Проект газопровода Запад-Восток является первым демонстрационным проектом в Китае, в котором используется крупномасштабная технология автоматической сварки и в полной мере демонстрируется превосходство передовых технологий. Благодаря крещению этого великолепного проекта на протяжении столетия технология автоматической сварки труб была принята большинством строительных подразделений и будет более широко использоваться в будущих проектах трубопроводов, чтобы играть более важную роль. С 1997 года Научно-исследовательский институт инженерных технологий CNPC занимается исследованиями оборудования для автоматической сварки труб и технологических процессов. Он разрабатывался и применялся почти десять лет. Оборудование для автоматической сварки труб серии APW было разработано для более чем 70 проектов трубопроводов. Комплект, из которых 56 комплектов были применены в проекте газопровода Запад-Восток. Достигнута хорошая производительность в инженерных приложениях и накоплен богатый опыт строительства на месте. В последние годы после завершения проекта газопровода Запад-Восток мы продолжали концентрироваться на углубленном изучении этой технологии и достигли результатов применения интеллектуальных технологий сварки трубопроводов, а также технологий автоматического уплотнения и сварки дна, и начал играть. эффект. Это важная работа, чтобы разобраться и обобщить работу в этой области и способствовать дальнейшему развитию технологии автоматической сварки труб. Ниже приводится обзор и размышления по этому аспекту работы.
1. Характеристика и применение сварочного автомата APW-II
Разработка трубопровода для автоматической сварки трубопровода APW-II основана на состоянии трубопроводной техники Китая и в полной мере использует последние технологические достижения современного научно-технического развития, а также разработала комплект трубопровода для автоматической сварки всех позиций. сварочное оборудование в соответствии с национальными условиями Китая. Он пытается кардинально улучшить производительность и качество сварки на месте трубопроводов в Китае и улучшить условия работы сварщиков. Техническим достижением является набор специального оборудования для автоматической сварки трубопроводов и поддерживающих его технологий, применимых к техническим условиям на местах в Китае, а также к техническим и культурным качествам рабочих.
1.1 Основные технические характеристики оборудования
Полностью позиционный сварочный аппарат типа APW-II состоит из головки сварочного аппарата (включая систему перемещения тележки, систему качания сварочного пистолета, систему регулировки высоты сварочного пистолета), сварочную направляющую, систему управления и источник сварочного тока.
Его основными техническими характеристиками являются:
(1) Сварка в любом положении, подходящая для стационарного соединения трубопровода большого и среднего диаметра.
(2) В системе управления приводом используется технология управления сервоприводом постоянного тока, основанная на регулировании скорости ШИМ и системе управления с обратной связью для обнаружения перемещения. Он обладает высокой точностью позиционирования и сильной помехоустойчивостью, что обеспечивает надежность и долговечность, необходимые для использования в полевых условиях.
(3) Параметры сварки, такие как ток, напряжение, скорость качания сварочного пистолета, амплитуда качания и время выдержки на обоих концах, могут быть установлены перед сваркой, а также могут быть отрегулированы в режиме реального времени в процессе сварки.
(4) Для достижения точного контроля качания на высокой скорости качания в этом проекте используется схема датчика управления качанием с обратной связью, которая преобразует смещение системы качания в управляемый электрический сигнал через специально разработанный датчик. В то же время он имеет функцию памяти для определения местоположения.
(5) Гусеница принимает форму открытой жесткой круговой гусеницы, которая является легкой и легкой, удобной для погрузки и короткого вспомогательного времени. Время загрузки трека составляет 0,5 минуты. (6) Технология завершена, и есть соответствующие технологии сварки.
Среди них ключевая технология в сочетании с автоматическим управлением и ручным вмешательством решает проблему, заключающуюся в том, что ошибка обработки канавки при строительстве трубопровода в Китае велика, смещение группы полей и разрыв пары не являются автоматической сваркой. Скорость прохождения автоматической сварки может достигать 98%. Это наиболее существенное преимущество данного оборудования по сравнению с другим аналогичным оборудованием в стране и за рубежом. Эта особенность является важной предпосылкой для автоматического и автоматического оборудования для сварки трубопроводов, которое должно быть спроектировано и введено в практическую эксплуатацию в условиях нашей страны.
1.2 Применение универсального сварочного аппарата для труб APW-II в машиностроении 1.2.1 Обзор применения
(1) С мая 2001 года сварочный автомат для всех трубопроводов APW-II использовался в 56 комплектах нефтедобывающих агрегатов в Дацине, Ляохэ, Северном Китае, Чанцине и Даганге, соответственно, и в общем количестве газозапада «Запад-Восток». Владельцы трубопровода были завершены. Трубопроводы линии и ответвлений сварены более чем на 100 километров, а скорость прохождения сварки составляет более 98%.
(2) Будучи специализированным учреждением в нефтяной промышленности, уделяя особое внимание развитию технологий, он уделяет больше внимания превращению новых технологий в средства для строительных компаний для повышения их эффективности. В рамках подготовки к газотранспортной магистрали «Запад-Восток» мы организовали обучение автоматической сварке и сварке, а также подготовили более 300 сварщиков, имеющих опыт работы в области автоматической сварки. Это основная базовая работа по продвижению новых технологий.
(3) Инженерная академия и Китайское нефтепроводное бюро совместно провели исследование технологии сварочного процесса в проекте газопровода Запад-Восток. В связи с высокими стандартами и техническими требованиями высокого качества проекта газотранспортной системы Запад-Восток, основанного на углубленном анализе свариваемости трубопровода X70 из стали большого диаметра, толстой стенки и высокопрочной марки, APW-II автоматическое принятие полного положения трубопровода. Сварочное оборудование, исследования в области технологии автоматической сварки и квалификационные испытания сварочного процесса, составленные правила процедуры сварки, а также предоставление важной технической поддержки для автоматического сварочного оборудования для реального вступления в проект газотранспортной системы Запад-Восток.
1.2.2 Примеры инженерного применения
(1) В 2002 году Liaohe Oil Construction Company II использовала 10 комплектов сварочного оборудования с полной поверхностью APW-II для формирования класса операций автоматической сварки. 20 сварочных работ я прошел обучение и был единовременно награжден Западно-Восточным газопроводом. Разрешение на работу выдано. С июля по январь 2002 года было завершено строительство 17-го участка проекта газопровода Запад-Восток. Совокупная сварка завершила 1252 сварных швов, включая пересечение трубопровода 915 φ1016x14,6 и пересечение трубопровода 337 φ1016x17,5, суммарная длина 14,16 км. Проходная сварка однажды достигла 98,7%. Это один из лучших агрегатов по качеству сварки Восточного участка проекта газопровода Запад-Восток, который был высоко оценен техническим директором и владельцем.
После успешного применения в проекте газопровода Запад-Восток в 2002 году, вторая компания Liaohe Oil Construction использовала 14 комплектов оборудования для строительства на участке B 10-го участка газопровода Запад-Восток в 2003 году для сварки Запад-Восток. Газопровод φ1016x14,6 Совокупная длина составляет более 20 километров, а квалификационный показатель сварки один раз достигает 98 8%.
(2) Чанцинская нефтяная строительная компания с июня по ноябрь 2003 года, после обучения сварщиков на рабочем месте, для выполнения работ по строительству участка B на западе-востоке использовалось оборудование для автоматической сварки трубопровода APW-II. Газопровод 13 участок, сварка φ1016x14 Труба .6 составляет 40,2 км, а время прохождения сварочного шва составляет более 98%.
(3) Dagang Oil была построена в апреле 2005 года. Для формирования блока управления потоком используется 12 автоматических сварочных аппаратов APW-II. Он автоматически выполняет 8-й участок линии связи Запад-Восток газопровода Запад-Восток. Сварочные работы для достижения желаемых результатов.
2. Исследование и разработка новых технологий
2.1 Интеллектуальная технология сварки труб
Развитие гибких и интеллектуальных технологий представляет собой направление развития технологии автоматической сварки труб. Основываясь на успехах разработки и применения оборудования APW-II, Научно-исследовательский институт инженерных технологий провел разработку и исследование нового поколения сварочного оборудования, основанного на реальной ситуации применения в полевых условиях и возрастающих строительных требованиях. С одной стороны, существующая технология еще более совершенствуется и добавляется интеллектуальная функция.
Впоследствии была представлена цифровая интеллектуальная автоматическая сварочная машина для всех трубопроводов APW-III, которая является усовершенствованным продуктом сварочного аппарата типа APW-II. Характеристики этого типа сварочного аппарата следующие:
(1) Промышленная компьютерная система используется для автоматического управления всем процессом сварки посредством проектирования оборудования и программирования. Параметры сварки каждой секции хранятся в компьютере, и параметры автоматически переключаются во время процесса сварки. Чтобы восполнить недостатки предшествующего уровня техники, в процесс полного управления компьютером вставляется функция ручного вмешательства, которая является практической функцией в сочетании с полевыми условиями.
(2) Применяется система обнаружения углового положения крышки, которая может точно определить угловое положение крышки сварочной тележки. Таким образом, сварочная тележка может быть закрыта в любом положении, а параметры сварки в положении сварены дугой.
(3) Система качания использует управление приводом подразделения шагового двигателя, что дополнительно повышает точность управления качанием и надежность системы.
(4) Разработано устройство определения высоты сварочной горелки, которое может автоматически регулировать и контролировать относительное удлинение проволоки в процессе сварки под управлением компьютера. Трудоемкость сварщика дополнительно снижается.
2.2 Экономичный и применимый отечественный автомат для герметизации трубопроводов и нижней сварки
Практика применения «Западно-Восточная транспортировка газа» показала, что сварка корневого валика стала узким местом технологии автоматической сварки, чтобы в полной мере использовать ее технические преимущества. В сборочном блоке без внутреннего сварщика и оборудования для автоматической сварки PWT обычно используется полуавтоматический корень STT. Сварка сварного шва далеко не в состоянии удовлетворить потребности автоматического сварочного потока. Поэтому ускоренная разработка высокоэффективной технологии автоматического уплотнения и сварки дна стала насущной потребностью каждого устройства.
Научно-исследовательский институт инженерных технологий разработал недорогую универсальную автоматическую сварочную машину с независимыми правами на интеллектуальную собственность и поддерживающей технологию сварки в сочетании с фактическим положением каждого строительного блока, и был сформирован в виде трубы типа APW-RI, полностью заполненной автоматическая герметизация Сварочное оборудование.
2.2.1 Существующий метод уплотнения
В настоящее время при строительстве магистральных трубопроводов существует несколько способов сварки сварных швов с обратной изоляцией:
(1) Сварка целлюлозного электрода. Этот метод обычно используется для сварки корневых швов при ручной сварке. При автоматической сварке работа по очистке и шлифованию шлака корневого валика очень велика, что, очевидно, влияет на эффективность автоматической сварки.
(2) STT полуавтоматическая сварка. Этот метод в настоящее время широко используется. Преимущество состоит в том, что операция удобна, сварной шов сформирован хорошо, и эффективность высока, но скорость сварки с обратным уплотнением все еще не может соответствовать требованиям автоматической сварки.
(3) Внутренний сварщик. Внутренний сварщик имеет высокую скорость сварки и хорошее качество сварки, что является идеальным методом для уплотнения дна. Тем не менее, внутренний сварщик может адаптироваться только к одному диаметру трубы, и коэффициент повторного использования оборудования низок, поэтому относительная стоимость конфигурации оборудования высока, и большинство строительных блоков невыносимы.
(4) PWT автоматический сварщик корней. Устройство является гибким в использовании, обладает высокой эффективностью сварки и имеет широкие возможности адаптации к диаметру трубы. Это идеальное автоматическое оборудование для уплотнения дна. Однако оборудование сложное, форма канавки особенная, а обработка сложная. Необходимо разработать приложение для разработки на месте, и все еще требуется определенный период времени для накопления технологий и опыта. Кроме того, оборудование является итальянским продуктом, цена высокая, техническая поддержка не идеальна, и его трудно продвигать и применять в большинстве строительных подразделений в Китае. Однако мы считаем, что технической формой этого оборудования должно стать направление развития автоматических уплотнений и нижнего сварочного оборудования.
2.2.2 Основные характеристики оборудования автоматической герметизации и сварки нижних труб типа APW-RI:
(1) В соответствии с технологическими требованиями, предъявляемыми к сварке с обратным швом, специальный источник сварочного тока, разработанный с помощью комбинированного метода управления импульсной каплей над волной, используется для улучшения проникающей способности дуги за счет увеличения плотности энергии дуги. Устройство имеет пиковый ток до 600А и ток короткого замыкания до 750А. В то же время, благодаря точному управлению процессом переноса капли, разбрызгивание при сварке эффективно уменьшается, а процесс сварки стабилен, а формование валика хорошее. Испытание подтвердило, что специальный источник сварочного тока, разработанный в рамках проекта, обладает проницаемостью дуги, стабильностью процесса сварки и регулировкой параметров сварки в соответствии с требованиями к сварке сварного шва в любом положении.
(2) Используя встроенную промышленную систему управления в сочетании с многоосевой интеллектуальной платой управления движением, а также посредством разработки схемы аппаратного интерфейса и схемы силового привода, а также разработки программного обеспечения системы, реализуйте привод двигателя, выполнение сварочных действий. и выполнить сварку уплотнения Необходимые функции и надежность устройства.
(3) Применяя высокоточную систему обнаружения космического угла, она может определять точность деления интервала полного положения в соответствии с требованиями сварки с обратным уплотнением, осуществлять точный контроль процесса сварки и обеспечивать качество сварной шов.
(4) Системное оборудование и поддерживающая технология, реализованные в этом проекте, применимы к двойной U-образной композитной канавке и полностью применимы для бытовой сварочной проволоки, 100% защита от газа CO2, в которой размер канавки в основном сочетается с существующей рекомендацией PWT. , Канавка является постоянной, но благодаря экспериментам конкретные детали были улучшены, что расширяет область применения предшествующего уровня техники.
(5) Полностью автоматическое уплотнение труб типа APW-RI и сварочное оборудование снизу. Оборудование приспосабливается к диаметру трубы больше φ600 мм; он адаптируется к зазору 0 ~ 0,5 мм, смещению 1 + 0,5 мм и тупому краю 1 + 0,5 мм
3. Существующие проблемы и мышление
Проект газопровода Запад-Восток является первым масштабным применением технологии автоматической сварки в Китае. Автоматическое сварочное оборудование в стране и за рубежом конкурирует, чтобы показать друг другу. Каждый из них имеет свои достоинства, в полной мере демонстрируя характеристики высокого качества и высокой эффективности передовых технологий и оборудования, а также получил основные, надзорные и строительные подразделения. И признание и утверждение всех сторон. Общепризнанная тенденция развития заключается в использовании технологий автоматизации вместо труда для содействия развитию технологий оборудования в различных строительных подразделениях. Однако применение автоматической сварки в проекте газопровода Запад-Восток все еще является пробной работой. Проект общей протяженностью более 4000 километров завершил всего 800 километров автоматической сварки. Среди них также были отражены некоторые проблемы. И решение, несомненно, будет способствовать дальнейшему совершенствованию и совершенствованию технологии автоматической сварки, и действительно поднимет уровень строительства трубопроводов в Китае на новый уровень. Вот некоторые комментарии по некоторым общим вопросам, а именно:
(1) Состав строительной бригады
Современное оборудование требует качественного персонала для освоения. Оборудование для автоматической сварки труб - это высокотехнологичное техническое оборудование, которое сочетает в себе передовые результаты многопрофильных исследований. Его операторы должны иметь определенный фундамент научных и культурных знаний. Методы использования и рабочие привычки полностью отличаются от использования традиционного оборудования. Это не требует квалифицированных навыков для долгосрочного обучения, но это требует культурного фона. Рекомендуется, чтобы строительное подразделение учитывало свое академическое образование при наборе автоматических сварщиков.
(2) Техническое обслуживание оборудования
Трубопроводный автомат сварочного оборудования системы представляет собой компьютерно-управляемые электронные и электротехнические изделия. Состав и функции оборудования сильно отличаются от традиционного механического и электрического оборудования. Обслуживание оборудования затруднено для обычных электриков. Чтобы обеспечить нормальную работу проекта, на месте необходимо оснастить инженеров-электронщиков определенными профессиональными знаниями в соответствии с настроенным количеством оборудования для ремонта неисправностей и ежедневного технического обслуживания, чтобы обеспечить нормальное использование оборудования и продукции. выгоды.
(3) Техническая поддержка
Практика доказала, что технология автоматической сварки трубопровода на большие расстояния является комплексной технологией. Это междисциплинарная, междисциплинарная и многопрофильная комбинация технологий. Чтобы максимизировать преимущества, необходима разумная конфигурация. И соответствие. От изготовления труб до подбора сварочных материалов; от скашивания до полевой группировки; от трубоукладчиков, станков для скашивания кромок, аналогов до генераторов на месте, транспортных средств и т. д .; от сварки задней крышки до заливки крышки; от предварительного нагрева, полировки до проверки сварки и т. д. - все это нуждается в научной комбинации, и этот аспект также нуждается в систематическом изучении. Это также включает в себя совершенствование и научность технических стандартов, всестороннее и всестороннее исследование технологических процессов, научность и обоснованность каждого процесса, понимание и мастерство операторов в технологии.
(4) Организация и управление
Современное оборудование используется для современного машиностроения. Конечно, современное управление организацией не требуется. Традиционный режим управления строительными бригадами явно не соответствует нормальным характеристикам технологии автоматической сварки. Это требует качества управленческого персонала, построения системы управления и строительства. Организационные формы и компенсационные стимулы должны быть изменены и улучшены. Этот аспект также требует систематических и глубоких исследований.
(5) Устойчивое развитие технологий
Передовые технологии могут представлять только технический уровень периода, а развитие технологий в различных научных областях, безусловно, будет способствовать постоянному развитию технологии автоматической сварки. Технические проблемы, которые трудно преодолеть сейчас, с развитием технологий, безусловно, будут решены в ближайшем будущем. Поэтому, способствуя применению существующих технологий, необходимо и впредь придерживаться разработки и исследования новых технологий, что также является неизбежным законом развития науки и техники.
4, заключение
Одним словом, строительство магистральных трубопроводов является важной частью проекта строительства в будущем. В рамках проекта газотранспортной системы «Запад-Восток» было продемонстрировано превосходство технологии автоматической сварки, а ее высокая эффективность и высокое качество были признаны всеми и привлекли внимание всех сторон. Это повышает нашу уверенность и решимость в дальнейшем улучшать и совершенствовать существующие технологии. С развитием и совершенствованием интегрированной технологии применение технологии автоматической сварки для магистральных трубопроводов будет становиться все более популярным. Это имеет большое положительное влияние на повышение общего технического уровня китайских предприятий по строительству трубопроводов, достижение интеграции с мировым строительством трубопроводов и участие в конкурентной борьбе на международном рынке строительства трубопроводов.
