管道自动焊步入智能化时代
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2019年3月
1
引言
自工业4.0提出以来，随着控制技术、计算机网络技术、信息技术及通讯 技术的快速发展，“工业智能化” 深入到各行各业。自2017年底提出“智 慧管网”的顶层设计至今， “智慧管网”已经形成了系统的内涵：在标准 统一和数字化管道的基础上，以“数据全面统一、感知交互可视、系统融合 互联、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控” 为特征，通过“端+ 云+大数据”体系架构集成管道全生命周期数据，提供智能分析和决策支持， 用信息化手段实现管道的可视化、网络化、智能化管理，以达到“全数字化 移交、全智能化运营、全业务覆盖、全生命周期管理”的目标。“智能化管 道建设” 作为“智慧管网”的一个重要基础支撑，已经取得了阶段性的应 用成果。在这里，我就管道自动焊智能化的进展和持续发展的一点建议向各 位领导、专家做一下汇报。
01 管道自动焊装备及工艺 目
录
02 管道自动焊智能化进展
03 管道自动焊数据的建议
13
管道自动焊智能化进展
1、智能化的定义
智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下， 所具有的能动地满足人的各种需求的属性。
智能化系统指的是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、 智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合。
目前的智能化系统已经涉及到各行各业，例如住宅、家居、医院、楼宇 等等，当然也包括工业智能化，智能化车间、无人工厂等。
而管道智能化与以上的智能化系统仍有不同，它是建立在智能控制技术 基础上，结合管道施工建设自身特点的智能化“自定义系统”，且是一个多 变量的复杂系统。
管道自动焊智能化进展
何为“自定义系统”？ 针对管线设计的可行性、物资采购的多重性、施工环境的多样性、工 艺条件和施工方法的可选性、施工过程的规范化复杂性、检测评判的真实 性一致性、施工验收的标准化可靠性，必须保证管道智能化在管道全流程 应用的真实性和稳定性，因此，拿来主义是不可取的，必须结合现有的智 能化技术、通信与信息技术、计算机网络技术、大数据技术，考虑整体设 计的适应性和稳定性，研发适用于管道建设自己的智能化系统。 所以，个人认为管道智能化是指：采用智能化的技术手段，结合管线 建设的具体要求和实际情况，设计研发针对于不同管线的智能化体系。通 过大数据技术对过程中的数据进行分析，为后期系统运营提供自我学习的 建议及对全生命周期进行安全评估的提示。
管道施工中包含了自动焊装备施工过程中实时的数据采集、数据处理、 远程传输等智能化技术要求。
管道自动焊智能化进展
3、自动焊智能化技术升级
目前管道建设市场上应用的自动焊装备均可以完成焊接过程的数据采集 工作，但对于智慧化管道建设要求，需要从以下三个方面进行开发：
Ø 焊接过程工艺参数数据实时采集系统——采集频率 Ø 工艺数据关联及无线传输和解析系统——连续稳定 Ø 规范工艺的焊缝质量评估和监测系统——实时预警 通过确定“数据字典”，明确采集数据种类、类型，再设计数据采集系 统和无线传输系统，可完成自动焊装备在现场施工过程中数据实时采集和传 输工作，满足智慧化管道建设的要求，并于2017年的11月应用于中俄东线 现场施工中，使用效果良好。
2
01 管道自动焊装备及工艺 目
录
02 管道自动焊智能化进展
03 管道自动焊数据的建议
3
管道自动焊装备及工艺
1、管道自动焊发展现状
经济高速发展对石 油和天然气需求的 不断增长
油气管道向大口径、 大壁厚、高钢级方 向发展
与之相适应的管道 焊接技术和焊接装 备提出更高标准
基于工程基础数据 的管道安全运营的 大数据库应运而生
管道高标准
发展对自动焊 技术的需求及 核心技术的突 破，带动了国 内管道自动焊 设备生产的热 潮，相应设备
生产制造企业 也雨后春笋般 快速涌现。
管道自动焊装备及工艺
CPP900自动焊系列产品
管道自动焊装备及工艺
CRC-EVANS公司产品
管道自动焊装备及工艺
Serimax公司产品
管道自动焊装备及工艺
国产熊谷系列产品
管道自动焊装备及工艺
4、管道自动焊焊接工艺
1 管道内焊机根焊+单焊炬热焊+双焊炬填充、盖面焊 2 管道内焊机根焊+单焊炬热焊、填充、盖面焊 3 STT/RMD +单焊炬外焊机填充、盖面焊
管道自动焊装备及工艺
5、管道自动焊施工流程及标准机组配置
坡口
组对
根焊
热焊
填充焊
盖面焊
热焊、填充焊
管道自动焊智能化进展
2、自动焊智能化要求的提出
2017年5月集团公司按照国家发改委的统筹安排，提出了 “全生命周 期的管道数字化建设施工”，恰逢中俄东线管线建设，因此它是国内第一条 智能化管线。
全生命周期要求从管道建设的设计阶段——物资采购——施工过程— —工程验收以及运行维护，采集所有相关的数据，形成本条管线建设的大数 据库，用于管道建设过程的管理和监控，进一步提升管道建设的品质，也为 今后的管线建设提供依据和经验。
国产自动焊 自上世纪九十年 代末期起步，历 时20余载，走过 了模仿、集成创 新到自主创新的 全过程。到目前 为止，已经形成 了自主产权的完 整的装备、工艺 的技术体系。
管端坡口整形机
◆ 快速匹配定位
◆ 坡口尺寸精度
◆ 坡口平面度
管道内焊机 ◆
◆ 根高焊效自管动口Βιβλιοθήκη Baidu组焊对 ◆ 完美焊接成形
管道本质安全 （环焊缝质量）
自2016年至今，自动焊焊接技术在我国管道建设中已逐渐占据主体地
位。经过漠大原油二期工程、陕京四线、中靖联络线、中俄东线等管线工程
的大面积推广应用，效果良好。相比于传统的焊接方法比较，自动焊方法及
工艺具有焊接效率高、接头综合性能好、夏比冲击功理想、焊工劳动强度低
等优势。
4
管道自动焊装备及工艺
2、管道自动焊系列装备
两大品牌。
国内最早致力
于管道自动焊 技术及装备研 发的是中国石 油天然气管道 局工程有限公 司。产品主要 有PAW和CPP900 两大系列，多 个规格的自动
焊技术装备。
近三年国内重
点工程管线建 设中，随着国 产CPP900系列 自动焊设备的 应用加速了进 口设备的退出， 逐步形成进口
旧装备续存、 国产设备快速 增长的态势。
单焊炬外焊机
◆ 快速热焊施焊 ◆ 熔合根焊外焊
◆ 成形影响F1
双焊炬外焊机
◆ 严格工艺规范 ◆ 参数自动调取 ◆ 高效自动焊接
5
管道自动焊装备及工艺
3、国内外管道自动焊装备
国际上生产
管道自动焊设 备的品牌和厂 家极多，而国 内较早引进的 主要有美国 CRC-evans公司 （中石油）和 法国的Serimax 公司（中石化）
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引言
自工业4.0提出以来，随着控制技术、计算机网络技术、信息技术及通讯 技术的快速发展，“工业智能化” 深入到各行各业。自2017年底提出“智 慧管网”的顶层设计至今， “智慧管网”已经形成了系统的内涵：在标准 统一和数字化管道的基础上，以“数据全面统一、感知交互可视、系统融合 互联、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控” 为特征，通过“端+ 云+大数据”体系架构集成管道全生命周期数据，提供智能分析和决策支持， 用信息化手段实现管道的可视化、网络化、智能化管理，以达到“全数字化 移交、全智能化运营、全业务覆盖、全生命周期管理”的目标。“智能化管 道建设” 作为“智慧管网”的一个重要基础支撑，已经取得了阶段性的应 用成果。在这里，我就管道自动焊智能化的进展和持续发展的一点建议向各 位领导、专家做一下汇报。
01 管道自动焊装备及工艺 目
录
02 管道自动焊智能化进展
03 管道自动焊数据的建议
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管道自动焊智能化进展
1、智能化的定义
智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下， 所具有的能动地满足人的各种需求的属性。
智能化系统指的是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、 智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合。
目前的智能化系统已经涉及到各行各业，例如住宅、家居、医院、楼宇 等等，当然也包括工业智能化，智能化车间、无人工厂等。
而管道智能化与以上的智能化系统仍有不同，它是建立在智能控制技术 基础上，结合管道施工建设自身特点的智能化“自定义系统”，且是一个多 变量的复杂系统。
管道自动焊智能化进展
何为“自定义系统”？ 针对管线设计的可行性、物资采购的多重性、施工环境的多样性、工 艺条件和施工方法的可选性、施工过程的规范化复杂性、检测评判的真实 性一致性、施工验收的标准化可靠性，必须保证管道智能化在管道全流程 应用的真实性和稳定性，因此，拿来主义是不可取的，必须结合现有的智 能化技术、通信与信息技术、计算机网络技术、大数据技术，考虑整体设 计的适应性和稳定性，研发适用于管道建设自己的智能化系统。 所以，个人认为管道智能化是指：采用智能化的技术手段，结合管线 建设的具体要求和实际情况，设计研发针对于不同管线的智能化体系。通 过大数据技术对过程中的数据进行分析，为后期系统运营提供自我学习的 建议及对全生命周期进行安全评估的提示。
管道施工中包含了自动焊装备施工过程中实时的数据采集、数据处理、 远程传输等智能化技术要求。
管道自动焊智能化进展
3、自动焊智能化技术升级
目前管道建设市场上应用的自动焊装备均可以完成焊接过程的数据采集 工作，但对于智慧化管道建设要求，需要从以下三个方面进行开发：
Ø 焊接过程工艺参数数据实时采集系统——采集频率 Ø 工艺数据关联及无线传输和解析系统——连续稳定 Ø 规范工艺的焊缝质量评估和监测系统——实时预警 通过确定“数据字典”，明确采集数据种类、类型，再设计数据采集系 统和无线传输系统，可完成自动焊装备在现场施工过程中数据实时采集和传 输工作，满足智慧化管道建设的要求，并于2017年的11月应用于中俄东线 现场施工中，使用效果良好。
2
01 管道自动焊装备及工艺 目
录
02 管道自动焊智能化进展
03 管道自动焊数据的建议
3
管道自动焊装备及工艺
1、管道自动焊发展现状
经济高速发展对石 油和天然气需求的 不断增长
油气管道向大口径、 大壁厚、高钢级方 向发展
与之相适应的管道 焊接技术和焊接装 备提出更高标准
基于工程基础数据 的管道安全运营的 大数据库应运而生
管道高标准
发展对自动焊 技术的需求及 核心技术的突 破，带动了国 内管道自动焊 设备生产的热 潮，相应设备
生产制造企业 也雨后春笋般 快速涌现。
管道自动焊装备及工艺
CPP900自动焊系列产品
管道自动焊装备及工艺
CRC-EVANS公司产品
管道自动焊装备及工艺
Serimax公司产品
管道自动焊装备及工艺
国产熊谷系列产品
管道自动焊装备及工艺
4、管道自动焊焊接工艺
1 管道内焊机根焊+单焊炬热焊+双焊炬填充、盖面焊 2 管道内焊机根焊+单焊炬热焊、填充、盖面焊 3 STT/RMD +单焊炬外焊机填充、盖面焊
管道自动焊装备及工艺
5、管道自动焊施工流程及标准机组配置
坡口
组对
根焊
热焊
填充焊
盖面焊
热焊、填充焊
管道自动焊智能化进展
2、自动焊智能化要求的提出
2017年5月集团公司按照国家发改委的统筹安排，提出了 “全生命周 期的管道数字化建设施工”，恰逢中俄东线管线建设，因此它是国内第一条 智能化管线。
全生命周期要求从管道建设的设计阶段——物资采购——施工过程— —工程验收以及运行维护，采集所有相关的数据，形成本条管线建设的大数 据库，用于管道建设过程的管理和监控，进一步提升管道建设的品质，也为 今后的管线建设提供依据和经验。
国产自动焊 自上世纪九十年 代末期起步，历 时20余载，走过 了模仿、集成创 新到自主创新的 全过程。到目前 为止，已经形成 了自主产权的完 整的装备、工艺 的技术体系。
管端坡口整形机
◆ 快速匹配定位
◆ 坡口尺寸精度
◆ 坡口平面度
管道内焊机 ◆
◆ 根高焊效自管动口Βιβλιοθήκη Baidu组焊对 ◆ 完美焊接成形
管道本质安全 （环焊缝质量）
自2016年至今，自动焊焊接技术在我国管道建设中已逐渐占据主体地
位。经过漠大原油二期工程、陕京四线、中靖联络线、中俄东线等管线工程
的大面积推广应用，效果良好。相比于传统的焊接方法比较，自动焊方法及
工艺具有焊接效率高、接头综合性能好、夏比冲击功理想、焊工劳动强度低
等优势。
4
管道自动焊装备及工艺
2、管道自动焊系列装备
两大品牌。
国内最早致力
于管道自动焊 技术及装备研 发的是中国石 油天然气管道 局工程有限公 司。产品主要 有PAW和CPP900 两大系列，多 个规格的自动
焊技术装备。
近三年国内重
点工程管线建 设中，随着国 产CPP900系列 自动焊设备的 应用加速了进 口设备的退出， 逐步形成进口
旧装备续存、 国产设备快速 增长的态势。
单焊炬外焊机
◆ 快速热焊施焊 ◆ 熔合根焊外焊
◆ 成形影响F1
双焊炬外焊机
◆ 严格工艺规范 ◆ 参数自动调取 ◆ 高效自动焊接
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管道自动焊装备及工艺
3、国内外管道自动焊装备
国际上生产
管道自动焊设 备的品牌和厂 家极多，而国 内较早引进的 主要有美国 CRC-evans公司 （中石油）和 法国的Serimax 公司（中石化）