Dự án Đường ống khí Tây-Đông là dự án trình diễn đầu tiên ở Trung Quốc sử dụng công nghệ hàn tự động quy mô lớn và thể hiện đầy đủ tính ưu việt của công nghệ tiên tiến. Thông qua lễ rửa tội của dự án tuyệt vời này trong suốt thế kỷ, công nghệ hàn ống tự động đã được hầu hết các đơn vị xây dựng chấp nhận và sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong các dự án đường ống trong tương lai để đóng vai trò lớn hơn. Từ năm 1997, Viện nghiên cứu công nghệ kỹ thuật CNPC đã cam kết nghiên cứu thiết bị hàn ống tự động và công nghệ xử lý. Nó đã được phát triển và áp dụng trong gần mười năm. Thiết bị hàn ống tự động APW đã được phát triển cho hơn 70 dự án đường ống. Set, trong đó, 56 bộ đã được áp dụng trong Dự án Đường ống khí Tây-Đông. Đã đạt được hiệu suất ứng dụng kỹ thuật tốt và tích lũy được nhiều kinh nghiệm xây dựng tại chỗ. Trong những năm gần đây sau khi hoàn thành Dự án Đường ống khí Tây-Đông, chúng tôi đã tiếp tục tập trung vào nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ này và đã đạt được kết quả ứng dụng trong công nghệ hàn thông minh và công nghệ hàn đáy và hàn tự động, và bắt đầu chơi hiệu ứng. Đó là một công việc có ý nghĩa để sắp xếp và tóm tắt công việc trong lĩnh vực này và thúc đẩy sự phát triển hơn nữa của công nghệ hàn ống tự động. Sau đây là đánh giá và phản ánh về khía cạnh công việc này.
1. Đặc điểm và ứng dụng của máy hàn tự động APW-II
Sự phát triển của máy hàn tự động tất cả các vị trí đường ống APW-II dựa trên công nghệ đường ống của Trung Quốc, và tận dụng những thành tựu công nghệ mới nhất của sự phát triển khoa học và công nghệ ngày nay, và đã phát triển một bộ ống tự động tất cả các vị trí thiết bị hàn phù hợp với điều kiện quốc gia của Trung Quốc. Nó đang cố gắng cải thiện cơ bản năng suất và chất lượng của hàn đường ống tại chỗ ở Trung Quốc và cải thiện điều kiện làm việc của thợ hàn. Thành tựu kỹ thuật là một bộ thiết bị đặc biệt hàn tự động và công nghệ hỗ trợ áp dụng cho các điều kiện kỹ thuật tại chỗ của Trung Quốc và phẩm chất kỹ thuật và văn hóa của công nhân.
1.1 Các tính năng kỹ thuật chính của thiết bị
Máy hàn tự động toàn bộ loại APW-II bao gồm đầu máy hàn (bao gồm hệ thống đi bộ xe đẩy, hệ thống xoay súng hàn, hệ thống điều chỉnh chiều cao súng hàn), đường hàn, hệ thống điều khiển và cung cấp điện hàn.
Các tính năng kỹ thuật chính của nó là:
(1) Hàn tất cả các vị trí phù hợp cho kết nối cố định đường ống dài của đường kính lớn và trung bình.
(2) Hệ thống điều khiển ổ đĩa áp dụng công nghệ điều khiển ổ đĩa servo DC dựa trên quy định tốc độ PWM và hệ thống điều khiển vòng kín để phát hiện cảm biến dịch chuyển. Nó có độ chính xác định vị cao và khả năng chống nhiễu mạnh mẽ, đạt được độ tin cậy và độ bền cần thiết cho sử dụng tại hiện trường.
(3) Các thông số hàn như dòng điện, điện áp, tốc độ vung súng hàn, biên độ dao động và thời gian dừng ở cả hai đầu có thể được đặt trước khi hàn và cũng có thể được điều chỉnh theo thời gian thực trong quá trình hàn.
(4) Để đạt được sự kiểm soát chính xác của cú swing ở tốc độ swing cao, dự án này sử dụng mạch cảm biến điều khiển swing phản hồi nắp đậy, chuyển đổi sự dịch chuyển của hệ thống swing thành tín hiệu điện có thể điều khiển thông qua một cảm biến được thiết kế đặc biệt. Đồng thời, nó có chức năng bộ nhớ cho vị trí.
(5) Bản nhạc thông qua hình thức bản nhạc tròn cứng mở, nhẹ và nhẹ, thuận tiện cho việc tải và thời gian phụ trợ ngắn. Thời gian tải bản nhạc là s0.5 phút. (6) Công nghệ đã hoàn tất và có công nghệ hàn phù hợp.
Trong số đó, công nghệ chính kết hợp với điều khiển tự động và can thiệp thủ công giải quyết vấn đề rằng lỗi xử lý rãnh trong công trình đường ống ở Trung Quốc là lớn, sai lệch của nhóm trường và khe hở của cặp không phải là hàn tự động. Tỷ lệ vượt qua của hàn tự động có thể đạt 98%. Đây là ưu điểm đáng kể nhất của thiết bị này so với các thiết bị tương tự khác trong và ngoài nước. Tính năng này là một điều kiện tiên quyết quan trọng để các thiết bị hàn đường ống tự động và tự động được thiết kế và đưa vào sử dụng thực tế trong các điều kiện của nước ta.
1.2 Ứng dụng của Máy hàn tự động tất cả các vị trí ống APW-II trong Kỹ thuật 1.2.1 Tổng quan về ứng dụng
(1) Kể từ tháng 5 năm 2001, máy hàn tự động tất cả các vị trí đường ống APW-II đã được sử dụng trong 56 bộ đơn vị xây dựng dầu ở Đại Khánh, Liaohe, Bắc Trung Quốc, Trường Khánh và Dagang, và tổng số Khí Đông-Tây Chủ sở hữu đường ống đã được hoàn thành. Các đường ống của đường dây và đường nhánh được hàn trong hơn 100 km, và tốc độ hàn là hơn 98%.
(2) Là một tổ chức chuyên ngành trong ngành dầu khí, trong khi tập trung vào phát triển công nghệ, nó chú ý nhiều hơn đến việc chuyển đổi công nghệ mới thành phương tiện để các công ty xây dựng nâng cao hiệu quả. Để chuẩn bị cho việc truyền khí Tây-Tây, chúng tôi đã tổ chức đào tạo hàn tự động và đào tạo hơn 300 thợ hàn có kỹ năng vận hành hàn tự động. Đây là một công việc cơ bản thiết yếu trong việc thúc đẩy các công nghệ mới.
(3) Học viện Kỹ thuật và Cục Đường ống Dầu Trung Quốc đã cùng thực hiện nghiên cứu về công nghệ xử lý hàn của Dự án Đường truyền khí đốt Đông-Tây. Theo các yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn và chất lượng cao của Dự án truyền tải khí Tây-Tây, dựa trên phân tích chuyên sâu về khả năng hàn của thép ống X70 có đường kính lớn, tường dày và cấp cường độ cao, APW-II đường ống đầy đủ vị trí tự động được thông qua. Thiết bị hàn, nghiên cứu về công nghệ hàn tự động và kiểm tra trình độ quy trình hàn, biên soạn quy định quy trình hàn và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng cho thiết bị hàn tự động để thực sự tham gia Dự án truyền tải khí Tây-Tây.
1.2.2 Ví dụ ứng dụng kỹ thuật
(1) Năm 2002, Công ty xây dựng dầu Liaohe II đã sử dụng 10 bộ thiết bị hàn tự động toàn diện APW-II để tạo thành một lớp vận hành hàn tự động. 20 hàn tôi đã được đào tạo và một lần được trao tặng bởi Công ty Đường ống khí Tây-Đông. Giấy phép lao động đã được cấp. Từ tháng 7 đến tháng 1 năm 2002, việc xây dựng phần thứ 17 của Dự án Đường ống khí Tây-Đông đã hoàn thành. Việc hàn tích lũy đã hoàn thành 1252 mối hàn, bao gồm φ1016x14.6 đường ống 915 cắt ngang và φ1016x17.5 đường ống 337, với chiều dài tích lũy 14,16 km. Tỷ lệ vượt qua của hàn một lần đạt 98,7%. Đây là một trong những đơn vị tốt nhất về chất lượng hàn của Phần phía Đông của Dự án Đường ống khí Tây-Đông và đã được Giám đốc Kỹ thuật và chủ sở hữu đánh giá cao.
Sau khi ứng dụng thành công vào Dự án Đường ống khí Đông-Tây năm 2002, Công ty thứ hai xây dựng dầu Liaohe đã sử dụng 14 bộ thiết bị để xây dựng trên phần B của phần 10 của Đường ống khí Đông-Tây năm 2003, hàn phương Đông Đường ống dẫn khí 0161016x14.6 Chiều dài tích lũy là hơn 20 km và tỷ lệ hàn chất lượng một lần đạt 98 8%.
(2) Công ty xây dựng dầu Trường Khánh từ tháng 6 đến tháng 11 năm 2003, sau khi đào tạo tại chỗ cho thợ hàn, thiết bị hàn tự động toàn bộ đường ống APW-II đã được sử dụng để thực hiện việc xây dựng Phần B của Đông-Tây Đường ống khí 13, hàn 0161016x14 Đường ống .6 là 40,2 km, và tỷ lệ thời gian hàn là hơn 98%.
(3) Dầu Dagang được chế tạo vào tháng 4 năm 2005. Nó sử dụng 12 thiết bị hàn tự động tất cả các vị trí đường ống APW-II để tạo thành một đơn vị vận hành dòng chảy. Nó tự động thực hiện phần thứ 8 của đường liên kết Tây-Đông của Đường truyền khí đốt Tây-Đông. Hoạt động hàn để đạt được kết quả mong muốn.
2. Nghiên cứu và phát triển công nghệ mới
2.1 Công nghệ hàn ống thông minh
Sự phát triển của công nghệ linh hoạt và thông minh đại diện cho hướng phát triển của công nghệ hàn ống tự động. Dựa trên sự thành công của việc phát triển và ứng dụng thiết bị APW-II, Viện Nghiên cứu Công nghệ Kỹ thuật đã tiến hành phát triển và nghiên cứu một thế hệ thiết bị hàn tự động mới dựa trên tình hình thực tế của ứng dụng hiện trường và yêu cầu xây dựng ngày càng tăng. Một mặt, công nghệ hiện có được cải tiến và cải tiến hơn nữa, và chức năng thông minh được thêm vào.
Sau đó, máy hàn tự động tất cả các vị trí đường ống thông minh kỹ thuật số APW-III đã được giới thiệu, đây là một sản phẩm nâng cấp của máy hàn loại APW-II. Các đặc điểm của loại máy hàn này như sau:
(1) Hệ thống máy tính công nghiệp được sử dụng để thực hiện điều khiển tự động toàn bộ quá trình hàn thông qua thiết kế phần cứng và lập trình phần mềm. Các thông số hàn của từng phần được lưu trữ trong máy tính và các thông số được tự động chuyển trong quá trình hàn. Để bù đắp cho sự thiếu hụt của nghệ thuật trước đó, chức năng can thiệp thủ công được đưa vào trong quá trình kiểm soát hoàn toàn máy tính, đây là chức năng thực tế kết hợp với điều kiện hiện trường.
(2) Một hệ thống phát hiện vị trí không gian được mã hóa góc được áp dụng, có thể xác định chính xác nắp vị trí góc của xe đẩy hàn. Do đó, xe đẩy hàn có thể được giới hạn ở bất kỳ vị trí nào, và các thông số hàn tại vị trí được hàn hồ quang.
(3) Hệ thống xoay thông qua điều khiển ổ đĩa phân chia động cơ bước, giúp cải thiện hơn nữa độ chính xác của điều khiển xoay và độ tin cậy của hệ thống.
(4) Phát triển một thiết bị phát hiện cảm biến chiều cao mỏ hàn, có thể tự động điều chỉnh và điều khiển độ giãn dài khô của dây trong quá trình hàn dưới sự điều khiển của máy tính. Cường độ lao động của thợ hàn giảm hơn nữa.
2.2 Máy hàn tự động niêm phong và hàn đáy sản xuất trong nước và có thể áp dụng
Thực hành ứng dụng "Truyền khí từ Tây sang Đông" cho thấy rằng việc hàn hạt gốc đã trở thành nút cổ chai của công nghệ hàn tự động nhằm phát huy đầy đủ các lợi thế kỹ thuật của nó. Trong các đơn vị xây dựng không có thợ hàn nội bộ và thiết bị hàn tự động PWT, gốc bán tự động STT thường được sử dụng. Việc hàn của hạt hàn không thể đáp ứng nhu cầu của dòng hàn tự động. Do đó, việc thúc đẩy phát triển công nghệ hàn đáy tự động và hàn đáy hiệu quả cao đã trở thành nhu cầu cấp thiết của mỗi đơn vị.
Viện nghiên cứu công nghệ kỹ thuật đã phát triển một máy hàn kín tự động tất cả các vị trí giá rẻ với quyền sở hữu trí tuệ độc lập và công nghệ hàn hỗ trợ kết hợp với tình hình thực tế của từng đơn vị xây dựng, và đã được định hình thành một ống loại APW-RI niêm phong tự động. Thiết bị hàn.
2.2.1 Phương pháp niêm phong hiện có
Hiện nay, trong việc xây dựng các đường ống dài, có một số phương pháp để hàn các mối hàn kín:
(1) Hàn điện cực cellulose. Phương pháp này thường được sử dụng để hàn hạt gốc của hàn thủ công. Đối với hàn tự động, công việc làm sạch xỉ và mài của hạt gốc là rất lớn, điều này rõ ràng ảnh hưởng đến hiệu quả hàn tự động.
(2) Hàn bán tự động STT. Đây là phương pháp hiện đang được sử dụng phổ biến. Ưu điểm là hoạt động thuận tiện, hạt hàn được hình thành tốt và hiệu quả cao, nhưng tốc độ hàn con dấu phía sau vẫn không thể đáp ứng các yêu cầu của hàn tự động.
(3) Thợ hàn bên trong. Máy hàn bên trong có tốc độ hàn nhanh và chất lượng mối hàn tốt, đây là một phương pháp lý tưởng để hàn kín đáy. Tuy nhiên, thợ hàn bên trong chỉ có thể thích ứng với một đường kính ống và tỷ lệ sử dụng lại thiết bị thấp, do đó chi phí tương đối của cấu hình thiết bị cao, và hầu hết các đơn vị xây dựng đều không chịu nổi.
(4) Máy hàn gốc tự động PWT. Thiết bị linh hoạt trong sử dụng, có hiệu quả hàn cao và có khả năng thích ứng rộng với đường kính ống. Nó là một thiết bị niêm phong đáy tự động lý tưởng. Tuy nhiên, thiết bị phức tạp, hình dạng rãnh đặc biệt và việc xử lý khó khăn. Cần phải hoàn thiện ứng dụng trong xây dựng tại chỗ, và vẫn cần một khoảng thời gian nhất định để tích lũy công nghệ và kinh nghiệm. Ngoài ra, thiết bị là một sản phẩm của Ý, giá cao, hỗ trợ kỹ thuật không hoàn hảo, và rất khó để quảng bá và áp dụng nó trong hầu hết các đơn vị xây dựng tại Trung Quốc. Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng hình thức kỹ thuật của thiết bị này phải là hướng phát triển của thiết bị hàn tự động và hàn đáy.
2.2.2 Các tính năng chính của thiết bị hàn đáy tự động và hàn đáy loại APW-RI:
(1) Theo yêu cầu quy trình của hàn kín, nguồn năng lượng hàn đặc biệt được phát triển bằng phương pháp điều khiển sóng xung kết hợp giọt nhỏ được sử dụng để cải thiện khả năng xuyên thấu của hồ quang bằng cách tăng mật độ năng lượng của hồ quang. Thiết bị có dòng điện cực đại lên tới 600A và dòng điện ngắn mạch lên tới 750A. Đồng thời, thông qua việc kiểm soát chính xác quá trình truyền giọt, sự hàn văng được giảm hiệu quả, và quá trình hàn ổn định và đúc hạt tốt. Thử nghiệm đã xác nhận rằng nguồn năng lượng hàn đặc biệt do dự án phát triển có độ xuyên hồ quang, tính ổn định của quá trình hàn và điều chỉnh các thông số hàn để đáp ứng các yêu cầu hàn của hạt hàn tất cả các vị trí.
(2) Sử dụng hệ thống điều khiển công nghiệp nhúng kết hợp với thẻ điều khiển chuyển động thông minh đa trục, và thông qua thiết kế mạch giao diện phần cứng và mạch truyền động điện, và thiết kế phần mềm hệ thống, nhận ra động cơ của động cơ, thực hiện hành động hàn và đáp ứng hàn kín Các tính năng cần thiết và độ tin cậy của thiết bị.
(3) Áp dụng hệ thống phát hiện cảm biến góc không gian có độ chính xác cao, nó có thể phát hiện độ chính xác phân chia của khoảng thời gian toàn vị trí theo yêu cầu của hàn kín, nhận ra sự kiểm soát chính xác của quá trình hàn và đảm bảo chất lượng của Hàn chấm.
(4) Thiết bị hệ thống và công nghệ hỗ trợ hoàn thành trong dự án này có thể áp dụng cho rãnh composite kép hình chữ U và áp dụng hoàn toàn cho dây hàn trong nước, bảo vệ khí CO2 100%, trong đó kích thước rãnh cơ bản được kết hợp với khuyến nghị PWT hiện có . Rãnh là phù hợp, nhưng thông qua thử nghiệm, các chi tiết cụ thể đã được cải thiện, mở rộng phạm vi ứng dụng của nghệ thuật trước đó.
(5) Thiết bị hàn tự động và hàn đáy loại APW-RI. Thiết bị thích ứng với đường kính của ống lớn hơn φ600mm; nó thích nghi với khoảng cách 0 ~ 0,5mm, độ lệch 1 + 0,5mm và cạnh cùn 1 + 0,5mmo
3. Vấn đề và suy nghĩ hiện có
Dự án Đường ống khí Tây-Đông là ứng dụng quy mô lớn đầu tiên của công nghệ hàn tự động tại Trung Quốc. Các thiết bị hàn tự động trong và ngoài nước cạnh tranh để hiển thị lẫn nhau. Mỗi người có giá trị riêng, thể hiện đầy đủ các đặc tính của chất lượng cao và hiệu quả cao của công nghệ và thiết bị tiên tiến, và đã có được các đơn vị chính, giám sát và xây dựng. Và sự công nhận và khẳng định của tất cả các bên. Đó là một xu hướng phát triển được công nhận để sử dụng công nghệ tự động hóa thay vì lao động để thúc đẩy sự tiến bộ của công nghệ thiết bị trong các đơn vị xây dựng khác nhau. Tuy nhiên, việc áp dụng hàn tự động trong Dự án Đường ống khí Tây-Tây vẫn là một công việc thử nghiệm. Dự án với tổng chiều dài hơn 4.000 km chỉ hoàn thành 800 km hàn tự động. Trong số đó, một số vấn đề cũng đã được phản ánh. Và giải pháp chắc chắn sẽ cải thiện hơn nữa và cải thiện công nghệ hàn tự động, và thực sự cải thiện mức độ xây dựng đường ống ở Trung Quốc lên một tầm cao mới. Dưới đây là một số ý kiến về một số vấn đề chung, như sau:
(1) Thành phần của đội xây dựng
Thiết bị hiện đại đòi hỏi nhân sự chất lượng cao để thành thạo. Thiết bị hàn ống tự động là một thiết bị kỹ thuật công nghệ cao kết hợp các kết quả tiên tiến của nghiên cứu đa ngành. Các nhà khai thác của nó nên có một nền tảng nhất định về kiến thức khoa học và văn hóa. Các phương pháp sử dụng và thói quen vận hành hoàn toàn khác với việc sử dụng các thiết bị truyền thống. Nó không đòi hỏi kỹ năng kỹ năng để đào tạo lâu dài, nhưng nó đòi hỏi một nền tảng văn hóa. Đề nghị đơn vị xây dựng nên xem xét nền tảng học vấn của mình khi tuyển dụng thợ hàn tự động.
(2) Bảo trì thiết bị
Thiết bị hệ thống máy hàn tự động là một sản phẩm điện và điện tử điều khiển bằng máy tính. Thành phần và chức năng của thiết bị rất khác so với các thiết bị cơ điện truyền thống. Việc bảo trì các thiết bị là khó khăn cho các thợ điện thông thường. Để đảm bảo hoạt động bình thường của dự án, tại chỗ cần trang bị cho các kỹ sư điện tử một số kiến thức chuyên môn nhất định theo số lượng thiết bị được cấu hình để tiến hành sửa chữa lỗi và bảo trì hàng ngày để đảm bảo sử dụng bình thường thiết bị và sản xuất những lợi ích.
(3) Hỗ trợ kỹ thuật
Thực tế đã chứng minh rằng công nghệ hàn đường ống tự động đường dài là một công nghệ toàn diện. Nó là sự kết hợp công nghệ đa ngành, đa lĩnh vực và đa chuyên ngành. Để tối đa hóa lợi ích, một số cấu hình hợp lý là cần thiết. Và phù hợp. Từ việc sản xuất ống cho đến việc kết hợp các vật tư hàn; từ vát đến nhóm lĩnh vực; từ đường ống, máy vát, đối tác đến máy phát điện tại chỗ, thiết bị vận chuyển, v.v.; từ hàn bìa trở lại để điền vào bìa; từ gia nhiệt trước, đánh bóng đến kiểm tra hàn, v.v., tất cả đều cần sự kết hợp khoa học, và khía cạnh này cũng cần một nghiên cứu có hệ thống. Nó cũng bao gồm sự hoàn thiện và khoa học hóa các tiêu chuẩn kỹ thuật, nghiên cứu sâu và toàn diện về công nghệ quy trình, tính khoa học và hợp lý của từng quy trình, sự hiểu biết và làm chủ của các nhà khai thác bằng công nghệ.
(4) Tổ chức và quản lý
Thiết bị hiện đại được sử dụng cho kỹ thuật hiện đại. Tất nhiên, quản lý tổ chức hiện đại là cần thiết. Chế độ quản lý đội xây dựng truyền thống rõ ràng không đáp ứng hiệu suất bình thường của công nghệ hàn tự động. Điều này đòi hỏi chất lượng của nhân viên quản lý, xây dựng hệ thống quản lý và xây dựng. Hình thức tổ chức và khuyến khích bồi thường cần phải được thay đổi và cải thiện. Khía cạnh này cũng đòi hỏi nghiên cứu có hệ thống và chuyên sâu.
(5) Phát triển bền vững của công nghệ
Công nghệ tiên tiến chỉ có thể đại diện cho trình độ kỹ thuật của một thời kỳ, và sự phát triển của công nghệ trong các lĩnh vực khoa học khác nhau chắc chắn sẽ thúc đẩy sự tiến bộ không ngừng của công nghệ hàn tự động. Những vấn đề kỹ thuật khó khắc phục hiện nay, với sự tiến bộ của công nghệ, chắc chắn sẽ được giải quyết trong tương lai gần. Do đó, trong khi thúc đẩy ứng dụng các công nghệ hiện có, cần tiếp tục tuân thủ sự phát triển và nghiên cứu các công nghệ mới, đây cũng là một quy luật tất yếu của sự phát triển khoa học và công nghệ.
4, kết luận
Nói tóm lại, việc xây dựng các đường ống dài là một phần quan trọng của việc xây dựng dự án trong tương lai. Thông qua Dự án truyền tải khí Tây-Tây, sự vượt trội của công nghệ hàn tự động đã được chứng minh, và hiệu quả cao và chất lượng cao của nó đã được mọi người công nhận và thu hút sự chú ý từ mọi khía cạnh. Nó tăng cường sự tự tin và quyết tâm của chúng tôi để cải thiện hơn nữa và tăng cường các công nghệ hiện có. Với sự phát triển và cải tiến của công nghệ tích hợp, việc áp dụng công nghệ hàn tự động cho các đường ống đường dài sẽ ngày càng trở nên phổ biến. Điều này có tác dụng tích cực lớn trong việc cải thiện trình độ kỹ thuật chung của các doanh nghiệp xây dựng đường ống của Trung Quốc, đạt được sự hội nhập với xây dựng đường ống thế giới và tham gia vào cuộc cạnh tranh của thị trường xây dựng đường ống quốc tế.
