習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)：“自主創(chuàng)新是企業(yè)的生命，是企業(yè)爬坡過(guò)坎、發(fā)展壯大的根本。關(guān)鍵核心技術(shù)必須牢牢掌握在自己手里�！弊鳛閺氖掠蜌夤艿拦こ探ㄔO(shè)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)研究的專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)，管道局研究院一直秉持著“科研為立院之本，技術(shù)推廣為強(qiáng)院之路”的發(fā)展理念。
管道局研究院在“十三五”期間自主研發(fā)的第三代CPP900自動(dòng)焊、AUT、DR、PAUT無(wú)損檢測(cè)機(jī)械化補(bǔ)口等擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)裝備廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)重點(diǎn)工程，在長(zhǎng)輸油氣管道工程建設(shè)領(lǐng)域，奏響了“中國(guó)創(chuàng)造”的最強(qiáng)音。
“焊”衛(wèi)品牌
全自動(dòng)焊機(jī)實(shí)現(xiàn)“中國(guó)芯”
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全自動(dòng)焊，是指在鋼管固定的情況下，焊接小車(chē)?yán)@鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)管道平、立、仰全位置焊接。這是一種集計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信息處理、機(jī)械電氣、焊接技術(shù)為一體的加工工藝。
2018年，研究院以市場(chǎng)引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展邁出了堅(jiān)實(shí)步伐——第三代管道自動(dòng)焊申請(qǐng)立項(xiàng)。結(jié)合前代自動(dòng)焊裝備(含外焊機(jī)、坡口機(jī)、內(nèi)焊機(jī))在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，以及機(jī)械控制領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步對(duì)新技術(shù)的需求，第三代管道自動(dòng)焊將重點(diǎn)放在自動(dòng)焊新型智能控制系統(tǒng)的集成開(kāi)發(fā)、坡口機(jī)關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化及斷屑處理技術(shù)、內(nèi)焊機(jī)跨口徑及焊道檢查可視化等方面，每一項(xiàng)創(chuàng)新都面臨著很大挑戰(zhàn)。
夜以繼日地沖刺，精益求精的追求，無(wú)數(shù)科研人員在技術(shù)攻關(guān)的道路上揮灑著汗水。
“十三五”期間，一系列針對(duì)特殊地形條件施工環(huán)境的自動(dòng)焊裝備開(kāi)始活躍在施工一線(xiàn)：在漠大原油二期、中靖聯(lián)絡(luò)線(xiàn)、中俄東線(xiàn)等管道工程，依托新材料、新技術(shù)、新工藝的低溫自動(dòng)焊裝備穩(wěn)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(yùn)行。
針對(duì)廣西支干線(xiàn)、西南油氣田威遠(yuǎn)、瀘州山區(qū)段以及中俄東線(xiàn)南段等重點(diǎn)工程，國(guó)內(nèi)首次研制出管道柔性?xún)?nèi)焊機(jī)，并通過(guò)了過(guò)彎和爬坡測(cè)試，解決了山區(qū)段坡度不等導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)全流水作業(yè)的技術(shù)難題。
作為自動(dòng)焊裝備序列中的明星產(chǎn)品，CPP900-W2N雙焊炬管道全位置自動(dòng)焊機(jī)基于FPGA+DSP全數(shù)字化控制，施工效率較以往有顯著提升，其最大亮點(diǎn)是匹配了由研究院自主研發(fā)的焊縫跟蹤技術(shù)，電弧無(wú)需人工調(diào)整，僅通過(guò)控制系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)焊接過(guò)程中的自動(dòng)糾偏，核心部件和控制系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，并且能夠通過(guò)外接傳感設(shè)備或系統(tǒng)，全方位采集更多數(shù)據(jù)，為構(gòu)建智慧管網(wǎng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
丹桂飄香的金秋九月，在中俄東線(xiàn)南段、天津LNG、廣西支干線(xiàn)等國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目的施工一線(xiàn)，以CPP900-W2N管道全位置自動(dòng)焊機(jī)為代表的管道自動(dòng)焊裝備正開(kāi)足馬力，以整體一次焊接檢測(cè)合格率95%以上，最高98.9%的驕人戰(zhàn)績(jī)，書(shū)寫(xiě)著新的紀(jì)錄。
研究院管道施工裝備與非開(kāi)挖技術(shù)中心副主任介紹：
“用國(guó)產(chǎn)電源替代進(jìn)口電源，標(biāo)志著全自動(dòng)焊核心技術(shù)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化�！�
在保證整機(jī)控制穩(wěn)定性、提升電源特性、開(kāi)發(fā)靈活性的同時(shí)，配套國(guó)產(chǎn)電源使產(chǎn)品成本降低了30%。
新一代自動(dòng)焊裝備的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在技術(shù)服務(wù)上。
為CPP900提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)工作的工程師說(shuō)：
“第三代自動(dòng)焊具有操作簡(jiǎn)便、培訓(xùn)周期短、焊接質(zhì)量高等特點(diǎn)。由于跟蹤技術(shù)的提升，操作界面設(shè)計(jì)更人性化，可操作性更靈活。以前，施工前的培訓(xùn)時(shí)間需要3至4個(gè)月，現(xiàn)在可縮短到7至15天。”
創(chuàng)新求索沒(méi)有捷徑，科技逐夢(mèng)沒(méi)有終點(diǎn)。CPP900的研發(fā)將向智能化水平邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)焊到智能焊的轉(zhuǎn)變。
“檢”驗(yàn)擔(dān)當(dāng)
AUT檢測(cè)設(shè)備打破國(guó)外技術(shù)壟斷
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2020年3月，研究院承擔(dān)的國(guó)家課題《油氣管道及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施缺陷損傷檢測(cè)技術(shù)及裝備研制》順利通過(guò)驗(yàn)收，成功將相控陣聚焦通道數(shù)由32:128通道提升到128:128通道，極大地提高了AUT檢測(cè)精度，打破了國(guó)外公司長(zhǎng)期以來(lái)的技術(shù)壁壘，也標(biāo)志著我國(guó)首套128：128通道AUT檢測(cè)設(shè)備研制成功，這些成績(jī)的取得還要從多年前說(shuō)起。
曾幾何時(shí)，管道焊縫檢測(cè)需要依靠放射性物質(zhì)，檢測(cè)技術(shù)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(yè)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(cè)方式——AUT檢測(cè)。
AUT檢測(cè)技術(shù)，即相控陣自動(dòng)超聲檢測(cè)技術(shù)，與軍事上最先進(jìn)的相控陣?yán)走_(dá)原理一樣，利用超聲陣元的電控偏轉(zhuǎn)特性和電控聚焦特性，通過(guò)硬件電路和軟件編程的協(xié)調(diào)控制，使超聲波覆蓋整個(gè)管道焊縫融合面，再根據(jù)反射回波的大小和時(shí)間確定缺陷的大小和位置。這種技術(shù)環(huán)保、高效、快捷，而且無(wú)危害，可以與管道焊接等工序交叉作業(yè)，一直備受業(yè)主青睞。
2016年，研究院擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的AUT檢測(cè)設(shè)備在多名行業(yè)專(zhuān)家的嚴(yán)格審視下表現(xiàn)完美，成功檢測(cè)出了僅為0.4毫米長(zhǎng)的焊接裂紋，經(jīng)測(cè)驗(yàn)，其缺陷檢出率和檢測(cè)精度都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平�，F(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家給予的評(píng)價(jià)是：它打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，降低了設(shè)備購(gòu)置成本，推動(dòng)了我國(guó)管道檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步。
今天，AUT檢測(cè)設(shè)備經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次升級(jí)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(jiǎn)潔簡(jiǎn)單，而且穩(wěn)定性安全性高，易于維護(hù)保養(yǎng)。AUT設(shè)備已通過(guò)了挪威船級(jí)社(DNV)的工藝評(píng)定與認(rèn)證，成功應(yīng)用于中俄東線(xiàn)(長(zhǎng)嶺-永清)、江蘇濱海LNG配套輸氣管線(xiàn)濱海-盱眙項(xiàng)目、唐山LNG外輸管道、北京燃?xì)馓旖蚰细跮NG外輸管道等多個(gè)重點(diǎn)工程。
目前，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的AUT檢測(cè)裝備已經(jīng)越來(lái)越被市場(chǎng)認(rèn)可，研究院將以更高質(zhì)量的產(chǎn)品和更加先進(jìn)的技術(shù)，展現(xiàn)“中國(guó)制造”的成長(zhǎng)與擔(dān)當(dāng)。
把握“機(jī)”遇
全機(jī)械化補(bǔ)口裝備為我國(guó)首創(chuàng)
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“十三五”以來(lái)，研究院自主研發(fā)的以自動(dòng)除銹、中頻加熱、紅外加熱組合的機(jī)械化防腐補(bǔ)口技術(shù)與裝備得以規(guī)模推廣應(yīng)用。
中俄東線(xiàn)、中俄原油二期、鞍大線(xiàn)、陜京四線(xiàn)、中靖聯(lián)絡(luò)線(xiàn)、鄂安滄管線(xiàn)、惠州海管、黃巖島海管、潿洲島海管、福建可門(mén)海管等均采用了機(jī)械化補(bǔ)口技術(shù)，累計(jì)施工近2000公里，一次合格率100%，且創(chuàng)造了單日補(bǔ)口66道及施工環(huán)境溫度零下40攝氏度的紀(jì)錄，徹底解決了傳統(tǒng)手工熱收縮帶防腐補(bǔ)口技術(shù)存在的補(bǔ)口質(zhì)量不可控、人為因素影響大、施工效率低、污染環(huán)境、資源浪費(fèi)、勞動(dòng)強(qiáng)度大等諸多問(wèn)題，有效保證了管道工程現(xiàn)場(chǎng)防腐補(bǔ)口質(zhì)量與進(jìn)度。尤其是中俄東線(xiàn)全面采用機(jī)械化施工的舉措，有力推動(dòng)了機(jī)械化防腐補(bǔ)口技術(shù)的循環(huán)升級(jí)與長(zhǎng)足發(fā)展。
2020年5月，在以除銹、中頻與紅外等單體設(shè)備構(gòu)成的機(jī)械化補(bǔ)口裝備規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)上，研究院相繼研發(fā)出以“除銹&中頻”與“中頻&紅外”一體化雙功能設(shè)備構(gòu)成的新型集成式機(jī)械化補(bǔ)口裝備及以“除銹&中頻&噴涂”三合一設(shè)備與熱纏補(bǔ)口設(shè)備構(gòu)成的熱收縮帶全機(jī)械化補(bǔ)口裝備。
新一代全機(jī)械化補(bǔ)口技術(shù)與裝備是我國(guó)首創(chuàng)的補(bǔ)口施工新技術(shù)，是科研人員對(duì)機(jī)械化補(bǔ)口技術(shù)的又一次提升，實(shí)現(xiàn)了防腐補(bǔ)口的表面處理、預(yù)熱、底漆涂覆、熱收縮帶安裝等全工序的機(jī)械化作業(yè)，真正取消了管道補(bǔ)口過(guò)程中的手工工序，提高了管道補(bǔ)口施工的機(jī)械化程度，保證補(bǔ)口質(zhì)量的長(zhǎng)期可靠性。
同期開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)采集與無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)及補(bǔ)口信息采集物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)管道信息、工人信息、地理環(huán)境信息及防腐補(bǔ)口工序關(guān)鍵施工數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)采集和整合無(wú)線(xiàn)傳輸，滿(mǎn)足智能管道建設(shè)數(shù)字化移交及施工質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求。
執(zhí)著前行，把握機(jī)遇。正是管道科研人十?dāng)?shù)年如一日的執(zhí)著與堅(jiān)守，對(duì)技術(shù)不斷的創(chuàng)新與探索，才造就了新一代的全機(jī)械化補(bǔ)口技術(shù)與裝備。
圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，依靠創(chuàng)新鏈提升價(jià)值鏈，進(jìn)一步完善科研體系，全面提升自主創(chuàng)新能力，有效解決瓶頸制約，搶占未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)，為建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)石油力量。
一代人有一代人的使命，一代人有一代人的擔(dān)當(dāng)。管道科研人員將以引領(lǐng)管道科技進(jìn)步
推進(jìn)油氣管道行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展努力奮斗！
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