摘要：当前在我国核电安装中对焊接技术的应用是非常重要的内容之一，从人工焊接到自动化焊接在我国的核电安装经历了较长的发展时期。因此本文主要研究现阶段核电行业的发展趋势，针对核电安装施工，分别介绍人工焊与轨道式自动焊焊接技术，分析轨道式自动焊的效益优势，并对其未来应用进行展望，以期为核电行业的发展和进步提供参考。
关键词：轨道式自动焊；核电安装；应用研究
前言
随着我国社会经济的快速发展，能源的大量消耗，出于对环境的保护以及能源供应的高效化、安全化，大力发展核电成为改善能源结构的主要措施以及手段。而在发展核电能源使用的过程中，核电安装是一项极为关键的施工内容，应用有效的焊接技术可以提高安装质量，促进核电行业效益增长，而轨道式自动焊的应用可以最大限度的实现这一目标。
1 核电安装中的人工焊接技术
在核电安装中焊接技术是关键性施工技术之一，对核电站的建设质量和运行安全稳定性具有重要影响，对核电站总体建设工程的施工进度和周期也具有一定的意义，因此合理的应用焊接技术可以有效的提高核电安装施工水平。一般情况下在核电安装时主要的焊接工作是管道与支架的焊接，其中管道焊接所需的技术性相对较高、工作量巨大，是核电安装中的重要项目。在现阶段我国的核电安装工程主要应用人工焊接技术中的传统焊条电弧焊以及钨极氩弧焊等方式，这些焊接技术存在焊接效率较低的问题，并且需要大量的焊接技能人员，通常一座核电站的安装施工就需要大概300名焊工，施工作业强度极大，相关建设和安装单位往往要支付较高的劳动及管理成本。除此之外人工焊接技术特别容易受到焊工专业技能水平、施工环境等因素的影响，不能够完全的保障核电安装的焊口质量。因此应用自动化焊接技术是当前核电安装施工的主要趋势[1]。
2 轨道式自动焊接技术
轨道式自动焊接技术即是指利用先进的焊接设备以及预先设置好的操作程序，通过指令控制进行自动焊接的工艺方式。一般情况下焊接轨道式自动焊接技术的质量和效果是由预先设置的焊接程序所决定的，对焊工的专业技术水平要求较低，而且基本上不需要其他的人为干预，相比于人工焊接技术具有明显的效率优势，在发达国家中轨道式自动焊接技术应用于核电安装施工工程的现象较多。而现阶段在我国的核电安装中应用轨道式自动焊技术主要利用先进的自动焊设备，结合国外经验，自主开发新型轨道式自动焊接技术。经过探索和实践，在核电安装过程中可以针对核电站的主回路管道、辅助管道以及仪表管道等安装项目合理应用轨道式自动焊接技术。其中在主回路管道自动化焊接工艺中使用轨道式自动焊已经通过了相关上游设计单位以及业主的认可，在我国红沿河、福清、宁德等核电安装项目已经有了初步的实践应用。仪表管道轨道式自动焊工艺实现了不加丝自动焊接，有效的提高了焊接质量和效率。另外在应用轨道式自动化焊接技术的同时，其所使用的焊接填充材料的类型牌号以及化学成分要与管道焊接中使用的人工焊丝保持一致，其次是对焊接辅助设备的配置主要是保障优越的坡口组对质量和效率，而且对工装夹具、切割设备以及坡口加工设备、充氩设备的选择也要符合核电安装的特征和需求。才能够最大限度的保障核电安装质量[2]。
3 应用轨道式自动焊的效益研究
3.1 轨道式自动焊的焊接质量效益
在核电安装中应用轨道式自动焊其主要是采用程序化控制设备，受空间大小、温度高低以及人工干预等因素的影响相对较小，通过成熟的程序化工艺可以实现98%以上的焊接合格率。因此在核电安装施工项目中，相关安装企业要尽量减少焊接质量对焊工专业技能水平的依赖性，减少人为因素的影响，利用轨道式自动焊进行相应的安装活动，从而有效的提高焊接质量和核电站的总体建设施工质量，提高核电安装效益[3]。
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3.2 轨道式自动焊的焊接效率效益
由于我国对核电站的建设规划是趋向批量化、群堆化，因此利用有限的资源创造更对的价值是核电安装过程中的主要施工目标。轨道式自动焊除了能够提高焊接质量以外，在很大程度上还能够提高安装焊接效率，相比于人工焊接技术，轨道式自动焊的焊接效率约是人工焊接的170%，同时轨道式自动焊可以进行连续不间断的生产作业，避免了人工焊接劳动强度大的问题。在根本上解决了核电安装施工周期落后的现状，可以缩短预计工期，节省了大量的施工资源以及人工、管理成本，提高了核电站的安装建设效益。
3.3 人工焊接与轨道式自动焊的成本比较
在人工成本中二者优劣对比十分明显，人工焊接需要大量的劳动力，而且对焊工的焊接技术水平要求较高，一般是雇佣熟练施工人员，支付劳务费用较高。而轨道式自动焊可以促使焊接人员掌握自动化操作程序，严格按照操作规范就可以实现合格焊接。所需焊工人数相比于人工焊接减少一半左右，人工成本最低；其次是培训成本，人工焊接技术对焊工的经验性需求较高，而且焊工必须要持有相关等级资质证明，如果经验不足对其进行培训的时间较长。而轨道式自动焊不需要相关焊接工作经验，即是是高中学历只需30天培训即可掌握轨道式自动焊的操作技术；其三是材料成本对比，轨道式自动焊可以进行连续不间断作业，所以其材料消耗量较大，但是在焊接过程中焊丝为自动连续供给，就会减少焊丝更换的频率及次数，从而有效的避免了焊工焊接工艺等其他人为因素所造成的材料损耗；最后是管理成本，轨道式自动焊可以减少劳动力投入、提高焊接效率，所以在多个核电站项目同时施工时，可以缓解高峰期焊工数量不足的问题，合理的配置施工资源，同时也能够减少临时设施以及管理人员的大量投入，尽可能的降低管理成本，提高核电安装效益。
4 轨道式自动焊在核电安装中应用的展望
当前在核电安装过程中，轨道式自动焊应用已经成为一种主要的发展趋势，能够缓解或者解决核电站建设中存在的一些问题，不过在实际应用的过程中轨道式自动焊仍存在一定的缺陷和不足，因此在未来的应用发展中应该集中在以下几个方面：
（1）轨道式自动焊在核电安装中的应用，要充分的与上游设计单位进行协商和沟通，保障轨道式自动焊适用于管道、支架等部位的安装施工，要及时对特殊管道以及部件的焊接位置调整以及焊接顺序更改，最大的限度的保障轨道式自动焊的应用效率。
（2）改善核电安装中的管道质量。由于核电安装施工中管道的椭圆度对轨道式自动焊的质量影响较大，所以要通过人工微调弥补自动焊的缺陷。在未来应用轨道式自动焊时必须要对焊接管道质量进行严格控制，保障轨道式自动焊的焊接合格率。
（3）提高轨道式自动焊国产化水平以及售后服务，我国的相关技术当前还比较薄弱，自动焊设备的维修成为主要问题，因此要加强国产化水平，深化轨道式自动焊的检修技术，提高售后服务质量。
结束语
综上所述，我国在核电安装中应用轨道式自动焊具有较高的优势，相比于人工焊接技术具有质量好、效率高、周期短的特点。因此在核电站的建造和安装项目中应用轨道式自动焊已经成为一种重要趋势，核电安装企业要深入结合国外发展应用经验，开发国产化轨道式自动焊技术，以提高核电建设效益。
参考文献
[1]刘勍.核电厂安装项目施工安全管理对策分析[J].产业与科技论坛,2019,18(14):238-239.
[2]王世杰,冯英超,侯阳,王世培,李青霞.轨道式自动焊在核电安装中的应用研究[J].焊接技术,2019,48(05):59-61.
[3]孙秋阳,王世培,罗锋,李青霞,刘金平.手工焊机焊接热输入模块在核电安装中的应用[J].金属加工(热加工),2019(04):36-38.
论文作者:任武
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期
论文发表时间:2020/4/3
标签：核电论文; 轨道论文; 焊接技术论文; 焊工论文; 核电站论文; 管道论文; 质量论文; 《建筑实践》2019年38卷23期论文;