中俄二线,管道建设的一场技术革命

发布时间: 2017-11-14 13:51:04 |来源:中国网 | |责任编辑: 曹洋

 

中俄原油管道二线工程(以下称“中俄二线”)创造了一个技术用语,称为“三化施工”。它规范着工程一路走去,在今年5月31日完成主体焊接后显示,它几乎告别了“手握焊枪,焊花飞舞”的史诗,完成了长输管道建设的一场技术革命。

中俄二线定义的“三化施工”是“焊接自动化、检测智能化、补口机械化”。这“三化”支撑着管道建设的核心施工工艺。“焊接自动化”是指管道焊接中采用管道全位置自动焊机,在管道相对固定的情况下,由焊接小车带动焊枪沿轨道围绕管壁运动,从而实现自动焊接。这个装置一般由焊接小车、行走轨道、自动控制系统等部分组成。装置的各个部分均由计算机编程控制,程序启动后,焊接小车各部分按照程序的逻辑顺序协调动作。焊接人员所要做的,是前期的参数设定和焊接现场的操作焊接控制面板。这种取代手工焊的焊接,一旦参数设定正确,就可以靠焊接方式的同一性形成充分的质量保障,同时,提升施工效率和降低劳动强度的优势也得到充分的显现。

“检测智能化”是与自动化焊接相连接的AUT智能检测方式。它是通过现场工作站对管道焊接实施的的一种全自动的超声波检测。检测试块中预设了管道焊接不同深度的16处坡口未熔合、6处体积型缺陷,在对应搜索中,可以以每道口1.5分钟的速度随现场焊接即时进行检测,当天检测的数据可通过网络传往任意区域和人员。在中俄二线,检测结果适时传给业内的6个专家,他们可根据这些数据掌控焊接质量和发出调整焊接参数的提示。

补口机械化是使用全自动喷砂除锈加中频预热加中频回火的补口施工方法,这在中俄二线低温工况下,更显示了强大的优越性。这个工艺是在密闭条件下喷砂,磨料自动回收、分离并可循环使用,环保效果极其显著,告别了过去工人带着密实的防尘罩,在如同站场上一片硝烟中工作的日子。又因为使用中频感应加热是一种非接触式加热,加热温度高,加热速度快,温度容易控制,有效解决了低温环境下加热缓慢、管体受热不均匀、热量散失快、烘烤易返锈的问题。这个工艺还通过管体自身的热传导对热收缩带进行二次熔胶,使热溶胶充分融化,克服了原手工在冬季由于火焰烘烤温度不足而产生的质量缺陷。

“三化”施工,在前期国内以及国内队伍到国外施工的管道建设中曾有过一些尝试,属于零星的、局部的、小规模的、非招标文件规定的操作。而在中俄二线,中石油集团公司、管道公司立足进行一次规模性尝试以促成后期的全面推进,完成一次技术飞跃。所以,在初设和招标中就开始了实际履行。如在中俄二线的初设中规定“坡度小于15º的,地势平坦地段,宜采用自动焊焊接方法,坡度大于15º地段,在提高自动焊成套设备的适应能力或在采取相应措施后,可采用自动焊施工”。在全长941.8千米的线路上,有730千米地段适合全自动焊接施工。辽阔的东北黑土地,不仅养育着苍生,还给管道建设提供了一块广袤的试验田。中俄二线在这里“三化”施工的使用率达到了75%。平均焊接合格率达到98%,冬季施工时单机组日平均焊接30道口。比较过去传统施工,在效率和质量上实现了一次飞跃。不仅在这个项目上保证了工期进度,还取得了重大的实验结果,提供了诸多高价值的借鉴,为后期管道建设奠定了技术依据。同时,中俄二线,又是一个科技摇篮,一大批专家、项目管理人员、现场焊接操作工、相关设备生产厂商从中开了眼界,得到磨练,收获了经验,完成了自身的完善和提升。随之而来的是标准的、规范、工法的形成,为管道建设管理提供了高层面的平台。

中俄二线驾驭“三化”施工的历程充满曲折。从去年7月20日的“百口考核”开始一路艰难走过。“百口考核”期间,虽然每家在基地都经过了长达三个多月的严格培训,但到现场实际操作,还是暴露了功力的欠缺。最艰难的期间,有的机组一天只能完成两道口,在参数调整中牵一发动全身,按下葫芦起了瓢。这个阶段,他们甚至怀疑业主决策的正确,认为自身在中俄二线大规模使用全自动焊是个不可能完成的任务。在此期间,有的单位主动到相邻标段去观摩。业主项目部根据这些综合情况及时组织,聘请专家指导,密切横向交流,充分信息共享,各施工单位反复研讨,各机组不断调整设备参数,经过“百口考核”之后,各参建队伍纷纷走出低谷。使用技术成熟之后,四标段一个机组合格率最高达到99.6%,二标段一个机组创造了日焊接79道口的记录。今年5月,中石油集团公司覃伟中副总经理一行到现场调研时,对中俄二线的“三化”施工称为“这是中国石油项目建设的里程碑”。

中俄二线全自动焊接使用的设备有国产有进口,有全套也有部分,其中管道局自主研发生产的CPP900型全自动焊机在这个项目得到了充分的检验,得到了公认的好评,有的油田单位也采用了这套设备,而且很快得以熟悉和掌握,取得了很好的使用效果。在中俄二线,管道局现场机组的命名是以CPP900为标注的,如二标段就是由5个CPP机组组成,现场标识有CPP307机组、CPP413机组等。其中首先表明就是设备型号,后面的3或4是表示管道三公司或四公司的意思。“CPP900”成了全自动焊的一个响亮名字。在中俄二线施工中,生产厂家也提供了优质的服务,为施工单位对设备的尽快掌握和现场及时解决问题做了很好的技术支持。

中石油天然气与管道分公司副总经理陈健峰曾多次到中俄二线现场调研,当主体焊接临近完成阶段,他到现场问一位焊工:“用了这段自动焊以后,你们觉得还能回到手工焊么”,焊工诚恳地说“恐怕是回不去了”。说到全自动焊,一位施工单位的现场项目经理表示,“开始我们并不情愿接受这个模式,担心设备购置后难以收回成本,担心焊工不能过关,现在看来这些担心都消失了”。经过中俄二线的实验过程,中国石油集团公司更坚定了全面推广的信心,已经计划在即将全面开工的中俄东线输气管道工程中全面使用全自动焊工艺。

对于在中俄二线经过历练的焊工已经成为难得的人才,可以在未来的管道建设市场大显身手。与“三化”施工关联的各工种、各层面管理人员都在中俄二线这个平台得到了丰盈的收获。在记者采访过程,他们不仅多次表示充分的认可,还提出了未来在“三化”施工中需要完善的一些建议。如全自动焊接与AUT检测的结合模式、设备的技术支持和管理等。

中俄二线“三化”施工有勇敢的起步,有艰难的推进,有预期的成果,一块成功的试验田,完成了一桩承前启后的管道建设技术革命大业。


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