• 科技引領非開挖未來
    發布時間:2021-10-26       來源:佚名    分享到:

    習近平總書記強調:“自主創新是企業的生命,是企業爬坡過坎、發展壯大的根本。關鍵核心技術必須牢牢掌握在自己手里!弊鳛閺氖掠蜌夤艿拦こ探ㄔO領域科學技術研究的專業機構,管道局研究院一直秉持著“科研為立院之本,技術推廣為強院之路”的發展理念。

    管道局研究院在“十三五”期間自主研發的第三代CPP900自動焊、AUT、DR、PAUT無損檢測機械化補口等擁有自主知識產權的核心技術裝備廣泛應用于國內重點工程,在長輸油氣管道工程建設領域,奏響了“中國創造”的最強音。


    “焊”衛品牌

    全自動焊機實現“中國芯”

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    全自動焊,是指在鋼管固定的情況下,焊接小車繞鋼管轉動,由此實現管道平、立、仰全位置焊接。這是一種集計算機、自動控制、信息處理、機械電氣、焊接技術為一體的加工工藝。

    2018年,研究院以市場引領技術發展邁出了堅實步伐——第三代管道自動焊申請立項。結合前代自動焊裝備(含外焊機、坡口機、內焊機)在工程應用中發現的問題,以及機械控制領域技術進步對新技術的需求,第三代管道自動焊將重點放在自動焊新型智能控制系統的集成開發、坡口機關鍵技術優化及斷屑處理技術、內焊機跨口徑及焊道檢查可視化等方面,每一項創新都面臨著很大挑戰。

    夜以繼日地沖刺,精益求精的追求,無數科研人員在技術攻關的道路上揮灑著汗水。

    “十三五”期間,一系列針對特殊地形條件施工環境的自動焊裝備開始活躍在施工一線:在漠大原油二期、中靖聯絡線、中俄東線等管道工程,依托新材料、新技術、新工藝的低溫自動焊裝備穩定性和可靠性大幅提升,能夠在零下50攝氏度的極端低溫條件下正常運行。

    針對廣西支干線、西南油氣田威遠、瀘州山區段以及中俄東線南段等重點工程,國內首次研制出管道柔性內焊機,并通過了過彎和爬坡測試,解決了山區段坡度不等導致無法實現全流水作業的技術難題。

    作為自動焊裝備序列中的明星產品,CPP900-W2N雙焊炬管道全位置自動焊機基于FPGA+DSP全數字化控制,施工效率較以往有顯著提升,其最大亮點是匹配了由研究院自主研發的焊縫跟蹤技術,電弧無需人工調整,僅通過控制系統就能實現實時焊接過程中的自動糾偏,核心部件和控制系統全部實現了國產化,并且能夠通過外接傳感設備或系統,全方位采集更多數據,為構建智慧管網提供數據基礎。

    丹桂飄香的金秋九月,在中俄東線南段、天津LNG、廣西支干線等國家重點項目的施工一線,以CPP900-W2N管道全位置自動焊機為代表的管道自動焊裝備正開足馬力,以整體一次焊接檢測合格率95%以上,最高98.9%的驕人戰績,書寫著新的紀錄。

    研究院管道施工裝備與非開挖技術中心副主任介紹:

    “用國產電源替代進口電源,標志著全自動焊核心技術已經完全實現國產化!

    在保證整機控制穩定性、提升電源特性、開發靈活性的同時,配套國產電源使產品成本降低了30%。

    新一代自動焊裝備的優勢還體現在技術服務上。

    為CPP900提供現場技術服務工作的工程師說:

    “第三代自動焊具有操作簡便、培訓周期短、焊接質量高等特點。由于跟蹤技術的提升,操作界面設計更人性化,可操作性更靈活。以前,施工前的培訓時間需要3至4個月,現在可縮短到7至15天!

    創新求索沒有捷徑,科技逐夢沒有終點。CPP900的研發將向智能化水平邁進,實現從自動焊到智能焊的轉變。

    “檢”驗擔當

    AUT檢測設備打破國外技術壟斷


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    2020年3月,研究院承擔的國家課題《油氣管道及儲運設施缺陷損傷檢測技術及裝備研制》順利通過驗收,成功將相控陣聚焦通道數由32:128通道提升到128:128通道,極大地提高了AUT檢測精度,打破了國外公司長期以來的技術壁壘,也標志著我國首套128:128通道AUT檢測設備研制成功,這些成績的取得還要從多年前說起。

    曾幾何時,管道焊縫檢測需要依靠放射性物質,檢測技術人員需要頂著40攝氏度的高溫,身著密閉的防輻射服,行走在作業帶上。研究院科研人員的目光落在了一種全新的、更加安全高效的檢測方式——AUT檢測。

    AUT檢測技術,即相控陣自動超聲檢測技術,與軍事上最先進的相控陣雷達原理一樣,利用超聲陣元的電控偏轉特性和電控聚焦特性,通過硬件電路和軟件編程的協調控制,使超聲波覆蓋整個管道焊縫融合面,再根據反射回波的大小和時間確定缺陷的大小和位置。這種技術環保、高效、快捷,而且無危害,可以與管道焊接等工序交叉作業,一直備受業主青睞。

    2016年,研究院擁有自主知識產權的AUT檢測設備在多名行業專家的嚴格審視下表現完美,成功檢測出了僅為0.4毫米長的焊接裂紋,經測驗,其缺陷檢出率和檢測精度都達到了國際先進水平,F場專家給予的評價是:它打破了國外技術壟斷,降低了設備購置成本,推動了我國管道檢測技術的進步。

    今天,AUT檢測設備經過無數次升級和完善,有了天翻地覆的變化,不僅體積小巧便于攜帶,操作界面簡潔簡單,而且穩定性安全性高,易于維護保養。AUT設備已通過了挪威船級社(DNV)的工藝評定與認證,成功應用于中俄東線(長嶺-永清)、江蘇濱海LNG配套輸氣管線濱海-盱眙項目、唐山LNG外輸管道、北京燃氣天津南港LNG外輸管道等多個重點工程。

    目前,擁有自主知識產權的AUT檢測裝備已經越來越被市場認可,研究院將以更高質量的產品和更加先進的技術,展現“中國制造”的成長與擔當。

    把握“機”遇

    全機械化補口裝備為我國首創


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    “十三五”以來,研究院自主研發的以自動除銹、中頻加熱、紅外加熱組合的機械化防腐補口技術與裝備得以規模推廣應用。

    中俄東線、中俄原油二期、鞍大線、陜京四線、中靖聯絡線、鄂安滄管線、惠州海管、黃巖島海管、潿洲島海管、福建可門海管等均采用了機械化補口技術,累計施工近2000公里,一次合格率100%,且創造了單日補口66道及施工環境溫度零下40攝氏度的紀錄,徹底解決了傳統手工熱收縮帶防腐補口技術存在的補口質量不可控、人為因素影響大、施工效率低、污染環境、資源浪費、勞動強度大等諸多問題,有效保證了管道工程現場防腐補口質量與進度。尤其是中俄東線全面采用機械化施工的舉措,有力推動了機械化防腐補口技術的循環升級與長足發展。

    2020年5月,在以除銹、中頻與紅外等單體設備構成的機械化補口裝備規模應用的基礎上,研究院相繼研發出以“除銹&中頻”與“中頻&紅外”一體化雙功能設備構成的新型集成式機械化補口裝備及以“除銹&中頻&噴涂”三合一設備與熱纏補口設備構成的熱收縮帶全機械化補口裝備。

    新一代全機械化補口技術與裝備是我國首創的補口施工新技術,是科研人員對機械化補口技術的又一次提升,實現了防腐補口的表面處理、預熱、底漆涂覆、熱收縮帶安裝等全工序的機械化作業,真正取消了管道補口過程中的手工工序,提高了管道補口施工的機械化程度,保證補口質量的長期可靠性。

    同期開發的數據采集與無線傳輸系統及補口信息采集物聯網系統,可實現管道信息、工人信息、地理環境信息及防腐補口工序關鍵施工數據的實時自動采集和整合無線傳輸,滿足智能管道建設數字化移交及施工質量遠程監控的要求。

    執著前行,把握機遇。正是管道科研人十數年如一日的執著與堅守,對技術不斷的創新與探索,才造就了新一代的全機械化補口技術與裝備。

    圍繞產業鏈部署創新鏈,依靠創新鏈提升價值鏈,進一步完善科研體系,全面提升自主創新能力,有效解決瓶頸制約,搶占未來競爭制高點,為建設科技強國貢獻石油力量。

    一代人有一代人的使命,一代人有一代人的擔當。管道科研人員將以引領管道科技進步

    推進油氣管道行業高質量發展努力奮斗!

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