新技术“焊”出新高峰

  8月1日，由石油工程建设公司江汉油建承建的川气东送二线天然气管道（威远/泸县—铜梁）线路施工跑出了加速度。

  此次施工，他们应用的是江汉油建自主研发的钨极氩弧自动外根焊技术（以下简称“全氩技术”）。若采用传统组合自动焊技术，单机组平均每天仅能焊接两道管口。与此相比，应用全氩技术，平均每日可焊接4至5道管口，焊接一次合格率达98.9%，工效大幅提升。

  从零起步，经历4年多艰难探索、不懈攻关，这项挑战世界级难题的焊接技术，得以大显身手。

  “平均每公里就有10个热煨弯管，山势陡峭，起伏变化大。”该项目经理吴强感慨，每天翻山越岭的日子，让大家深切体会到“蜀道之难，难于上青天”。

  该公司执行董事、党委书记郑明高介绍，山区施工绕不过山坡，全自动焊接技术过去在山区段难以应用推广，最大的技术瓶颈就是地形环境影响。山区管道施工往往沿山势铺设，许多地方需要用热煨弯管。此前，用于根焊的内焊机爬坡能力不够，且设备较长，无法通过7度以上弯管，只能采用组合自动焊接技术，即先手工根焊，然后再用自动焊填充盖面。这种方式不仅劳动强度大，质量也不稳定。

  “一直以来，国内外在山区段施工遇到的类似焊接瓶颈问题，始终没找到很好的处理方法，属于世界级难题。”多年专注焊接技术发展的公司长输管道专家赵桂敏介绍。

  为寻找组合自动焊接技术的最佳替代品，2020年，该企业成立攻关团队，以“提高智能程度、降低人工干预”为方向，以提升山区段施工效率和质量为目标，迅速开展专项攻关。

  “只需要按动按钮，用于对口的螺栓就能自动弹回，焊枪可以在管口自由移动。”在川气东送二线天然气管道线路施工现场，攻关团队自行研制的管道无障碍外对口器，令操作人员赞不绝口。

  “与场站建设固定场所不同，山区施工地形复杂，设备移动频繁，必须对设备做相关技术改造。”赵桂敏回忆，经过广泛调研，在核电厂、石化炼厂施工建设中大范围的应用的钨极氩弧自动焊技术进入他们的视野。在大家的不懈努力下，一家江苏企业同意改进焊接设备。

  设备问题解决了，如何摸索出不同地形条件下的焊接工艺参数，成了重中之重。“这就好比一把钥匙只能开一把锁，如果把不同的管口坡度比喻成锁，那么焊接工艺参数就是钥匙。”攻关小组成员周清军介绍，一道焊口涉及上千个数据，需要全部输入程序，指挥焊枪自动操作。面对异常复杂的摸索过程，攻关团队选择采用最费时费力的逐个排除法：一个坡口型式、尺寸，使用一种焊接材料，通过一次次管口焊接试验、分析对比，获取工艺参数的最优解。

  2021年上半年，攻关团队先后整理出数十本作业现场记录、数十万项施工数据，仅试验用的焊丝就消耗了2吨多。当年6月，在两家具有国家相关资质的实验室里，江汉油建运用新技术焊接的管口，顺利通过拉伸、背弯、侧弯、冲击测试，以及CTOD各项试验，焊接工艺被评定为合格。就这样，一项新技术——全氩技术横空出世。

  此次参与川气东送二线天然气管道线路施工，全氩技术不仅大获成功，得到各方高度评价，而且业主方还将该技术应用写入后续的多个项目招标文件中。

  “新技术要推广到建设市场，让市场接受这项新技术，需要一个过程。光是现场演示，就进行了3次。”想到起初四处推销、多次碰壁的日子，郑明高感慨万千，“业主从过去的拒绝、怀疑到现在的信任、欢迎，新技术用一次次出色表现，树立了品牌，征服了市场。”

  让新技术走出实验室、走向广阔的施工舞台，成功应用是关键。2022年，几经努力，江汉油建在新气广西支干线项目中，获得了一公里线路试点，以焊接一次合格率96.3%、高于业主质量发展要求的高分答卷，取得首战开门红。

  “成功并不代表成熟。”赵桂敏说，不同的地形条件遇到的问题不同，新技术同样需要在现场实践中不断精细打磨，持续优化完善。在此次参与建设的川气东送二线天然气管道施工中，面对热煨弯管直段过短的焊接难题，攻关团队一直在升级改造设备，调整工艺参数，优化坡口组对等，成功实现热煨弯管与直管不留断点的连续焊接施工作业。

  “填充盖面时间从过去的3个半小时缩短到1个小时。”周清军表示，目前他们已能完成热煨弯管纵向45度的管口焊接，填补了国内焊接技术空白。

  新技术“焊”出新高峰，花开连连之际，该公司大胆作出决定，将全氩技术与系统内外多家工程建筑设计企业共享使用，加快应用推广步伐，共同为保障国家能源安全作出更大贡献。