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摘要：近年来我国科技水平的提升，石油化工管道的施工技术在不断的提高。自动焊技术作为一种节能环保的新型技术会受到石油化工工程建设企业的追捧，将自动焊技术应用于石油化工管道的施工过程实施难度较大，工作复杂且庞大，需要专业水平较高的人员参与研究，我们国家在对石油化工管道进行焊接工作时通常会采取半自动焊、自动焊和手工焊。然而我们国家一些焊接方式与其他国家比较下仍然存在明显的不足。本文就自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用与发展前景展开探讨。
关键词：焊接工艺；自动焊接；发展前景
引言
自动焊接技术具有工作效率高、焊接质量稳定、对焊接过程中操作人员技术要求较低的特点，在一些欧洲发达国家的石油化工管道施工中得到了大量运用。而在我国的石油化工管道施工中自动焊接技术的应用是相当低的，绝大多数的焊接手法都是以手工焊接为主。即使最近几年一些大的施工企业采用了工厂化管道预制技术也只能把自动焊接的使用比例提升到40%左右，但总体上看我国石油化工管道的施工中主要的焊接手段还是以手工焊接为主。在焊接时间上、焊接成本上都是无法与自动焊接相提并论。怎样将自动焊接技术大量地运用到石油化工管道的施工中成为我国石油化工管道焊接技术发展的首要目标。
1自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用现状
1.1起步时间晚，普及范围小
20世纪90年代中期，自动焊接技术出现在人们的视野当中，与西方发达国家相比，我国自动焊接技术的起步较晚，在我国的应用尚处于较为落后的状态。另外，由于我国相关行业对自动焊接技术的了解较少，并未意识到自动焊接技术的价值与作用，并且一味地注重手工焊接与半自动焊接方法，加之我国对自动焊接设备的研发力度不足，在研发过程中还存在诸多问题，影响了自动焊接设备的可靠性与稳定性，导致国产的自动焊接设备的效率与质量都有无法满足石油化工管道施工的要求，无论在焊接效益与技术装备，还是在焊接效率与焊接质量方面，均与西方发达国家存在一定的差距。
1.2成本较高，操作人员专业素养较低
我国自主研发实力不足，国产的机器装备性能较差，这就使得我们国家要依靠其他发达国家的先进技术，并且从其他国家进口相关的机械设备，但是这些进口机械装备的成本都比较高；又因为我们国家很多掌握自动焊接技术的专业人才比较匮乏，很多操作人员的专业素养偏低，企业要花费巨大的时间和金钱来培训操作人员；很多企业就会退而求其次，大量雇佣劳动力进行人工焊接的方式，然而这些都不利于推动自动焊技术在石油化工管道施工中的应用。
2自动焊接技术在石油化工管道施工中的应用
2.1管道自动焊技术在炼油化工装置建设工程的应用
20世纪90年代中期，我国的一些炼油化工施工企业开始着力于自动焊的规模化应用，管道预制工厂化技术应运而生。实现了管道除锈、防腐底漆涂刷、坡口加工和自动焊接的流水作业。采用各个焊接工位的管道旋转和变位装置，应用埋弧焊、气体保护焊等技术，使焊口在水平旋转状态下完成焊接，完成的焊接工作量可占总工程量的40%左右，大大提高了施工效率和质量。为了适应流动性强的作业环境，还可以做成由若干集装箱组成的模块化预制生产线。目前，多数管道预制厂的自动焊应用只限于转动焊口的焊接，固定焊口焊接仍由手工完成，这是影响生产效率和质量的一个重要环节，也是自动焊将来要解决的一个关键问题。
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2.2自动焊技术应用于长输管道工程建设中
①长输全位置自动焊技术。长输管道全位置自动焊技术在机械化流水作业工程中经常出现。长输管道全位置自动焊所需用到的设备包括外焊机、内焊机和双焊炬外焊机。管道全位置自动焊技术最精彩的工艺在于使用多焊炬内焊机和双焊炬外焊机相结合，这项工艺能够较好地适用于地形平坦的地方，并且该项工艺的工作效率很高，管道全位置自动焊技术在长输管道建设中推广十余年之久，其带来的效果有目共睹，但是该技术的实际成本较高，所以仅限于少部分地区适用和推行。②长输全位置半自动焊技术。管道全位置半自动焊技术分为三种具体的技术，首先，是熔滴精确过渡技术，该技术是美国一个企业研发创造的，它的工作原理是先检测短时电流发生的时间，然后用于改变焊接的电流和电压，是一种动态型的控制技术，能够从根本上成形并且效率也有保障。其次，由美国林肯公司研发的半自动实芯焊丝气体保护焊技术，可以分为几个不同时期来对熔滴向熔池的过渡作出准确的控制和把握，促进焊缝的根部位置又好又快的成形。最后一种半自动焊技术就是自保护药芯焊丝半自动焊技术。它的原理是使用焊丝药芯制造的气体来保护熔池，不要另外增加多余的保护气体，通常用于野外工作当中，适合填充焊缝并进行盖面，也是我国进行长输管道焊接的重要手段。但是其焊缝冲击值的离散性大，会造成焊接质量不佳，稳定和可靠性较差。
3自动化焊接技术在石油化工管道施工过程中的发展前景
3.1学习欧美先进经验
我们都知道，西方欧美很多大型企业早在上世纪处就开始研究管道全位置自动化焊接技术，所以欧美企业在这方面的研究成果和实践经验可谓很丰富，我们国家很多企业在制造管道全位置自动焊设备这一方面明显不如欧美企业，因此要努力学习欧美企业的先进经验，从而制造出更多规格齐全和用途多样化的自动焊接设备。
3.2加大高端电源研发资金投入
现阶段，我国焊接电源较为落后，主要是由于电源生产企业的技术落后，水平低，在电源研发资金投入方面不够重视，加之研发技术有限，周期长，因此，放弃了对高端焊接电源的研发，导致我国电源生产企业陷入了瓶颈期。能率先研发出高端电源的企业，必然会提高自身的市场竞争能力与经济效益，获得丰厚、长远的回报。
3.3提升自动焊设备配套设备技术
为了让自动焊技术能够更好地应用于石油化工管道施工建设过程中，需要有效地提高自动焊设备配套设备的技术水平，要大力研发和制作一些精度和效率较高的复合坡口加工机械和管道组对等设备。这些配套设备的使用能够提高自动焊接技术在石油化工管道施工建设的工作效率，从而不断改善我国的管道全位置自动化焊接技术。
3.4立足长远，自主研发
（1）新型全位置自动焊设备。在学习国外先进技术和经验的基础上，我们还要争取在自动焊领域实现新的突破。研发智能化程度更高的全位（2）置自动焊设备：目前的全位置自动焊设备对坡口的质量和组对精度要求非常高，而现场由于诸多因素的影响，有相当数量的焊口无法满足自动焊的要求。因此，需要研制智能化程度更高的焊机来满足这种需要。（3）研制效率更高的焊机：更高的焊接效率是自动焊技术研发工作的持续追求。中国石油管道局研究院在研制新型自动焊机方面取得了一些实质性进展，值得借鉴：①单弧双丝全位置自动焊机。这是利用国外单弧双丝焊机开发的一种全位置自动焊机，具有坡口小，熔敷率高，速度快的优点。②自保护药芯焊丝全位置自动焊机。该技术利用药芯焊丝自保护焊抗风能力强的特点，非常适于户外作业。③激光/电弧复合全位置自动焊机。该技术利用激光一次穿透能力强的特点，利用熔化极气体保护焊与其结合保证焊缝获得足够的热输入，实现大厚度管道高效焊接。
结语
与一些发达国家相比，我国在石油化工管道施工中应用自动焊接技术的水平差距还是相当大的，而自动焊接技术的运用不仅可以提高焊接质量也可以大幅度提升焊接效率。面对目前石油化工管道施工中对环境以及焊接材料的严格要求，我国更应加大力度对自动焊接技术的研发，争取早日追赶上发达国家在自动焊接技术上的脚步，将我国的自动焊接技术推向一个新的层次。
参考文献
[1]王鲁君.自动焊技术在石油化工管道施工中的应用与发展前景[J].金属加工（热加工）热加工，2018，（2）：41-43.
[2]刘志国.自动焊技术在石油化工管道施工中的应用分析[J].建材发展导向，2016，14（7）：66.
论文作者:窦如鑫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/10
标签：管道论文; 石油化工论文; 技术论文; 焊接技术论文; 位置论文; 我国论文; 焊机论文; 《建筑学研究前沿》2019年18期论文;