Proiectul Pipeline de Vest-Est este primul proiect demonstrativ din China care utilizează tehnologia automată de sudura automată și demonstrează pe deplin superioritatea tehnologiei avansate. Prin botezul acestui proiect magnific de-a lungul secolului, tehnologia automată de sudură a țevilor a fost acceptată de majoritatea unităților de construcție și va fi folosită mai mult în viitoarele proiecte de conducte pentru a juca un rol mai important. Din 1997, CNPC Engineering Technology Research Institute sa angajat în cercetarea echipamentelor automate de sudare a țevilor și a tehnologiei proceselor. Acesta a fost dezvoltat și aplicat timp de aproape zece ani. Aparatele automate de sudura din seria APW au fost dezvoltate pentru mai mult de 70 de proiecte de conducte. Set, din care, 56 de seturi au fost aplicate în proiectul de conducte de gaz vest-est. A obținut performanțe bune în domeniul aplicațiilor tehnice și a acumulat o multitudine de experiențe de construcție la fața locului. În ultimii ani după finalizarea Proiectului de conducte de gaz vest-est, am continuat să ne concentrăm asupra studiului aprofundat al acestei tehnologii și am obținut rezultate de aplicare în tehnologia inteligentă de sudare prin conducte și tehnologia de etanșare automată și de sudare de fund; a început să joace. efect. Este o lucrare semnificativă pentru a rezolva și a rezuma lucrările în acest domeniu și pentru a promova dezvoltarea ulterioară a tehnologiei automate de sudare a țevilor. Următoarea este o revizuire și o reflecție asupra acestui aspect al muncii.
1. Caracteristicile și aplicarea mașinii automate de sudură APW-II
Dezvoltarea mașinii automate de sudură cu conducte APW-II se bazează pe starea tehnologiei conductelor din China și utilizează pe deplin cele mai recente realizări tehnologice ale dezvoltării științifice și tehnologice actuale și a dezvoltat un set de țevi automate cu toate pozițiile echipamente de sudare în conformitate cu condițiile naționale ale Chinei. Încearcă să îmbunătățească în mod substanțial productivitatea și calitatea sudării pe conducte în China și să îmbunătățească condițiile de lucru ale sudatorilor. Realizarea tehnică este un set de echipamente automate de sudură automată de conducte și tehnologia sa de susținere aplicabilă condițiilor tehnice locale ale Chinei și calităților tehnice și culturale ale lucrătorilor.
1.1 Principalele caracteristici tehnice ale echipamentului
Mașina de sudat automată de tip APW-II este compusă din cap de mașină de sudură (inclusiv sistem de mers pe jos pentru troleibuze, sistem de suflare a pistoalelor de sudură, sistem de reglare a înălțimii pistolului de sudură), cale de sudare, sistem de comandă și sursă de sudare.
Principalele sale caracteristici tehnice sunt:
(1) Sudura pe toată poziția potrivită pentru conectarea fixă a conductelor pe distanțe lungi de diametre mari și medii.
(2) Sistemul de comandă a sistemului de acționare adoptă tehnologia de comandă a servomotorului DC, bazată pe reglarea vitezei PWM și sistemul de comandă cu buclă închisă pentru detecția deplasării. Are o precizie de poziționare ridicată și o capacitate puternică de combatere a interferențelor, obținând fiabilitatea și durabilitatea necesare utilizării pe teren.
(3) Parametrii de sudură, cum ar fi turația curentului, tensiunii, sudura pistolului, amplitudinea balansului și timpul de oprire la ambele capete pot fi setați înainte de sudură și pot fi, de asemenea, reglați în timp real în timpul procesului de sudare.
(4) Pentru a realiza un control precis al leagănului la viteză mare de oscilație, acest proiect adoptă un circuit de senzor de control al mișcării de alimentare a capacului, care transformă deplasarea sistemului de oscilație într-un semnal electric controlabil printr-un senzor special proiectat. În același timp, are o funcție de memorie pentru locație.
(5) Pista adoptă forma de pistă circulară rigidă deschisă, care este ușoară și ușoară, convenabilă pentru încărcare și timp scurt auxiliar. Timpul de încărcare a liniei este de 0,5 minute. (6) Tehnologia este completă și există o tehnologie de sudare potrivită.
Dintre acestea, tehnologia cheie combinată cu controlul automat și intervenția manuală rezolvă problema că eroarea de procesare a canelurii în construcția conductei din China este mare, alinierea necorespunzătoare a grupului de câmp și decalajul perechii nu sunt sudura automată. Rata de trecere a sudurii automate poate atinge 98%. Acesta este cel mai semnificativ avantaj al acestui echipament comparativ cu alte echipamente similare din țară și din străinătate. Această caracteristică este o condiție importantă pentru ca echipamentele automate și automate de sudură a conductelor să fie proiectate și utilizate în practică în condițiile țării noastre.
1.2 Aplicarea mașinii de sudură automată APW-II în industrie 1.2.1 Prezentare generală a aplicației
(1) Din luna mai 2001, mașina de sudura automată APW-II a fost utilizată în 56 de seturi de unități de construcție a petrolului din Daqing, Liaohe, China de Nord, Changqing și respectiv Dagang și numărul total de gaze de vest-est Proprietarii conductelor au fost finalizați. Conductele liniei și liniei de ramificație sunt sudate pentru mai mult de 100 de kilometri, iar viteza de trecere a sudării este de peste 98%.
(2) Ca instituție specializată în industria petrolieră, concentrându-se în același timp pe dezvoltarea tehnologică, acordă mai multă atenție transformării noilor tehnologii în mijloace pentru companiile de construcții pentru a-și îmbunătăți eficiența. În pregătirea Transmisiei de Vest-Est, am organizat cursuri de sudură și sudura automată și am pregătit mai mult de 300 de sudori capabili să lucrăm în sudură automată. Aceasta este o lucrare de bază esențială în promovarea noilor tehnologii.
(3) Academia de Inginerie și China Oil Pipeline Bureau au realizat împreună cercetări privind tehnologia procesului de sudare a Proiectului Liniei de Transmisie a Gazelor de Vest. Având în vedere cerințele tehnice de înaltă calitate și de înaltă calitate ale Proiectului de transmisie de gaze din vestul estului, pe baza unei analize aprofundate a sudabilității oțelului de conducte X70 cu diametru mare, perete gros și rezistență ridicată, APW-II conducta automată este adoptată. Echipamentul de sudare, cercetarea tehnologiei automate de sudare și testul de calificare a procedeului de sudare, reglementarea procedurilor de sudare compilate și furnizarea unui suport tehnic important pentru echipamentele automate de sudare pentru a intra cu adevărat în Proiectul de Transmisie a Gazelor de Vest.
1.2.2 Exemple de aplicații tehnice
(1) În 2002, Liaohe Oil Construction Company II a utilizat 10 seturi de echipamente automate de sudura APW-II pentru a forma o clasă de operații automate de sudură. 20 de sudare, am fost instruit și am fost acordat o singură dată de compania West Pipe Gas Company. A fost eliberat permisul de muncă. Din iulie până în ianuarie 2002 a fost finalizată construcția celei de-a 17-a secțiuni a Proiectului de conducte de gaz vest-est. Sudura cumulativă a finalizat 1252 suduri, incluzând traversarea conductei 915 φ1016x14.6 și traversarea conductei φ1016x17.5 337, cu o lungime cumulată de 14,16 km. Rata de trecere a sudării a ajuns la 98,7%. Este una dintre cele mai bune unități în calitatea sudării din secțiunea de Est a Proiectului de conducte de gaz vest-est și a fost foarte apreciată de directorul de inginerie și de proprietar.
Ca urmare a aplicării cu succes în proiectul de conducte de gaz vest-est în 2002, Liaohe Oil Construction Second Company a utilizat 14 seturi de echipamente pentru a construi pe secțiunea B a secțiunii 10 a conductei de gaz vest-est în 2003, sudând vest- Conducta de gaze φ1016x14.6 Lungimea cumulată este mai mare de 20 kilometri, iar rata de calificare a sudării atinge 98,8%.
(2) Compania de Construcții din Changqing Oil din iunie până în noiembrie 2003, după formarea la locul de muncă a sudorilor, echipamentul de sudură APW-II a fost utilizat pentru realizarea construcției secțiunii B a Vest-Est Conducta de gaze 13, sudura φ1016x14 Țeava .6 este de 40,2 km, iar viteza de trecere prin sudură este de peste 98%.
(3) Dagang Oil a fost construit în aprilie 2005. Acesta utilizează 12 echipamente APW-II pentru toate echipamentele de sudură automate pentru a forma o unitate de operare a debitului. Realizează automat cea de-a 8-a secțiune a liniei de legătură West-East a Liniei de Transmisie a Gazelor de Vest-Est. Operații de sudare pentru a obține rezultatele dorite.
2. Cercetarea și dezvoltarea de noi tehnologii
2.1 Tehnologie inteligentă pentru sudarea țevilor
Dezvoltarea tehnologiilor flexibile și inteligente reprezintă direcția de dezvoltare a tehnologiei automate de sudură a țevilor. Bazat pe succesul dezvoltării și aplicării echipamentului APW-II, Institutul de Inginerie Tehnologică Research a realizat dezvoltarea și cercetarea unei noi generații de echipamente automate de sudare bazate pe situația actuală a aplicației pe teren și pe cerințele de construcție în creștere. Pe de o parte, tehnologia existentă este îmbunătățită și îmbunătățită și funcția inteligentă este adăugată.
Ulterior, a fost introdus aparatul automat de sudura APW-III pentru conducte automate de sudura pe distante lungi, care este un produs modernizat al masinii de sudat APW-II. Caracteristicile acestui tip de mașină de sudură sunt următoarele:
(1) Sistemul informatic industrial este utilizat pentru a realiza controlul automat al întregului proces de sudare prin proiectarea hardware și programarea software-ului. Parametrii de sudare ai fiecărei secțiuni sunt stocați în computer și parametrii sunt comutați automat în timpul procesului de sudare. Pentru a compensa deficiențele din stadiul tehnicii, funcția de intervenție manuală este introdusă în procesul de control complet al calculatorului, care este o funcție practică combinată cu condițiile de teren.
(2) Se adoptă un sistem de detectare a capacului de poziționare a spațiului codat în unghi, care poate determina cu exactitate capacul de poziționare unghiular al căruciorului de sudură. Astfel, căruciorul de sudură poate fi închis în orice poziție, iar parametrii de sudură în poziție sunt sudați în arc.
(3) Sistemul de oscilare adoptă controlul de deplasare a subdivizării motorului pas cu pas, care îmbunătățește în continuare acuratețea controlului oscilant și a fiabilității sistemului.
(4) Dezvoltarea unui dispozitiv de detectare a detectării înălțimii torței de sudură, care poate regla și controla automat alungirea uscată a firelor în timpul procesului de sudare sub controlul calculatorului. Intensitatea forței de muncă a sudorului este în continuare redusă.
2.2 Masina de etanșare automată și de sudare automată din punct de vedere economic și aplicabilă pe piața internă
Procesul de aplicare a aplicației "Transmiterea de la vest la est" a constatat că sudarea rădăcinii de rădăcină a devenit un obstacol în calea tehnologiei automate de sudare, pentru a da un rol deplin în avantajele sale tehnice. În unitatea de construcție fără sudor intern și cu echipament automat de sudare PWT, se utilizează, în general, rădăcina semi-automată STT. Sudarea barei de sudură este departe de a putea satisface nevoile fluxului automat de sudură. Prin urmare, accelerarea dezvoltării tehnologiei de înaltă eficiență de etanșare automată și de sudare de fund a devenit o nevoie urgentă a fiecărei unități.
Institutul de Inginerie Tehnologică de Cercetare a dezvoltat o mașină de etanșare automată cu costuri reduse, cu drepturi de proprietate intelectuală independentă și tehnologia de sudare de susținere, în combinație cu situația reală a fiecărei unități de construcție și a fost dimensionată într-o conductă tip APW-RI - etanșarea automată a poziției. Echipament de sudură.
2.2.1 Metoda de etanșare existentă
În prezent, în construcția conductelor pe distanțe lungi, există mai multe metode de sudare a sudurilor de etanșare din spate:
(1) Sudarea în jos a electrodului de celuloză. Această metodă este în general utilizată pentru sudarea cu bile de rădăcină a sudării manuale. Pentru sudarea automată, lucrările de curățare și măcinare a zgurii de granulele rădăcinii sunt foarte mari, ceea ce afectează în mod evident eficiența automată a sudării.
(2) sudură semi-automată STT. Aceasta este metoda utilizată în mod obișnuit. Avantajul este că operațiunea este convenabilă, banda de sudură este formată bine, iar eficiența este ridicată, dar viteza sudării pe spate a etanșării încă nu poate îndeplini cerințele de sudare automată.
(3) Sudor intern. Sudorul interior are o viteză rapidă de sudură și o bună calitate a sudării, care este o metodă ideală pentru etanșarea fundului. Cu toate acestea, sudorul intern se poate adapta la diametrul unei țevi, iar rata de utilizare a reutilizării echipamentului este scăzută, astfel încât costul relativ al configurației echipamentului este ridicat, iar cele mai multe unități de construcție sunt insuportabile.
(4) sudor cu rădăcină automată PWT. Dispozitivul este flexibil în utilizare, are o eficiență ridicată de sudare și are o adaptabilitate largă la diametrul conductei. Este un echipament ideal de etanșare automată a fundului. Cu toate acestea, echipamentul este complicat, forma canelurii este specială, iar prelucrarea este dificilă. Este necesar să se maturizeze aplicarea în construcția la fața locului și este nevoie de o anumită perioadă de timp pentru a acumula tehnologia și experiența. În plus, echipamentul este un produs italian, prețul este ridicat, suportul tehnic nu este perfect și este dificil să îl promovați și să îl aplicați în majoritatea unităților de construcție din China. Cu toate acestea, considerăm că forma tehnică a acestui echipament ar trebui să fie direcția de dezvoltare a echipamentelor de etanșare automată și sudare de fund.
2.2.2 Caracteristicile principale ale echipamentului de etanșare automată și de sudare a conductelor APW-RI:
(1) Conform cerințelor procesului de sudare prin spate, sursa de energie specială de sudură dezvoltată de metoda combinată de control al picăturilor prin puls pulsatoriu este utilizată pentru a îmbunătăți puterea de penetrare a arcului prin creșterea densității energetice a arcului. Dispozitivul are un curent de vârf de până la 600A și un curent de scurtcircuit de până la 750A. În același timp, prin controlul precis al procesului de transfer al picăturilor, pulverizatorul de sudură este redus efectiv, iar procesul de sudare este stabil, iar turnarea cu bile este bună. Testul a confirmat faptul că sursa de energie de sudură specială dezvoltată de proiect are penetrarea arcului, stabilitatea procesului de sudare și reglarea parametrilor de sudură pentru a satisface cerințele de sudare ale barei de etanșare a poziției.
(2) Utilizarea sistemului integrat de control industrial combinat cu cardul inteligent de control al mișcării în mai multe axe și prin proiectarea circuitului de interfață hardware și a circuitului de acționare a puterii, precum și proiectarea software-ului de sistem, realizarea mișcării motorului, executarea acțiunii de sudare , și să îndeplinească sudura de etanșare Caracteristicile necesare și fiabilitatea dispozitivului.
(3) Adoptarea unui sistem de detectare a unghiului spațial de înaltă precizie, poate detecta precizia de divizare a intervalului de poziție complet în conformitate cu cerințele sudării prin spate, realizarea controlului precis al procesului de sudură și asigurarea calității bilă de sudură.
(4) Echipamentul de sistem și tehnologia de susținere completate în acest proiect sunt aplicabile canalelor dublu în formă de U și aplicabile în întregime pe sârmă de sudură internă, protecția gazelor de CO2 100%, în care dimensiunea canelurii este în esență combinată cu recomandarea PWT existentă . Grosimea este consistentă, dar prin experimentare, detaliile specifice au fost îmbunătățite, extinderea domeniului de aplicare al stadiului tehnicii.
(5) Echipamentul de sudare APW-RI pentru etanșarea automată a conductelor de sudură. Echipamentul se adaptează la diametrul țevii mai mare de φ600mm; se adaptează la decalajul de 0 ~ 0,5 mm, decalajul de 1 + 0,5 mm și marginea tupă de 1 + 0,5 mm
3. Probleme și gândire existente
Proiectul West-East Pipeline Gas este prima aplicație pe scară largă a tehnologiei automate de sudură în China. Echipamentele automate de sudare la domiciliu și în străinătate concurează pentru a se arăta reciproc. Fiecare are merite proprii, demonstrând pe deplin caracteristicile de înaltă calitate și de înaltă eficiență a tehnologiei și echipamentelor avansate și a obținut principalele unități de supraveghere și construcție. Și recunoașterea și afirmarea tuturor părților. Este o tendință de dezvoltare recunoscută de a utiliza tehnologia de automatizare în loc de muncă pentru a promova avansarea tehnologiei echipamentelor în diverse unități de construcție. Cu toate acestea, aplicarea sudării automate în proiectul de conducte de gaz vest-est este încă o încercare de lucru. Proiectul cu o lungime totala de peste 4.000 de kilometri a finalizat doar 800 de kilometri de sudare automata. Dintre acestea, s-au reflectat și unele probleme. Și soluția va îmbunătăți și îmbunătăți cu siguranță tehnologia automată de sudură și va îmbunătăți cu adevărat nivelul de construcție al conductelor din China la un nou nivel. Iată câteva comentarii cu privire la unele aspecte generale, după cum urmează:
(1) Compoziția echipei de construcție
Echipamentele moderne necesită personal de înaltă calitate pentru a stăpâni. Echipamentul automat de sudare a țevilor este un echipament tehnic de înaltă tehnologie care combină rezultatele avansate ale cercetării multidisciplinare. Operatorii săi trebuie să aibă o anumită bază de cunoștințe științifice și culturale. Metodele de utilizare și obiceiurile de operare sunt complet diferite de utilizarea echipamentelor tradiționale. Nu necesită abilități calificate pentru formarea pe termen lung, dar necesită un cadru cultural. Se recomandă ca unitatea de construcție să ia în considerare fundalul său academic atunci când recrutează sudori automați.
(2) Întreținerea echipamentului
Conducta automată a mașinilor de sudare a sistemelor de mașini este un computer-controlate produse electronice și electrice. Compoziția și funcția echipamentului sunt foarte diferite de echipamentele mecanice și electrice tradiționale. Întreținerea echipamentului este dificilă pentru electricieni obișnuiți. Pentru a asigura funcționarea normală a proiectului, echipamentul trebuie să echipeze inginerii electronici cu anumite cunoștințe profesionale în funcție de numărul de echipamente configurate pentru a efectua reparații și întreținere zilnică pentru a asigura utilizarea normală a echipamentului și pentru a produce beneficiile.
(3) Suport tehnic
Practica a demonstrat că tehnologia de sudare automată a conductelor pe distanțe lungi este o tehnologie cuprinzătoare. Este o combinație tehnologică multidisciplinară, multidisciplinară și multi-specială. Pentru a maximiza beneficiile, este necesară o configurație rezonabilă. Și potrivirea. De la fabricarea țevilor până la potrivirea consumabilelor de sudare; de la trecerea la gruparea de câmpuri; de la instalatori de țevi, mașini de tăiere, omologii la generatoarele de pe amplasament, echipamentele de transport etc .; de la sudarea capacului din spate la capacul de umplere; de la preîncălzire, lustruire până la inspecții de sudură etc., toate au nevoie de o combinație științifică, iar acest aspect are nevoie, de asemenea, de un studiu sistematic. Acesta include, de asemenea, perfecționarea și științificarea standardelor tehnice, cercetarea aprofundată și cuprinzătoare a tehnologiei procesului, științifica și rezonabilă a fiecărui proces, înțelegerea și stăpânirea operatorilor prin tehnologie.
(4) Organizarea și managementul
Echipamentul modern este utilizat pentru ingineria modernă. Desigur, este necesar un management modern al organizației. Modul tradițional de gestionare a echipei de construcție evident nu îndeplinește performanța normală a tehnologiei automate de sudare. Acest lucru necesită calitatea personalului de conducere, construirea sistemului de management și construcția. Formele organizaționale și stimulentele de compensare trebuie să fie schimbate și îmbunătățite. Acest aspect necesită și o cercetare sistematică și aprofundată.
(5) Dezvoltarea durabilă a tehnologiei
Tehnologia avansată nu poate reprezenta decât nivelul tehnic al unei perioade, iar dezvoltarea tehnologiei în diverse domenii științifice va promova cu siguranță progresul continuu al tehnologiei automate de sudare. Problemele tehnice care sunt greu de depășit acum, cu avansarea tehnologiei, vor fi cu siguranță rezolvate în viitorul apropiat. Prin urmare, promovând aplicarea tehnologiilor existente, este necesar să continuăm să aderăm la dezvoltarea și cercetarea noilor tehnologii, care este, de asemenea, o lege inevitabilă a dezvoltării științei și tehnologiei.
4, concluzia
Pe scurt, construcția de conducte pe distanțe lungi este o parte importantă a construcției proiectului în viitor. Prin Proiectul de Transmisie de Vest-Est, sa demonstrat superioritatea tehnologiei automate de sudare, iar eficiența ridicată și calitatea ridicată au fost recunoscute de toată lumea și au atras atenția din toate punctele de vedere. Îmbunătățește încrederea și hotărârea noastră de a îmbunătăți și îmbunătăți în continuare tehnologiile existente. Odată cu dezvoltarea și îmbunătățirea tehnologiei integrate, aplicarea tehnologiei automate de sudură pentru conductele pe distanțe lungi va deveni din ce în ce mai populară. Acest lucru are un mare efect pozitiv asupra îmbunătățirii nivelului tehnic global al întreprinderilor de construcție a conductelor din China, realizării integrării cu construcția de conducte mondiale și participării la concurența pieței construcțiilor de conducte internaționale.
