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自动化焊接的先行者—记四化建管道自动化焊接

更新时间:2019-06-29

  目前,石油化工装置大型化、智能化以及新材料应用的特点,以“工厂预制化、模块化安装、机械化作业、自动化焊接施工”的“四化技术”,已成为施工企业提高生产效率和效益的发展趋势。近年来,中国化学工程第四建设有限公司着力打造自动焊接技术,有效提升了公司施工水平,推进了公司高质量、超常规、跨越式的发展。

  在四化建公司承接的施工项目中,在对管道焊接的施工中,焊接质量是管道建设施工中的一个重要环节,它直接关系到整条管道的使用寿命及使用安全。焊接质量的好坏,除了与焊接操作人员的技术水平、能力的高低外,还与焊接人在工作时的状态、工作环境等也有较大的影响,很难保证焊接一次合格率。因此,针对如何提高管道焊接质量,同时面对焊接技术工人短缺的情况下,以及如何提高工效,保证焊接施工质量一次合格率,成为安装施工中一道难题。作为一家大型建筑央企,四化建公司审时度势,决定率先推进自动化焊接技术,确定了以管道自动化焊接为主、成立一只专业的管道自动化焊接队伍的战略举措。

  经实践证明,管道自动化焊接对长距离管线以及大口径、厚壁管道的焊接与人工焊接相比,具有工时减少、效率增加、质量提高、操作简化等优点。同时随着电脑系统不断的完善,以及自动化焊接设备制造技术的不断提高,在与人工手工焊相比,操作难度及强度低、人员培训时间短、培训成本低、焊接效率高,焊接质量和焊接合格稳定性高,同时降低了焊接材料损耗,大大提高了人工工效。正是在这种情况下,管道施工采用自动化焊接技术已日益受到施工单位的欢迎,并成为提高施工质量、打造精品工程的标配。

  湖南中化劳务有限责任公司是四化建公司下属的子公司,承担着公司主要的施工任务。根据公司关于推进管道自动化焊接技术工作的战略要求,中化劳务公司经理陈光辉决心着力于打造管道自动化焊接工作站。在公司的大力支持下,中化劳务购入价值达1000多万元的移动式管道自动化焊接和全位置自动化焊接设备;同时投资60多万元,在四化建公司焊接技术中心基地新建一座自动焊培训车间,选调了有丰富手工焊接技术和自动化焊设备操作经验的焊接技师刘岳桃担任管道自动焊接作队队长,负责从事自动化焊接和培训工作。刘岳桃在施工一线多年,具备过硬的焊接技术和操作技能,曾在全国化工建设系统和全国化学工程焊接比赛中分别获得二等奖和优秀奖,并多次评为公司先进个人。管道自动化焊接工作站成立后,从公司调入及对外招聘了一批具有焊接技能的业务骨干和技术学院的焊接专业毕业生,重点以操作自动焊设备为主的,做好面向项目施工生产以及焊接技能培训。管道自动化焊接工作站以移动式管道预制生产线焊接设备为主,同时配备全位置移动式焊机,保证项目管道施工所需。

  在使用管道自动焊设备的过程中,自动焊工作队队长刘岳桃根据自己丰富的手工焊接经验,经过反复实践逐步摸索出一套成功的自动焊设备的操作经验,并研制出一系列的各型管径自动焊接工艺参数,如:管道埋弧自动焊,在一定参数范围均能获得合格的焊缝。换句线之间的焊接电流,但是焊接电流、电弧电压、和焊接速度要匹配合理。匹配得越合理对焊缝的内部质量和外管更有保障。三者匹配合理,焊道光滑,焊渣便于清理,焊缝成型美观,并能够将打底层出现的表面咬边,轻微未熔合,从新熔合出来,并防止将打底层击穿。如果匹配的不合理,会出现击穿,层间未熔合,夹渣等焊接缺陷。埋弧焊的参数与坡口角度,对口间隙,打底厚度,管大小和厚度有关。以DN250*10的管材为例,采用的参数表如下:

  对厚壁管填充焊时,第三层以后可以尽量加大电流并提高速度。加大电流是为了增加焊丝熔敷速度,提高速度是为了防止电流大击穿焊道,从而整体提高焊接效率。对于大口径、大厚度的管件,当宽度大于15mm时需分道焊接。同时,针对大口径、大厚度的管件,对因焊接导电嘴及焊枪无法伸入焊缝而延长焊丝所造成的焊接不稳定情况,需对导电嘴焊枪进行修改,以利于伸入焊缝,保证焊接的稳定性和焊接质量。经过实践摸索,刘岳桃掌握了管道埋弧自动焊碳钢、不锈钢的焊接及各项管径、管材的焊接工艺参数的设定。经射线%以上。

  在埋弧焊时,必须根据母材的成分和性能正确的使用焊丝与焊剂。由于焊剂会通过一定方式向焊缝过度合金元素和脱氧剂,因此不同制造商的焊剂没有互换性(有的厂商生产的焊丝中缺少的合金元素会在焊剂中弥补)。对此,作为一个优秀的焊接工程师,还应掌握相应的焊接材料知识。在工作之余,刘岳桃认真钻研学习焊接理论知识,并与焊接同行经常交流有关焊接工作心得,不断将所学知识融入到实际的工作中。经过不断的学习和实际的应用,充分提高了焊接的一次性合格率。由于自动焊设备维修费用昂贵,为了节约成本,刘岳桃带领自己的团队仔细研究各机器的原理、构造和作用。经过学习,掌握了设备和各项性能和功用,对一般故障都无需请厂家人员来对设备进行维修,减少了因设备的故障及厂家来人修理的时间,为项目工作任务的完成提供了有力的支持。

  在操作实践中,刘岳桃根据自己掌握的对设备构造的认知,创新性对与移动式管道工作站配套的管道高速数控坡口机所使用的刀片支架进行技术改造。原厂设备中的高速数控坡口机的刀片只能安装原装刀架。每块刀片的价格在160-180元,而且刀片脆性大,特别是在加工一些特殊材质管道时,一天需换几个刀片,刀片的损耗较高;一个工程项目下来光刀片的花费就多达数万元。针对刀片的高损耗情况,刘岳桃经过仔细研究和反复实践,在对原设备进行改造基础上研制了一种新的刀架,并在网上购买十几元的刀片来代替。通过对改造安装刀架的使用,不仅降低了成本还大大提高对管道开坡口的速度,一个项目完成仅此一项技术改造就为公司节约数万元。

  作为队长,刘岳桃在自动焊接技术的培训中,将自己的工作经验和焊接技术悉数教给自动焊接队员工,从基本知识、焊接原理开始,言传身教,短时间就为公司打造了一只高技能的自动焊作业队伍。

  在四化建公司承接的浙江宁波中石化镇海炼化制氢原料结构调整改造项目施工中,管道总焊接工作量达十四万多达因(寸口),管材种类多,焊接要求质量高。对此,刘岳桃作为项目部焊接质量工程师和自动焊接作业队长,针对管道材质要求,与焊材厂家联系,制定出与管道材质相匹配的焊接材料,确定焊丝材料和焊剂的配比。同时他反复进行实际焊接操作,制定出自动焊接设备的各项焊接参数,并与焊接质量检验机构协同,顺利完成了16项不同管道材质的焊接工艺评定,为项目管道工程的施工奠定了基础。在管道施工中,自动焊接设备完成的管道焊接质量经检测合格率达到了98%以上。

  在刘岳桃的带领下,4套管道自动化焊接设备在项目中展开,按相同的工期对比,完成的焊接工作量是平时手工焊工需30多人才能完成的焊接工作量,且自动焊接一次性合格率达到了98.5%,极大的提高了施工工作效率,降低了成本,同时因减少了对手工专业焊工的需求量,节省了人工成本,取得了良好的经济效益。

  今年46岁的刘岳桃,自参加工作20多年以来,长期在四化建公司施工生产一线工作。他立足岗位、奋发进取、开拓创新、勇于奉献,一心扑在焊接工作中,兢兢业业、踏踏实实、勤勤恳恳,出色完成了各项施工任务,多次被公司评为先进个人。如今他带领着自动化焊接工作队在公司的大项目上如火如荼开展自动化焊接,已成为公司项目施工的亮点和品牌。

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