Le projet de gazoduc West-East est le premier projet de démonstration en Chine qui utilise une technologie de soudage automatique à grande échelle et démontre pleinement la supériorité des technologies de pointe. Depuis le baptême de ce magnifique projet au cours du siècle, la technologie de soudage automatique de tuyaux a été acceptée par la plupart des unités de construction et sera plus largement utilisée dans les projets de pipeline futurs pour jouer un rôle plus important. Depuis 1997, l’Institut de recherche en technologies d’ingénierie du CNPC s’engage dans la recherche d’équipements automatiques de soudage de tuyaux et de technologies de process. Il est développé et appliqué depuis près de dix ans. L'équipement de soudage automatique de tubes de la série APW a été développé pour plus de 70 projets de pipeline. Ensemble, dont 56 ensembles ont été appliqués dans le projet de gazoduc Ouest-Est. A atteint de bonnes performances dans les applications d'ingénierie et a accumulé une grande expérience de la construction sur site. Au cours des dernières années, après l'achèvement du projet de gazoduc West-East, nous avons continué à nous concentrer sur une étude approfondie de cette technologie et avons obtenu des résultats concrets en matière de technologie intelligente de soudage par pipeline et de technologie de scellement automatique et de soudage par le fond. a commencé à jouer. effet. Il s’agit d’un travail utile de trier et de résumer les travaux dans ce domaine et de promouvoir le développement de la technologie de soudage automatique des tuyaux. Ce qui suit est un bilan et une réflexion sur cet aspect du travail.
1. Caractéristiques et application de la machine à souder automatique APW-II
Le développement de la machine de soudage automatique toutes positions pour pipeline APW-II est basé sur l'état actuel de la technologie des pipelines en Chine et exploite pleinement les dernières avancées technologiques du développement scientifique et technologique actuel. Il a développé un ensemble de conduites automatiques toutes positions équipements de soudage conformes aux conditions nationales de la Chine. Il essaie d'améliorer fondamentalement la productivité et la qualité du soudage par pipeline sur site en Chine et d'améliorer les conditions de travail des soudeurs. La réalisation technique consiste en un ensemble d’équipements spéciaux de soudage automatique par pipeline et en une technologie de support qui s’applique aux conditions techniques sur site et aux qualités techniques et culturelles des travailleurs en Chine.
1.1 Les principales caractéristiques techniques de l'équipement
Le poste de soudage automatique APW-II de type complet comprend une tête de poste à souder (y compris un système de marche sur chariot, un système de balancement du pistolet de soudage, un système de réglage de la hauteur du pistolet de soudage), une piste de soudage, un système de contrôle et une alimentation de soudage.
Ses principales caractéristiques techniques sont:
(1) Soudure toutes positions adaptée au raccordement fixe de conduites longues distances de gros et moyen diamètre.
(2) Le système de commande de variateur adopte la technologie de régulation de servo variateur CC basée sur la régulation de vitesse PWM et un système de régulation à boucle fermée pour la détection de déplacement. Il possède une grande précision de positionnement et une forte capacité anti-ingérence, assurant la fiabilité et la durabilité requises pour une utilisation sur le terrain.
(3) Les paramètres de soudage tels que le courant, la tension, la vitesse d'oscillation du pistolet de soudage, l'amplitude de l'oscillation et le temps d'arrêt aux deux extrémités peuvent être définis avant le soudage et peuvent également être ajustés en temps réel pendant le processus de soudage.
(4) Afin de permettre un contrôle précis de l’oscillation à grande vitesse, ce projet adopte un circuit de capteur de commande d’oscillation à rétroaction couverture-alimentation, qui convertit le déplacement du système d’oscillation en un signal électrique contrôlable par le biais d’un capteur spécialement conçu. Dans le même temps, il a une fonction de mémoire pour la localisation.
(5) La voie adopte la forme d'une voie circulaire rigide ouverte, qui est légère et légère, pratique pour le chargement et le temps auxiliaire court. Le temps de chargement de la piste est de 0,5 minute. (6) La technologie est complète et il existe une technologie de soudage adaptée.
Parmi celles-ci, la technologie clé associée au contrôle automatique et à l’intervention manuelle résout le problème selon lequel l’erreur de traitement de la rainure dans la construction du pipeline en Chine est importante, le désalignement du groupe de champs et l’écart de la paire ne sont pas des soudures automatiques. Le taux de réussite du soudage automatique peut atteindre 98%. C'est l'avantage le plus important de cet équipement par rapport à d'autres équipements similaires chez nous et à l'étranger. Cette fonctionnalité est une condition préalable importante pour que l’équipement de soudage par pipeline automatique et automatique soit conçu et mis en service dans les conditions actuelles de notre pays.
1.2 Application de la machine de soudage automatique toutes positions à tuyaux APW-II en ingénierie 1.2.1 Aperçu de l'application
(1) Depuis mai 2001, le poste de soudage automatique toutes positions du pipeline APW-II a été utilisé dans 56 ensembles de construction pétrolière à Daqing, Liaohe, Nord de la Chine, Changqing et Dagang, ainsi que le nombre total de gaz West-East Gas. Les propriétaires de pipelines sont terminés. Les pipelines de la ligne et des lignes secondaires sont soudés sur plus de 100 kilomètres et le taux de réussite au soudage est supérieur à 98%.
(2) En tant qu’institution spécialisée dans l’industrie pétrolière, tout en se concentrant sur le développement technologique, elle accorde plus d’attention à la transformation des nouvelles technologies en moyens permettant aux entreprises de construction d’améliorer leur efficacité. En préparation de West-East Gas Transmission, nous avons organisé la formation au soudage et au soudage automatiques et avons formé plus de 300 soudeurs spécialisés dans les opérations de soudage automatique. C’est un travail de base essentiel dans la promotion des nouvelles technologies.
(3) L’Académie des sciences de l’ingénierie et le Bureau chinois des oléoducs ont entrepris des recherches sur la technologie des procédés de soudage du projet de ligne de transport de gaz West-East. Compte tenu des exigences techniques élevées et de qualité élevée du projet de transport de gaz ouest-est, fondées sur une analyse approfondie de la soudabilité de l'acier de pipeline X70 de gros diamètre, à paroi épaisse et à haute résistance, l'APW-II pipeline position complète automatique est adopté. L'équipement de soudage, la recherche sur la technologie de soudage automatique et les tests de qualification des processus de soudage, la compilation des règlements sur les procédures de soudage et un soutien technique important pour que l'équipement de soudage automatique entre réellement dans le projet de transport de gaz Ouest-Est.
1.2.2 Exemples d'applications d'ingénierie
(1) En 2002, Liaohe Oil Construction Company II a utilisé 10 ensembles d’équipement de soudage automatique APW-II intégral pour former une classe d’opérations de soudage automatique. 20 soudures I ont été formées et ont été attribuées une fois par la West-East Gas Pipeline Company. Le permis de travail a été délivré. De juillet à janvier 2002, la construction de la 17ème section du projet de gazoduc Ouest-Est a été achevée. La soudure cumulée a permis de réaliser 1222 soudures, dont une traversée du pipeline 915 de 1016 x 14,6 et une traversée du pipeline 337 de 1016x17,5, d'une longueur cumulée de 14,16 km. Le taux de réussite du soudage atteignait autrefois 98,7%. Il s'agit de l'une des meilleures unités en termes de qualité de soudage de la section est du projet de gazoduc ouest-est et a été hautement apprécié par le directeur de l'ingénierie et le propriétaire.
À la suite de son application réussie dans le projet de gazoduc Ouest-Est en 2002, la deuxième société pétrolière de Liaohe Construction a utilisé 14 ensembles d’équipements pour la construction du tronçon B du dixième tronçon du gazoduc Ouest-Est en 2003, soudant ainsi l’ouest en est. Gazoduc φ1016x14.6 La longueur cumulée est supérieure à 20 km et le taux de qualification du soudage atteint jadis 98 8%.
(2) Changqing Oil Construction Company de juin à novembre 2003, après la formation pratique des soudeurs, l'équipement de soudage automatique en position pleine du pipeline APW-II a été utilisé pour la construction de la section B de la route ouest-est. Gazoduc 13 section, soudage 1016x14 Le tuyau de 0,6 km est de 40,2 km et le taux de réussite du temps de soudage est supérieur à 98%.
(3) Dagang Oil a été construite en avril 2005. Elle utilise 12 équipements de soudage automatique toutes positions pour pipeline APW-II pour former une unité d’écoulement. Il exécute automatiquement la 8ème section de la ligne de liaison ouest-est de la ligne de transport de gaz Ouest-Est. Opérations de soudage pour obtenir les résultats souhaités.
2. Recherche et développement de nouvelles technologies
2.1 Technologie intelligente de soudage de tuyaux
Le développement de technologies flexibles et intelligentes représente la direction du développement de la technologie de soudage automatique de tuyaux. Fort du succès du développement et de l’application des équipements APW-II, l’Ingénierie de la recherche en technologie a mené à bien le développement et la recherche d’une nouvelle génération d’appareils de soudage automatiques en fonction de la situation réelle des applications sur le terrain et des exigences croissantes de la construction. D'une part, la technologie existante est encore améliorée et améliorée, et la fonction intelligente est ajoutée.
Par la suite, le poste de soudage automatique numérique toutes positions à pipeline longue distance numérique intelligent APW-III a été introduit. Il s'agit d'un produit amélioré du poste de soudage de type APW-II. Les caractéristiques de ce type de poste à souder sont les suivantes:
(1) Le système informatique industriel est utilisé pour réaliser un contrôle automatique de l’ensemble du processus de soudage grâce à la conception matérielle et à la programmation logicielle. Les paramètres de soudage de chaque section sont stockés dans l'ordinateur et sont automatiquement commutés pendant le processus de soudage. Afin de combler les lacunes de l’état de la technique, la fonction d’intervention manuelle est intégrée dans le processus de contrôle total de l’ordinateur, fonction pratique associée aux conditions de terrain.
(2) Un système de détection de couverture de position dans l'espace codé en angle est adopté, qui peut déterminer avec précision la couverture de position angulaire du chariot de soudage. Ainsi, le chariot de soudage peut être coiffé à n’importe quelle position et les paramètres de soudage de la position sont soudés à l’arc.
(3) Le système oscillant adopte un contrôle d’entraînement de subdivision de moteur pas à pas, ce qui améliore encore la précision du contrôle d’oscillation et la fiabilité du système.
(4) Mise au point d'un dispositif de détection de la hauteur de la torche de soudage, capable d'ajuster et de contrôler automatiquement l'allongement à sec du fil pendant le processus de soudage sous le contrôle de l'ordinateur. L'intensité de travail du soudeur est encore réduite.
2.2 Scellant automatique de pipeline et machine de soudage par le bas pour pipeline, économiques et applicables dans le pays
La pratique d’application "Transmission de gaz d’ouest en ouest" a révélé que le soudage du cordon racinaire était devenu le goulot d’étranglement de la technologie de soudage automatique, permettant de tirer pleinement parti de ses avantages techniques. Dans l'unité de construction sans soudeuse interne ni équipement de soudage automatique PWT, on utilise généralement la racine semi-automatique STT. Le soudage du cordon de soudure est loin de pouvoir répondre aux besoins du flux de soudage automatique. Par conséquent, l’accélération du développement de la technologie d’étanchéité automatique et de soudage par le fond à haute efficacité est devenue un besoin urgent pour chaque unité.
L’Institut de recherche sur les technologies de l’ingénierie a mis au point une scelleuse automatique toutes positions à faible coût, dotée de droits de propriété intellectuelle indépendants, associée à la technologie de soudage associée, ainsi qu’à la situation réelle de chaque unité de construction. Elle a été transformée en tuyau plein de type APW-RI automatique de position Poste à souder.
2.2.1 Méthode de scellement existante
Actuellement, dans la construction de pipelines longue distance, il existe plusieurs méthodes pour souder les soudures par refermeture:
(1) Soudage descendant d'une électrode de cellulose. Cette méthode est généralement utilisée pour le soudage à la racle par soudure manuelle. Pour le soudage automatique, le travail de nettoyage et de meulage des scories du bourrelet racinaire est très important, ce qui affecte évidemment l'efficacité du soudage automatique.
(2) Soudage semi-automatique STT. C'est la méthode actuellement utilisée couramment. L’avantage est que l’opération est pratique, que le cordon de soudure est bien formé et que l’efficacité est élevée, mais que la rapidité du soudage par joint arrière ne permet toujours pas de répondre aux exigences du soudage automatique.
(3) Soudeur intérieur. La soudeuse interne a une vitesse de soudage rapide et une bonne qualité de soudure, ce qui est une méthode idéale pour sceller le fond. Cependant, la soudeuse interne ne peut s’adapter qu’à un diamètre de tuyau et le taux d’utilisation du matériel réutilisé est faible; le coût relatif de la configuration de l’équipement est donc élevé, et la plupart des unités de construction sont insupportables.
(4) Soudeuse automatique PWT. L'utilisation du dispositif est flexible, présente une efficacité de soudage élevée et une grande adaptabilité au diamètre du tuyau. C'est un équipement de scellement automatique du fond idéal. Cependant, l'équipement est compliqué, la forme de la rainure est particulière et le traitement est difficile. Il est nécessaire de développer l'application dans la construction sur site et il faut encore un certain temps pour accumuler technologie et expérience. De plus, l'équipement est un produit italien, le prix est élevé, le support technique n'est pas parfait et il est difficile de le promouvoir et de l'appliquer dans la plupart des unités de construction en Chine. Cependant, nous pensons que la forme technique de cet équipement devrait être la direction du développement des équipements de scellement automatique et de soudage par le fond.
2.2.2 Principales caractéristiques du matériel d'étanchéité et de soudage automatique par soudure de fond de tuyau de type APW-RI:
(1) Selon les exigences du procédé de soudage par soudure arrière, la source de courant de soudage spéciale développée par le procédé de contrôle combiné de la surpression des gouttelettes de pulsations est utilisée pour améliorer le pouvoir de pénétration de l'arc en augmentant la densité d'énergie de l'arc. L'appareil a un courant de pointe pouvant atteindre 600 A et un courant de court-circuit pouvant atteindre 750 A. En même temps, grâce au contrôle précis du processus de transfert des gouttelettes, les projections de soudure sont effectivement réduites, le processus de soudage est stable et le moulage du cordon est bon. L’essai a confirmé que la source de puissance de soudage spéciale mise au point par le projet tient compte de la pénétration de l’arc, de la stabilité du processus de soudage et du réglage des paramètres de soudage pour répondre aux exigences de soudage du cordon d’étanchéité toutes positions.
(2) À l'aide du système de contrôle industriel intégré, associé à une carte de commande de mouvement intelligente multi-axes, et à travers la conception du circuit d'interface matériel et du circuit de commande de puissance, et la conception du logiciel système, réalise la commande du moteur, exécute une action de soudage , et répondent à la soudure de soudure Les caractéristiques requises et la fiabilité de l'appareil.
(3) Adoptant un système de détection de détection d'angle d'espace de haute précision, il peut détecter la précision de division de l'intervalle de position maximale en fonction des exigences du soudage par soudage à l'arrière, réaliser le contrôle précis du processus de soudage et assurer la qualité des fonctions de soudage. cordon de soudure.
(4) L’équipement système et la technologie associée réalisés dans le cadre de ce projet s’appliquent à la double gorge en composite en forme de U et s’appliquent pleinement au fil de soudure domestique, protection 100% gaz CO2, dans laquelle la taille de la gorge est fondamentalement combinée à la recommandation PWT existante. . Le sillon est cohérent mais, à l’aide de l’expérimentation, les détails spécifiques ont été améliorés, ce qui étend le champ d’application de l’état de la technique.
(5) APW-RI type équipement complet de soudage automatique d'étanchéité de fond et de tuyau. L'équipement s'adapte au diamètre du tuyau supérieur à φ600mm; il s'adapte à l'écart de 0 ~ 0.5mm, le décalage de 1 + 0.5mm et le bord arrondi de 1 + 0.5mmo
3. Problèmes existants et pensée
Le projet de gazoduc West-East est la première application à grande échelle de la technologie de soudage automatique en Chine. L'équipement de soudage automatique à la maison et à l'étranger rivalise pour se montrer. Chacun a ses propres mérites, démontrant pleinement les caractéristiques de haute qualité et d’efficacité élevée des technologies et équipements de pointe, et a obtenu les unités principales, de supervision et de construction. Et la reconnaissance et l'affirmation de toutes les parties. L’utilisation de la technologie d’automatisation au lieu de la main-d’œuvre pour promouvoir le progrès de la technologie des équipements dans diverses unités de construction est une tendance de développement reconnue. Toutefois, l’application du soudage automatique dans le projet de gazoduc Ouest-Est n’est encore qu’un essai. Le projet d'une longueur totale de plus de 4 000 kilomètres n'a complété que 800 kilomètres de soudage automatique. Parmi eux, certains problèmes ont également été pris en compte. Et la solution améliorera sûrement encore et encore la technologie de soudage automatique et améliorera véritablement le niveau de construction du pipeline en Chine. Voici quelques commentaires sur certaines questions générales, comme suit:
(1) La composition de l'équipe de construction
Un équipement moderne nécessite une maîtrise de qualité du personnel. L'équipement de soudage automatique de tuyaux est un équipement technique de haute technologie qui combine les résultats avancés d'une recherche multidisciplinaire. Ses exploitants devraient avoir un certain fondement de connaissances scientifiques et culturelles. Les méthodes d'utilisation et les habitudes de fonctionnement sont complètement différentes de celles des équipements traditionnels. Une formation à long terme ne nécessite pas de compétences qualifiées, mais un fond culturel Il est recommandé que l'unité de construction prenne en compte son bagage académique lors du recrutement de soudeurs automatiques.
(2) Maintenance du matériel
Un équipement de système de soudage automatique par pipeline est un produit électronique et électrique commandé par ordinateur. La composition et la fonction de l'équipement sont très différentes de celles des équipements mécaniques et électriques traditionnels. La maintenance de l'équipement est difficile pour les électriciens ordinaires. Afin de garantir le fonctionnement normal du projet, le site doit doter les ingénieurs électroniciens de certaines connaissances professionnelles en fonction du nombre d'équipements configuré pour effectuer la réparation des anomalies et assurer la maintenance quotidienne des utilisateurs afin de garantir leur utilisation normale. les avantages.
(3) support technique
La pratique a prouvé que la technologie de soudage automatique sur pipeline longue distance est une technologie complète. Il s’agit d’une combinaison de technologies multidisciplinaires, multidisciplinaires et multiples. Afin de maximiser les avantages, une configuration raisonnable est nécessaire. Et correspondant. De la fabrication des tubes à l’adaptation des consommables de soudage; du biseautage au groupement de champs; des poseurs de canalisations, des machines à chanfreiner, des homologues aux générateurs sur site, du matériel de transport, etc. de la soudure de la couverture arrière au couvercle de remplissage; du préchauffage, du polissage à l'inspection du soudage, etc., nécessitent tous une combinaison scientifique, et cet aspect nécessite également une étude systématique. Cela inclut également la perfection et la scientificisation des normes techniques, la recherche approfondie et exhaustive de la technologie des processus, le caractère scientifique et raisonnable de chaque processus, la compréhension et la maîtrise des opérateurs par la technologie.
(4) Organisation et gestion
L'équipement moderne est utilisé pour l'ingénierie moderne. Bien entendu, une gestion d'organisation moderne est nécessaire. Le mode de gestion traditionnel des équipes de construction ne répond évidemment pas aux performances normales de la technologie de soudage automatique. Cela nécessite la qualité du personnel de gestion, la construction du système de gestion et la construction. Les formes d'organisation et les incitations en matière de compensation doivent être modifiées et améliorées. Cet aspect nécessite également des recherches systématiques et approfondies.
(5) Développement durable de la technologie
La technologie de pointe ne peut représenter que le niveau technique d'une période et le développement de technologies dans divers domaines scientifiques favorisera certainement le progrès continu de la technologie de soudage automatique. Les problèmes techniques difficiles à résoudre maintenant, avec les progrès de la technologie, seront certainement résolus dans un proche avenir. Par conséquent, tout en favorisant l’application des technologies existantes, il est nécessaire de continuer à adhérer au développement et à la recherche de nouvelles technologies, qui est également une loi inévitable du développement de la science et de la technologie.
4, la conclusion
En bref, la construction de pipelines de longue distance est une partie importante de la construction du projet à l'avenir. Dans le cadre du projet de transport de gaz Ouest-Est, la supériorité de la technologie de soudage automatique a été démontrée. Son efficacité et sa qualité élevées ont été reconnues par tous et ont attiré l'attention de tous les côtés. Cela renforce notre confiance et notre détermination à améliorer encore et encore les technologies existantes. Avec le développement et l'amélioration de la technologie intégrée, l'application de la technologie de soudage automatique pour les pipelines de longue distance deviendra de plus en plus populaire. Cela a un effet positif considérable sur l'amélioration du niveau technique général des entreprises chinoises de construction de pipelines, l'intégration à la construction de pipelines dans le monde et la participation à la concurrence du marché international de la construction de pipelines.
