自動化割焊裝備對壓力容器製造的應用

2019年01月02日 公司新聞 371 views

改革開放以來,我國化工裝備製造業得到了長足的發展,但由於各種原因,現階段國內多數壓力容器製造企業,其製造加工手段現代化、自動化和專業化程度仍顯不足,壓力容器製造加工方式仍處於低端低層次水平,壓力容器製造企業的效益產能多依靠勞動力的巨大消耗來換取,壓力容器加工成本高,經濟效益低,產品品質不足。在此背景下,革新傳統壓力容器製造方式、推廣應用智能自動化工裝設備生產線具有重要的現實意義。在不較大調整壓力容器製造廠現有組織架構、資源配置的前提下,更新自動焊割工裝設備(特別是焊接設備及焊接輔機),是迅速提高公司競爭力、提升壓力容器產品品質的最有效手段,對推動壓力容器製造業技術進步意義顯著。

1傳統製造工藝分析

1.1材料切割工藝使用數控火焰切割機進行筒體鋼板下料,使用刨邊機進行不鏽鋼筒體鋼板下料,使用手工氣割方法進行碳鋼筒體開孔切割,使用手工等離子切割方法進行不鏽鋼筒體開孔切割,使用數控火焰切割機進行保溫支撐圈、裙座、鞍座等零部件下料。1.2筒體組對工藝使用傳統工藝進行筒體組對,即利用千斤頂、多功能卡具、倒鏈等工機具進行人工組對。1.3焊接工藝DN1000以上筒體外環縫和DN1200以上筒體內環縫使用埋弧自動焊接方法,DN1000以下筒體外環縫和DN1200以下筒體內環縫使用手工焊接方法,鞍座、裙座等部件使用氣體保護焊接方法,接管、法蘭組焊以及所有管嘴安裝采用手工焊接方法,單台設備自動焊覆蓋率接近70%。

2改進實施方案

2.1總體要求改進切割及焊接工藝方法,提高自動焊利用率,以此為指導原則,確立了以縱縫焊接、環縫焊接、接管法蘭組焊、管嘴安裝(開孔)等工序為改進對象,適當配置自動化焊割設備,統籌規劃壓力容器自動化生產線,改善作業環境,實現切割和焊接自動化,壓力容器自動焊覆蓋率達到95%左右。2.2目標效果2.2.1小工件自動化預製實現DN80~DN400管-管、管-管件(法蘭、90°彎頭、三通、四通)等對接焊縫和角接焊縫的CO2氣體保護焊接;實現人孔法蘭接管環縫埋弧自動焊接;實現DN400~DN1200較短接管的環縫連續埋弧自動焊接;實現DN1200以下法蘭蓋及法蘭(密封麵)等板狀圓形工件表麵堆焊;實現觸摸式焊接視屏操作監控。2.2.2筒體相貫線自動開孔和焊接實現容器馬鞍形開孔(坡口)自動切割、馬鞍形焊縫自動焊接;實現筒體DN250以上插入式管嘴角接接頭及補強圈搭接接頭自動焊接;實現筒體其他規則性搭接接頭的自動焊接;實現封頭相貫線開孔;實現觸摸式焊接視屏操作監控。2.2.3筒節縱、環縫自動化焊接實現DN500~DN5000以上縱、環縫焊接(焊劑自動輸送回收);實現整機聯動和遠距離無線操作;實現觸摸式焊接視屏操作監控。外縫埋弧焊機與內縫埋弧焊機配有觸摸式人機界麵、高清工業攝像頭、無線控製式的精密焊接滾輪架或變位機能夠聯動,實現遠程監控焊接。2.3實施方案2.3.1設置小工件自動化預製工位,需求見表1。2.3.2設置筒體相貫線割焊工位,需求見表2。2.3.3設置筒節縱縫、環縫自動化焊接工位,需求見表3。

3應用效果分析

3.1小工件埋弧焊工位應用效果分析見表4。3.2小工件二保焊工位應用效果分析見表5。3.3筒體相貫線割焊工位應用效果分析見表6。需要說明的是,保證人孔筒節圓度是高效使用相貫線割焊工位的必要條件,僅就提高焊接工效而言,精確開孔比采用二保焊焊接方法更重要,精確開孔是實現相貫線自動焊接的前提,其對降低壓力容器製造成本作用顯著。3.4筒節縱縫、環縫自動焊焊接工位應用效果分析見表7。

4結語

改進提升後的壓力容器自動化生產線由六個數字化製造工位組成,需配備專業維護人員進行常態維保,此類裝備對操作使用環境有較高要求,壓力容器製造廠必須設法減少廠房煙塵粉塵,特別是探索研究焊縫不清根焊接工藝的應用。壓力容器製造廠需製作若幹項自動焊焊接工藝評定,後期在生產組織中以最大化提高其設備利用率為主導,將傳統生產工藝作為一種輔助補缺的手段。需要說明的是,使用該係列裝備並無助於提升壓力容器製造廠電焊工的手工電弧焊接技能,該智能化自動焊接設備的操作者僅是操作工而非電焊工,應用此智能自動化割焊裝備,可顯著提升國內壓力容器製造自動化水平,推動壓力容器裝備製造行業進入新的發展階段。

作者:於盛開 單位:新疆煉化建設集團有限公司

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