化解蜀道难!川气东送二线实现山区管道长距离连续铺设
5月13日,位于重庆石柱县的川气东送二线2标段项目建设现场,一根根管径1219毫米X80钢级钢管规整地排列在管沟里,倚着山路的坡度蜿蜒向前。施工人员按动遥控器操作按钮,精准控制山地柔性内焊机器人,让管材严丝合缝地有序衔接。

川气东送二线是国内首个实现山区管道长距离连续铺设的国家能源重点工程。在国家管网集团的科学部署下,现场主力焊接机组熟练应用多项全自动焊接技术,实现全线“管过不留头”,取得山区长输管道工程建设新突破。这是国家管网集团在平原地区推广全自动焊接技术后,实现了山地全自动焊接技术推广应用。
据悉,全长4600多公里的川气东送二线中,有1000多公里需要穿越山区,尤其是“蜀道难”成为横在管网建设者出川东进的第一难关。以项目川渝鄂段一干十二支管线为例,山区、丘陵、陡坡等地形占据了1576公里中的80%以上。遇到山区和丘陵地形,受高陡坡的角度限制,平原地区全面推广应用的全自动焊接工艺,就无法施展身手。
针对这一难题,国家管网集团建设项目管理公司针对山区段管道焊接降效严重、地形起伏频繁导致热煨弯管数量大、断点多这些突出矛盾,持续推动管道氩弧自动外根焊、柔性内焊机器人等全自动焊工艺实施,并在山区段大管径、高钢级、大陡坡管道建设中深化实验应用,搭建了工程技术创新攻坚平台。
此前,全自动焊接技术采用内焊机根焊+双焊炬外焊。该工艺对地形要求较高,内焊机爬坡能力和通过率受限,主要用在平原地带,大于15% 的坡度很难爬行且有一定的安全风险。对于直径超过1219毫米管道来说,现有内焊机大于7°的弯管就容易卡住。在丘陵、山区等特殊地段,只能采用手工打底焊组合自动焊,导致山区段管道焊接降效严重,制约了山区管道工程进度、质量。
针对这一突出矛盾,国家管网集团积极推动自动外根焊全自动焊创新应用,绕开内焊机爬坡难题,形成山地高效的自动施工关键技术和施工方法,实现山地采用钨极氩弧焊自动外根焊连续高效施工的目标。管径1219毫米X80钢级管道自动外根焊全自动焊工艺,较传统组合自动焊一次合格率大幅上升;单机组沟下焊接日均工效4至6道焊口,较组合自动焊提升2倍以上。
川气东送二线施工沿线地形起伏频繁、村庄零散分布导致热煨弯管数量大、断点多,国家管网集团组织管道建设单位成功研制大口径油气管道柔性内焊机器人和冗余自由度外焊机器人。内焊机器人首次将全自动焊应用范围拓展至陆上全地形,外焊机器人突破性实现一键焊接功能,成功解决大口径油气管道焊接“山区管道建设效率低”等痛点,实现自动化焊接。

合力之下,蜀道“十八弯”不再是山地管道建设的“拦路虎”。以前借助手工焊接都很难完成,现如今山地全自动焊施工配套技术和X80 D1219毫米热煨弯管与直管全自动焊接技术装备联手有效破解30°以上直管对弯管焊接难题。这场技术突破,既提高了工效质量,也大幅度减少了削方降坡、烟尘排放。按照这种方式,川气东送二线1100多公里X80 D1219毫米管道均可实现山区长距离管道连续铺设。