管道運(yùn)輸是一種對(duì)環(huán)境危害小的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸方式。施工區(qū)域跨度大,沿線施工環(huán)境惡劣,管道運(yùn)輸逐漸向高壓(7.5MPa)和大直徑(1420mm)方向發(fā)展。這對(duì)管道環(huán)焊縫的焊接提出了更高的要求。管道環(huán)焊縫的焊接已成為制約整個(gè)工程質(zhì)量和施工周期的關(guān)鍵工序。
在我國(guó)長(zhǎng)輸管道焊接工程中,受技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件的制約,停留在手工焊接半自動(dòng)焊接水平,施工期長(zhǎng),成本高,經(jīng)濟(jì)效益差。 加上人為干擾,施工質(zhì)量的穩(wěn)定性也不保證。因此,濟(jì)南管管自動(dòng)焊技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、提高施工水平具有重要意義。
濟(jì)南管管自動(dòng)焊技術(shù)現(xiàn)狀:
自動(dòng)焊接是指在管道相對(duì)固定的情況下,焊接設(shè)備通過(guò)機(jī)械和電氣方法驅(qū)動(dòng)焊槍沿焊縫繞管壁移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。目前,全位置自動(dòng)焊接技術(shù)在大直徑厚壁壓力管道焊接中仍難以充分應(yīng)用。主要原因是:
(1)大直徑厚壁壓力管道安裝圍長(zhǎng)的裝配難以達(dá)到均勻、高精度,需要設(shè)備根據(jù)坡口尺寸和偏差自動(dòng)調(diào)整焊槍位置,實(shí)現(xiàn)焊縫的自動(dòng)跟蹤。然而,由于焊接過(guò)程中應(yīng)用環(huán)境惡劣,傳感器容易受到弧光、高溫、煙霧、飛濺振動(dòng)和電磁場(chǎng)的干擾,很難實(shí)現(xiàn)焊縫的自動(dòng)跟蹤;
(2)焊接空間的變化要求焊接系統(tǒng)根據(jù)焊槍位置自動(dòng)及時(shí)調(diào)整焊接工藝參數(shù),達(dá)到焊接接頭成形的基本一致性;
(3)難以識(shí)別執(zhí)行機(jī)構(gòu),特別是高頻變頻器的傳輸誤差,難以高精度補(bǔ)償。
目前,國(guó)內(nèi)外已成功開(kāi)發(fā)出自動(dòng)焊接設(shè)備。而且,小車(chē)的爬行軌跡與焊縫平行,必要時(shí),焊槍完全手動(dòng)調(diào)整,不具備焊縫跟蹤功能。因此,嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這些設(shè)備不能稱(chēng)為濟(jì)南管道自動(dòng)焊接設(shè)備。
此外,目前可用于焊接規(guī)范參數(shù)自調(diào)整的自動(dòng)焊接設(shè)備都是基于焊接前的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),所建立的數(shù)學(xué)模型與實(shí)際有很大不同。這不僅使焊接前的準(zhǔn)備過(guò)程復(fù)雜化,而且降低了設(shè)備的適應(yīng)性。此外,操作過(guò)程中調(diào)整的規(guī)格參數(shù)的合理性,即質(zhì)量不能保證。
目前濟(jì)南管管自動(dòng)焊的擺式機(jī)構(gòu)大多采用擺式時(shí)鐘原理,即擺動(dòng)機(jī)構(gòu)等幅左右交替擺動(dòng),對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)誤差,尤其是換相要求頻繁的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)引起的換相耦合誤差無(wú)能為力,從而導(dǎo)致擺動(dòng)中間偏離實(shí)際焊接點(diǎn),熔池位置根據(jù)誤差的積累而偏離焊縫。
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