PPAWMⅡ型管道预制自动焊机在管道工厂化预制中的应用大会一等

1、PPAWM-型管道预制自动焊机在管道工厂化预制中的应用中国石化集团第三建设公司 季伟明摘要：对一种新型、高效、适合于管道工厂化预制的自动焊机-PPAWM-型管道预制自动焊机的组成、工作原理进行了介绍，并与传统的手工电弧焊进行了技术经济指标比较，最后介绍了PPAWM-型管道预制自动焊机的工程实际应用例子。0 前言为了提高生产效率，增加自动化程度，减轻焊工劳动强度，适应管道工厂化预制的迫切需要，北京瑞吉安电子有限公司根据我们提出的具体要求，专门设计、制造了PPAWM-型管道预制自动焊机。该焊机采用管子转动、焊接机头相对固定的方式实现自动焊接，焊接工艺采用高效率、低成本的CO2气体保护焊，操作简单，

2、性能可靠，适用范围广。该焊机的成功开发，填补了目前国内工艺管道自动焊接设备的空白。1 组成及工作原理PPAWM-型管道预制自动焊机由主机、平衡器、活动托架及焊接电源、送丝机四大部分组成，见附图1。1.1主机主机由机座、立柱、横臂、压紧装置、滚轮组和焊枪调节系统、摆动器等六部分组成。立柱可电动上下升降，横臂可绕立柱旋转，压紧装置装在横臂上并可在横臂上移动，滚轮组分成三组两档，相邻两组组成一档，以适应不同管径，靠近立柱的一档适于DN50-DN300范围，另一档适于DN300-600范围。压紧装置与滚轮组配合以压紧工件。焊枪调节系统可对焊枪进行上下、左右调节，并可调节焊枪角度，以使焊枪落在最适合工件

3、焊接的位置。摆动器可调节摆动频率、幅度及左右侧停顿时间，以适应不同工件壁厚的需要。1.2平衡器平衡器用于当工件具有偏心重量时在转动过程中平衡弯矩和扭矩，确保焊接过程平稳。平衡系统由夹紧装置和平衡块组成。夹紧装置分A型、B型和C型三类，A型适用于DN50-DN200，B型适用于DN250-DN400，C型适用于DN450-DN600。平衡块分5KG、10KG、20KG、30KG四种规格。1.3活动托架当被焊工件较长（超过两米）时，使用活动托架，与主机机座上的滚轮组配合，共同将被焊工件支撑在一个水平面上，使工件转动过程平稳，并使焊机所承受的弯矩为最小。1.4焊接电源和送丝机焊接电源和送丝机选用定型

4、产品，默认情况下为唐山松下CL-500型焊接电源和送丝机。焊接电源和送丝机是否随机配备由合同条件决定。2 与手工电弧焊、手工钨极氩弧焊经验数据比照及技术经济指标分析管道的焊接层次一般可分为封底焊、填充焊和盖面焊，封底焊可采用自动焊，也可采用手工焊。若采用自动焊，则对坡口加工质量、组对要求较高，且国内生产的管配件很难满足自动焊的要求，而手工焊则要求一般。我们的经验是最好采用手工钨极氩弧焊封底，自动焊填充、盖面。2.1与手工电弧焊、手工钨极氩弧焊焊接参数的比较 参 数焊接方法电 流（A）电 压（V）焊接速度（CM/MIN）线能量（KJ/CM）手工电弧焊10012028309121020手工钨极氩弧

5、焊8090 1315813915PPAWM-型管道预制自动焊（药芯焊丝）1602402228202810252.2效率若按8小时工作制计，手工电弧焊填充、盖面每天完成约60寸径，PPAWM-型管道预制自动焊机（药芯焊丝）自动焊约270寸径（按工作量饱满计），速度是手工电弧焊的4.5倍。2.3技术经济指标分析管道材质以20#钢为例，手工电弧焊焊条选用J427，自动焊（药芯焊丝）选用TWE-711。J427焊条价格以7元/公斤计，TWE-711焊丝以14元/公斤计， CO2气体以37.5元/瓶计，手工电弧焊焊工人工成本以120元/日计（一次焊接合格率能达到99.5%以上的优秀焊工的上海地区市场价）

6、，自动焊焊工人工成本以60元/日计（一般普通焊工的上海地区市场价）。PPAWM-型管道预制焊自动焊机以每天焊接270寸径管子计，手工电弧焊以每天完成60寸径计，并折成每天焊接270寸径管子进行成本分析，如下表所示： 单位：元焊材消耗气体消耗人工工资其他合计手工电弧焊99.9/480.05.4585.3PPAWM-型管道预制自动焊109.620.060.08.1143.7由上表可见，手工电弧焊的成本是PPAWM-型管道预制自动焊的4.1倍，而焊缝外观成型、焊接一次合格率则手工电弧焊与自动焊是无法比拟的，此外，自动焊可长时间进行，而手工电弧焊则由于焊工体力的限制不可能长时间进行作业，因此，在管道预

7、制厂应积极推广使用自动焊。3 工程实际应用我们在去年上海石化四期20万吨/年聚丙烯装置中初步探索使用PPAWM-型管道预制自动焊机，取得一些经验后，逐步在上海石化四期70万吨/年乙烯改造工程中推广使用，到镇海炼化100万吨/年加氢精制装置、上海石化四期120万吨/年加氢裂化装置时已普遍使用，现在正在建造的漕泾化学工业园区德国拜耳聚异氰酸酯装置也在全面使用PPAWM-型管道预制自动焊机。下面以120万吨/年加氢裂化装置为例进行说明。120万吨/年加氢裂化装置管道预制量总计58868寸径，其中包含9000寸径高压管道，我们投入了8台PPAWM-型管道预制自动焊机，所有焊口均采用手工钨极氩弧焊封底，自动焊操作工10名，手工氩弧焊焊工20名，负责组对焊口及封底焊，另有3名机动焊工，总计33名焊工，39天完成全部预制工作量，其中高压厚壁管预制了16天，总的焊接一次合格率达到99.2%。 PPAWM-型管道预制自动焊机在此次管道预制中发挥了巨大的作用，产生了显著的效益，没有该自动