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管道局:科技自强化解“蜀道难”

日期:2024-06-28    来源:中国石油报

国际石油网

2024
06/28
10:05
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关键词: 中国石油 油气储运 油气设备

当钢级X80、管径1219毫米的长输管道工程与四川“山从人面起,云傍马头生”的地形地貌相遇,将碰撞出怎样的火花?看管道局如何科学应对山区地段全自动焊接挑战——

6月24日,位于四川省隆昌市石燕桥镇的川气东送二线西段2标段项目(以下简称“川二西项目”)建设现场,管道倚着山路的坡度蜿蜒向前。

身经百战的CPP102机组长汪海吃足了蜀道的苦头,忍不住感慨:“400米线路中,最多遇到过10个热煨弯管,进场路都是羊肠小道,不借助科技的力量,还真干不了这活儿!”

攻坚

翻山越岭 势不可挡

在“川二西项目”,“蜀道难”是横在项目建设者眼前的一道障碍。这条线路全长110.79公里。其间,山水丘陵纵横,蜀道密如蛛网,设备管材进场困难重重。全线热煨弯管895根,平均每公里达到8根之多,冷弯管1750根,平均每公里15根,全自动焊接比例超过72%。四川地区全年降雨天数占比达37%,有效施工天数不足全年的2/3。漫长的雨季制约着施工进度,云雾缭绕导致空气湿度增大,全自动焊接的质量面临着严峻挑战。

自项目全面开工建设后,管道局一方面科学决策、精细部署、强化管控,用制度绷紧安全之“弦”,校准质量之“标”,提高创效之“能”,各焊接机组紧抓施工进度,翻山越岭突破难点。另一方面,积极为局内各单位搭建科技创新的舞台,引导各方携手合作,紧密结合工程实际,以科研课题成果为抓手,攻克“卡脖子”难题。很快,一场以科技创新突破实现核心竞争力提升的攻坚之战,在一线展开。

在崎岖山路中颠簸了近1个小时,记者来到山地全自动焊接现场,见证了这场“攻坚之战”的独特魅力。令人耳目一新的是,在以往借助手工焊接都很难完成的30度以上直管对弯管焊接处,黑色的管道“长龙”借助“山地全自动焊施工配套技术研究融合示范项目”“X80 D1219毫米热煨弯管与直管全自动焊接技术装备研发”2项科研课题成果,成功翻越蜀地山脉,实现了“从山底到山顶、通过加长型热煨弯管、再从山顶到山底”不留断点的全自动焊接施工。规整的作业带上,现场员工仅需按动遥控器操作按钮,便能精准控制山地柔性内焊机,顺利让管材严丝合缝地有序衔接。在项目部的科学部署下,主力焊接机组熟练掌握多项全自动焊接技术,确保全线“管过不留头”。种种突破不免令人感慨,科技的力量果真让工程建设“插上了翅膀”,实现了管道局长输管道工程建设水平质的飞跃。

共融

协同联动 共解难题

在施工现场,除了有忙碌的建设者,还有由管道局焊接专家组成的技术保障团队。这种紧贴现场、多级联动的工作形式,是“川二西项目”管理的一大特色。

CPP114机组长宋建伟表示,为了科研成果、新技术能在“川二西项目”顺利应用,不少设备、技术方面的专家组队到项目,手把手地帮助一线员工提升操作水平,许多疑难问题都能在现场解决,这种动态式的培训广受机组人员的欢迎。

合力之下,蜀道“十八弯”不再是焊接机组的“拦路虎”,新技术、新设备、新工法激发出工程一线极强的战斗力:CPP114机组成为全局首个大口径管道山地柔性内焊机根焊型全自动焊机组,连续攻克多处山地施工难点,立下“赫赫战功”。

科技带来的改变让宋建伟感慨不已。现在,他所在的机组已经全面采用了管口组对间隙0毫米、双V形10度坡口、山地柔性内焊机根焊、气保实心焊丝下向双焊炬自动焊填充盖面的山地全自动焊工艺。以25度的山坡地段18.4毫米壁厚的管道为例,宋建伟算了一笔账:“新技术应用以后,管口组对根焊热焊焊接由组合焊接的2个小时缩短为30分钟。环焊缝长度3.8米,填充盖面的焊丝量由8公斤减少到了3公斤,焊接时长从5个小时减少到45分钟,一次合格率由85%左右提高到了96%以上。”

令人惊喜的纪录背后,是创新带来的显著红利:无损检测由PAUT、DR双检双评3天出结果变为只用AUT检测,1天便能生成结果。各项进度的提升,让项目部在人、机、物、料等多个维度中省下了更多真金白银。

挑战

立志图强 关山可越

事实上,管道局“川二西项目”在全自动焊接领域的成功突破,是不断挑战自我的结果。

2022年,中油工程科研课题“大坡度山区管道自动焊设备及技术研究”、管道局科研课题“山地全自动焊接施工配套技术研究融合示范项目”开展工业化应用,并获得成功。

科技带来的良好反响,让专家团队和一线项目尝到了甜头。但在他们眼中,仍然存在一个无法忽视的短板:由于热煨弯管管口尺寸不满足内焊机组对及AUT检测要求,施工人员需要在预制场先将热煨弯管两端与1.5米长的袖管以手工自动组合焊工艺焊接并检验合格后,再运至山地现场与直管进行全自动焊。这将造成每个热煨弯管多出2道焊口,对每公里线路有8至10根热煨弯管的山地而言,焊口数量也将由每公里90道增至110道。为此,一个新的技术难题出现在眼前:能否实现热煨弯管与直管全自动焊接?

2023年1月起,管道局就这一“卡脖子”技术难题立项攻关。多家单位合力攻坚破题,同年10月15日,世界上首道“X80 D1219毫米热煨弯管与直管”全自动焊接焊口顺利诞生。

目前,“川二西项目”已完成X80 D1219毫米山地全自动焊焊口2879道,共计28.5公里,焊口AUT检测一次合格率达到96.4%。该项目完成焊接加长型热煨弯管136根,最大水平角度达到66度、最大纵向角度54度,焊接弯管393道。这场技术突破,既提高了工效质量,也大幅度减少了削方降坡、烟尘排放。

在各类地形和场景的成功应用表明,管道局已全面掌握大口径油气管道柔性焊接机器人关键技术,并进行大规模工程应用示范,成功填补了国内外大口径管道山区全自动焊技术领域空白。

面对充满机遇的未来,管道局焊接责任师、“川二西项目”专家组组长靳红星心中有着更高的期待:“我们仍有许多‘关山’需要翻越,还要进一步强化科研支撑,夯实全面应用‘四全’自动焊接基础。”

与此同时,全局上下正协同作战,推进国家能源局补强能源技术装备短板专项任务课题“长输管道智能焊接与检测技术装备研究”,尽早实现近远程操控的“无人焊接工作站”,继续领跑长输管道焊接检测行业领域,实现企业高质量发展水平的再次跃升。


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