duì)坡要求嚴(yán)格，必要時(shí)用坡整形機(jī)對(duì)管進(jìn)行整形。管道全自動(dòng)焊接收組對(duì)尺寸以以下列圖：0?2.0mmj2’?！馈鉤>0.5?mgm氣管1.6±0.4mm,1_*圖2管組對(duì)管組對(duì)接頭的坡形式應(yīng)為V型，管道坡吵嘴度應(yīng)為22.5°±0.5。，鈍邊1.2?2.0mm，空隙2.0?3.0mm，組對(duì)錯(cuò)邊量按10%管壁厚控制。對(duì)采用內(nèi)對(duì)器（連頭碰死及其他不能夠使用時(shí)內(nèi)對(duì)器時(shí)采用外對(duì)器）施工時(shí)，應(yīng)在根焊一遍后，方可卸除內(nèi)對(duì)器。使用外對(duì)器時(shí)，必定在焊整個(gè)圓周上均勻散布4?6處定位焊，每一處定位焊長(zhǎng)度不應(yīng)小于1mm，且在卸掉外對(duì)器前，定位焊的累計(jì)長(zhǎng)度不得少于管周長(zhǎng)的50%。兩相鄰管的螺旋焊縫在對(duì)處應(yīng)錯(cuò)開不小于1mm的距離。安裝焊接軌道自動(dòng)焊接小車行走在焊接軌道上，軌道與管道的同心度和與管的平行度直接影響著焊接的質(zhì)量，應(yīng)采用專用工具安裝軌道，軌道專用安裝工具能夠測(cè)量和調(diào)整軌道邊緣與管道坡之間的距離，調(diào)整軌道的松緊度。軌道安裝專用工具的錘面硬度應(yīng)稍低于焊接軌道的硬度，過硬易造成軌道的傷害。軌道安裝后，應(yīng)保證軌道與管道表面的距離小于3mm，軌道與管端面的距離小于2mm。輸入焊接參數(shù)軌道安裝完成后，將焊機(jī)安裝在軌道上，按焊接指導(dǎo)書的要求調(diào)整焊機(jī)的焊槍位全自動(dòng)焊接工藝解讀置和角度。經(jīng)過焊接參數(shù)輸入器，將焊接參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)中。表1根焊焊接工藝參數(shù)焊道焊材牌號(hào)直徑(mm)極性焊接電流(A)電壓(V)送絲速度(in./min)(焊接速度cm/min)氣體保護(hù)氣體I配比流量l/min根焊AWSA5.18ER70S-X1.2DC+峰值350~420基值60~9016~25120~15016~25見」備注③20~30注：①DC+表示焊絲接止。根焊電壓為參照值，填充、蓋面焊電流為參照值。(75-90)%Ar+⑵-10)%吃表2填充焊、蓋面焊焊接工藝參數(shù)焊道焊接速度(cm/min)送絲速度(m/min)搖動(dòng)速度(cm/min邊緣停留)時(shí)間(ms)電壓(V)保護(hù)氣體co(%)2Ar(%)流量L/min填充20~358.0~9.0340~44080~14017~2515~2585~7515~25蓋面17~277.0~8.83~3601~16017~2515~2585~7515~25注：①極性為焊絲接正。②填充、蓋面焊電流為參照值焊接電源(+PAW20全自動(dòng)焊機(jī)控制箱接220V電源遙控盒氣瓶焊接電源(+PAW20全自動(dòng)焊機(jī)控制箱接220V電源遙控盒氣瓶Ar氣體配

比器自動(dòng)焊接小車把線地線圖管道全地址自動(dòng)焊接系統(tǒng)表示圖全自動(dòng)焊接工藝解讀.焊接依照焊接工藝規(guī)程的要求，管線焊前需預(yù)熱管，預(yù)熱溫度與°C且小于150°C,預(yù)熱寬度為坡兩側(cè)不小于75mm的范圍內(nèi)，預(yù)熱方法應(yīng)保障在預(yù)熱范圍內(nèi)溫度均勻，可用非接觸式溫度計(jì)在距管50mm處測(cè)量，預(yù)熱結(jié)束溫度高于但不高出規(guī)定溫度50C,預(yù)熱源撤退后1?2分鐘后，開始焊接，以保證溫度均勻。預(yù)熱源為液化氣，配備專用的中環(huán)型火焰加熱器加熱。火焰要遠(yuǎn)離防腐層，嚴(yán)禁用氣焊和其他高溫火源。.外觀檢查外觀：寬度為坡兩側(cè)表面面0.5?2.0mm；余高為0?2.0mm，局部不得大于3mm,余高大于2mm且小于3mm部分的長(zhǎng)度不得大于50mm；焊縫表面面都不得低于母材表面,咬邊深度不得大于0?5mm，咬邊深度在0.3?0.5mm的單個(gè)長(zhǎng)度不得高出30mm，累計(jì)長(zhǎng)度不得大于焊縫周長(zhǎng)的15%;接錯(cuò)邊量小于2mm。焊縫及周邊表面上不得有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、凹陷、引弧印跡、有害的焊瘤、夾具焊點(diǎn)、溶合性飛濺等，外觀成形均勻一致。自檢合格后，寫焊工號(hào)(嚴(yán)禁打鋼印)做自檢記錄，這樣流水作業(yè)進(jìn)彳亍組對(duì)焊接。7?探傷查驗(yàn)焊完的焊縫先檢查外觀合格后再進(jìn)行無損探傷。管道焊縫1%進(jìn)行環(huán)向焊縫的X射線照相，執(zhí)行《石油天然氣鋼質(zhì)管道對(duì)接焊縫射線照相及質(zhì)量分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)II級(jí)為合格。將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)確認(rèn)核實(shí)后，對(duì)不合格的焊安排專人進(jìn)行返修。8.不合格焊返修組織專門返修小組對(duì)不合格焊縫進(jìn)行返修，焊返修采用手工焊接返修。二次返修不合格的焊需割從頭焊接、拍片檢查至合格。五、資料、設(shè)施及勞動(dòng)力組織(一)工程資料該工法在西氣東輸一陜京二線聯(lián)系線工程第8標(biāo)段運(yùn)用時(shí)采用地工程資料有：鋼管鋼管標(biāo)準(zhǔn)：APISpec5L(GB/T9711.2)鋼級(jí)：X70(L485)壁厚：17.5mm直徑：①壁厚：17.5mm其化學(xué)成分和機(jī)械性能見表3。全自動(dòng)焊接工藝解讀表3鋼管的化學(xué)成分和機(jī)械性能表化學(xué)成分CMnSP0.221.650.0150.025機(jī)械性能信服強(qiáng)度（Mpa）抗拉強(qiáng)度（Mpa）伸長(zhǎng)率（%）483562162.焊接資料表4焊接資料表焊材焊材標(biāo)準(zhǔn)片M號(hào)焊材規(guī)格根焊焊絲AWSA5.18ER70S錦泰JM58①1.2mm填充、蓋面焊絲AWSA5.28ER80S-G錦泰JM68①1.0im3.保護(hù)氣體：本工法用到的保護(hù)氣體為Ar氣體和CO2氣體。其中Ar氣體純度：N99.96%,CO2氣體純度：N99.%5,CO2氣體含水量：N0.5%。（二）機(jī)具設(shè)施本工法使用的主要機(jī)械設(shè)施見表5。表5主要機(jī)械設(shè)施表序號(hào)設(shè)施名稱、型號(hào)序號(hào)設(shè)施名稱、型號(hào)數(shù)量備注1自行式搬動(dòng)電站（DZ—1）4臺(tái)野外行走功能2林肯半自動(dòng)焊機(jī)（STT—II）2臺(tái)打底根焊3PAW20全自動(dòng)焊機(jī)4臺(tái)填充蓋面4吊管機(jī)（70T）3臺(tái)布管、對(duì)5坡整形機(jī)1臺(tái)加工坡6氣動(dòng)內(nèi)對(duì)器1臺(tái)組對(duì)焊7清管器1臺(tái)對(duì)前清理管內(nèi)雜物8層間測(cè)溫儀1臺(tái)測(cè)試層間溫度9熱辦理儀1臺(tái)進(jìn)行焊后熱辦理10溫濕度儀1臺(tái)測(cè)量環(huán)境溫、濕度11風(fēng)速儀1臺(tái)測(cè)量環(huán)境風(fēng)速12焊接查驗(yàn)尺KH45型2把焊縫外觀查驗(yàn)（三）勞動(dòng)力組織本工法人員組織見表6。全自動(dòng)焊接工藝解讀表6勞動(dòng)力組織表序號(hào)工種數(shù)量備注1項(xiàng)目經(jīng)理1對(duì)工程全面負(fù)責(zé)2項(xiàng)目副經(jīng)理2協(xié)助項(xiàng)目經(jīng)理工作2施工班長(zhǎng)1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工3技術(shù)負(fù)責(zé)人2負(fù)責(zé)工程技術(shù)4安全負(fù)責(zé)人2負(fù)責(zé)工程安全5質(zhì)量負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)工程質(zhì)量7測(cè)量工2測(cè)量定位8起重工3起重10管工10組對(duì)11電焊工10焊接12電工1施工用電13協(xié)助工及其他人員10協(xié)助施工六、質(zhì)量控制.制定長(zhǎng)輸管道全自動(dòng)焊接施工項(xiàng)目管理質(zhì)量目標(biāo)、目標(biāo)。成立施工質(zhì)量管理項(xiàng)目組，明確項(xiàng)目部崗位質(zhì)量管理職責(zé)。.施工前，檢查查收管子的長(zhǎng)度、鋼管厚度、防腐層厚度、防腐質(zhì)量、管質(zhì)量（直徑、橢圓度、管垂直度、管子直度）等。對(duì)螺旋焊縫管，檢查測(cè)量管周長(zhǎng)、直徑，以使般配對(duì)，做到使兩相鄰管直徑誤差V1mm，周長(zhǎng)誤差W4mm。對(duì)檢查出的不合格的管子應(yīng)表記間隔。清理管，采用專用清理工具將管的坡、鈍邊修睦；系統(tǒng)坡的內(nèi)卷邊要除去掉，螺旋管、直縫管管端內(nèi)外焊道高出管壁10mm范圍內(nèi)要用砂輪機(jī)抹平且和緩過渡；管端內(nèi)外20mm內(nèi)的銹跡要除去，直至見到金屬本色。管組對(duì)接頭的坡形式應(yīng)為V型，管道坡吵嘴度應(yīng)為22.5°±0.5°，鈍邊1.2?2.0mm，空隙2.0?3.0mm，組對(duì)錯(cuò)邊量按10%管壁厚控制。4.對(duì)時(shí)，起吊管子的吊具不得破壞防腐層。組對(duì)時(shí)應(yīng)控制錯(cuò)邊量、螺旋焊縫或直焊縫錯(cuò)開量以及對(duì)空隙，使其符合焊接規(guī)范要求。焊接施工前對(duì)所有參加施工的人員進(jìn)行交底，明確各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)及要求，同全自動(dòng)焊接工藝解讀時(shí)明確各崗位人員的質(zhì)量職責(zé)，嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。.參加施焊的焊工必定是經(jīng)過培訓(xùn)獲取專業(yè)資格證書，同時(shí)經(jīng)過針對(duì)目前施工管線焊接要求考試的合格者。.管根焊沒有完成時(shí)，不得撤出內(nèi)對(duì)器。在根焊過程中，不得活動(dòng)管子或碰撞管子。根焊必定熔透，反面成形優(yōu)秀。根焊完成后，焊工應(yīng)仔細(xì)自查可否有裂紋、夾渣、氣孔等弊端，如有，應(yīng)除去后重焊。焊縫接頭點(diǎn)，應(yīng)略加打磨，相鄰兩層的接頭點(diǎn)不得重疊，應(yīng)錯(cuò)開20mm以上每遍焊完后焊工應(yīng)仔細(xì)清根，除去表層氣孔、夾渣等弊端，砂輪粉末也應(yīng)除去。焊接過程中，應(yīng)注意控制層間溫度，當(dāng)層間溫度低于規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)從頭加熱。10.使用的焊接極性、電流、電壓、焊接速度等應(yīng)符合焊接工藝規(guī)程要求焊道表面應(yīng)成型優(yōu)秀，管和焊道表面應(yīng)無飛濺、裂紋、焊疤、氣孔和夾渣等弊端，焊道外觀查驗(yàn)執(zhí)行《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及查收規(guī)范》GB50369-26的規(guī)定所用焊機(jī)須是圓滿設(shè)施，設(shè)施性能知足焊接工藝的要求。.所用焊材與設(shè)計(jì)要求切合，且經(jīng)過焊接工藝評(píng)定，知足設(shè)計(jì)要求。.在以下任何一種環(huán)境中，如未采用有效防備舉措不得進(jìn)行焊接：1）雨、濃霧天氣；2）大氣相對(duì)濕度高出90%；3）風(fēng)速大于2米/秒，應(yīng)采用有效的舉措（如防風(fēng)棚等）；4）環(huán)境溫度低于5°C，應(yīng)采用有效舉措（如石棉被等進(jìn)行層間或焊后保溫），防止焊縫冷速過快。.嚴(yán)把好各工序的施工質(zhì)量，質(zhì)檢人員施工時(shí)期不離場(chǎng)，隨時(shí)檢查施工質(zhì)量。七、安全舉措1.成立安全保證系統(tǒng)，確定安全生產(chǎn)責(zé)任人。對(duì)所有參加施工人員進(jìn)行HSE安全教育，對(duì)施工中簡(jiǎn)單出現(xiàn)的安全隱患提前預(yù)防。做好各工序安全教育和安全技術(shù)交底。如期召開安全生產(chǎn)例會(huì)，如期組織進(jìn)行安全檢查工作，例行安全檢查每周一次，安全員及有關(guān)人員對(duì)施工全過程進(jìn)行全方向、全過程監(jiān)察檢查。施工機(jī)械操作處要有規(guī)范的操作規(guī)程，特別工種及專業(yè)施工人員要持證上崗，全自動(dòng)焊接工藝解讀嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制，做到自我安全保護(hù)“三不傷害”。施工負(fù)責(zé)人及現(xiàn)場(chǎng)安全員負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)安全，隨時(shí)檢查現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)問實(shí)時(shí)使辦理。施工人員要穿著好勞動(dòng)防備用品，勞動(dòng)防備用質(zhì)量量必定符合有關(guān)要求并如期檢查，施工機(jī)械必定在使用前進(jìn)行檢查查收?電焊工要有相應(yīng)的資格證，要嚴(yán)格遵守電氣安全技術(shù)規(guī)程。除電焊機(jī)二次開關(guān)以下的電氣線路外，電焊工嚴(yán)禁使用其他電氣線路施焊。對(duì)所有電焊設(shè)施都應(yīng)進(jìn)行平時(shí)使用前的故障檢查。電焊機(jī)必定有接地線，電焊機(jī)一次接線處應(yīng)加保護(hù)罩，電線應(yīng)該經(jīng)常保持絕緣優(yōu)秀。焊機(jī)機(jī)體的任何部位嚴(yán)禁與焊把未絕緣的金屬部件以及任何裸露的導(dǎo)體相接觸。電焊面罩應(yīng)嚴(yán)實(shí)不漏光，焊接前應(yīng)佩帶好防備用品。焊接時(shí)要按技術(shù)要求進(jìn)行施工，打焊渣時(shí)，要防備焊渣傷眼或進(jìn)悅耳朵。在潤濕地焊接時(shí)必定采用絕緣舉措，不得令人體、焊機(jī)或其他金屬構(gòu)件成為焊接回路，以防焊接電流造成人身傷害或設(shè)施事故。八、環(huán)介紹措環(huán)境保護(hù)職能部門及人員對(duì)平時(shí)施工及生活進(jìn)行管理和監(jiān)察，發(fā)現(xiàn)不符合項(xiàng)實(shí)時(shí)糾正，保證環(huán)境處在一個(gè)優(yōu)秀狀態(tài)在施工作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)與施工有關(guān)的焊絲、焊渣等垃圾和碎片應(yīng)實(shí)時(shí)清理出場(chǎng)，并進(jìn)行穩(wěn)定辦理。建筑施工和生活垃圾不得隨意堆放、遺棄或?yàn)⒙洌獣?huì)集收集，當(dāng)天帶回住地穩(wěn)定辦理。設(shè)置生活垃圾會(huì)集堆放設(shè)施，對(duì)生活垃圾進(jìn)行回收辦理，嚴(yán)禁隨意亂扔造成白色污染，并保持場(chǎng)所內(nèi)干凈。九、效益分析在大港油田工程建設(shè)企業(yè)承建的西氣東輸一陜京二線聯(lián)系線工程第8標(biāo)段，直徑為①1016的管線長(zhǎng)約14.5km，壁厚為17.5m