国产长输管道焊接施工装备研究.pdf
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1、2 01 2钜 第 4期 管 道 技 木 Pi pe l i n e Te c hn i q u e 设 备 Equ i p me n t 2 0l 2 No 4 国产长输管道焊接施工装备研究 梁天军 , 邹欣 , 皮亚东 , 马 曼 , 王启照 ( 1 中国石油天然气管道科学研究院, 河北廊坊0 6 5 0 0 1 ; 2 廊坊德基机械有限公司, 河北廊坊0 6 5 0 0 1 ; 3 中国石油天然气管道第四工程公司, 河北廊坊0 6 5 0 0 1 ) 摘要 : 近年来 , 长输油气管道焊接施工装备技术快速发展 , 大量新型管道施工装备投入管道工程现 场应用, 比如管道全位置 自动焊机 、
2、 管道管端坡 口机 、 管道 内环缝 自动焊机 已被 分别用于管 口焊接 、 坡 口加工、 管口组对。在 大厚壁 、 高钢级、 大 口径管道施工中, 这些设备既提 高了管道施 工效率, 也提 高了 管口的焊接质量。根据实际应用情况 , 阐述 了前述设备 的结构、 性 能和其他技 术特点, 以使相 关技 术人 员对国产管道施工装备有进一步的认识。 关键词 : 管道; 全位置 自动焊机 ; 管端坡 口机 ; 内环缝 自动焊机 中图分类号 : T E 8 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 49 6 1 4 ( 2 0 1 2 ) 0 4 0 0 2 7 0 3 Do me s t i c
3、 Lo n g di s t a nc e Pi pe l i n e Co ns t r u c t i o n W e l d i ng Eq u i pme nt L I A N G T i a n - j u n , Z 0 U X i n , P I Y a d o n g , MA Ma n , WA N G Q i z h a o ( 1 P i p e l i n e R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C N P C, L a n g f a n g 0 6 5 0 0 1 , C h i n a ; 2 L a n g f a n g
4、 D&G Ma c hin e r y C o , L t d , L a n g f a n g 0 6 5 0 0 1 , C h i n a ; 3 C hin a P e t r o l e u m Pip e l i n e N O 4 C o n s t r u c ti o n C o , L a n g f a n g 0 6 5 0 0 1 , C h i n a ) Ab s t r a c t : I n t h e p a s t f e w y e a r s , l o n g d i s t a n c e p i p e l i n e c o n s t r
5、u c t i o n t e c h n i q u e s h a v e ma d e r a p i d p r o g r e s s , a n d v a r i o u s k i n d s o f n o v e l e q u i p me n t h a v e、b e e n a p p l i e d t o t h e fi e l d o f p i p e l i n e c o n s t ruc t i o n s , s u c h a s a l l p o s i t i o n a u t o w e l d i n g ma c h i n e
6、s , a u t o ma t i c p i p e f a c i n g ma c h i n e s , i n t e r n a l g i r t h we l d i n g ma c h i n e s , a l l o f w h i c h h a v e b e e n a p p l i e d f o r b e v e l i n g , l i n i n g u p a n d we l d i n g I n t h e c o n s t ruc t i o n of t hi c k wa l l e d, h i g h g r a d e s t
7、 e e l a n d l a r g e - di a me t e r pi pe l i ne, s u c h e qu i pme nt h a s i n c r e a s e d t he c o n s t ruc t i o n e f f i e i e n c y a n d i mp r o v e d t h e we l d i n g q u a l i t y B a s e d o n p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n c o n d i t i o n a n d t h e e x p e r i e n
8、c e of t e c h n i c a l p e r s o n n e l , t h e s t ruc t u r e , p e rf o r ma n c e , a n d o t h e r t e c h n i c a l c h a r a c t e r i s t i c s of t h e a b o v e me n t i o n e d e q u i p me n t a r e i n t r o d u c e d, s o t h a t t h e r e l a t e d t e c h n i c i a n s ma y g e t
9、a f u rt h e r u n d e r s t a n d i n g o f d o me s t i c p i p e l i n e c o n s t r u c t i o n e q u i p me n t s Ke y wo r d s : p i p e l i n e; a l l p o s i t i o n a u t o ma t i c we l d i n g ma c h i n e; p i p e f a c i n g ma c h i n e ; a u t o ma t i c i n t e r n a l w e c l i n g
10、ma c h i n e 0 引言 随着 国内经济的快速 发展 , 能源消耗 急剧增长 , 尤其是石油和天然气 的需求剧增 , 油气管道 在国内大 规模建设 , 长输管道的焊接技术也 由人工焊 接向 自动 化焊接方 向发展。针对 目前管道工程 中施 工装备应 用状况 , 文中介绍了中国石油天然气管道科学研究 院 研制 的管道 全位置 自动焊机、 管道管端坡 口机 、 管道 内环缝 自动焊机等管道焊接施工装备 , 并介 绍了以上 几种装备 的组成 、 性能及技术特点 。 1 管道全位置自动焊机 1 1 系统组成 管道全位置 自动焊机 主要用 于长距 离输油输气 管道施工过 程 中管 口的 自动填
11、充 、 盖面焊接 , 是管 道 环缝焊接 的专用设备 , 特别适用于野外环境 下各种不 收稿 日期 : 2 0 1 1 0 4 0 7 收修改稿 日期 : 2 0 1 2 0 2 0 6 同管径的焊接。它主要 由焊接小车 、 导 向轨道 、 计算 机控制系统 、 保 护气供气 系统等组成 , 用户可根据需 要在编程器上方便更 改参 数。该设备在西气东输工 程中广泛应用 , 在技术上达到或超过同类进 口自动焊 设备 。 1 2 技术特点 该 自动焊机采用先进的计算机运动控制技术 , 焊 车的行走电机和送丝电机采用伺服电机 , 带有正交编 码器 , 以实 现位 置反馈 和速度反馈 , 保证准确的位
12、置 定位精度和速度精度 , 同时具有较好的动态性能和输 出力矩 。焊枪摆动和高低位置调节采用步进 电机, 利 用步进电机不需要闭环即可实现准确定位 的特点 , 保 证摆动宽度 、 停 留时间和高低姿态的控制精度。采用 以D S P数字信号处理器为核心的控制器, 实现对电机 的控制 、 L O接 口控制和所有 的运算 。D S P的高速运 算性能确保了电机的运动控制和相关运算在极短时 2 8 P i p e l i n e T e c h n i q u e a n d Eq u i p me n t J u 1 2 0 1 2 间内完成。采用普 通硅整流或逆变 电源作为焊接 电 源 。采用 C
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