改革开放以来，我国化工装备制造业得到了长足的发展，但由于各种原因，现阶段国内多数压力容器制造企业，其制造加工手段现代化、自动化和专业化程度仍显不足，压力容器制造加工方式仍处于低端低层次水平，压力容器制造企业的效益产能多依靠劳动力的巨大消耗来换取，压力容器加工成本高，经济效益低，产品品质不足。在此背景下，革新传统压力容器制造方式、推广应用智能自动化工装设备生产线具有重要的现实意义。在不较大调整压力容器制造厂现有组织架构、资源配置的前提下，更新自动焊割工装设备（特别是焊接设备及焊接辅机），是迅速提高公司竞争力、提升压力容器产品品质的最有效手段，对推动压力容器制造业技术进步意义显著。
1传统制造工艺分析
1.1材料切割工艺使用数控火焰切割机进行筒体钢板下料，使用刨边机进行不锈钢筒体钢板下料，使用手工气割方法进行碳钢筒体开孔切割，使用手工等离子切割方法进行不锈钢筒体开孔切割，使用数控火焰切割机进行保温支撑圈、裙座、鞍座等零部件下料。1.2筒体组对工艺使用传统工艺进行筒体组对，即利用千斤顶、多功能卡具、倒链等工机具进行人工组对。1.3焊接工艺DN1000以上筒体外环缝和DN1200以上筒体内环缝使用埋弧自动焊接方法，DN1000以下筒体外环缝和DN1200以下筒体内环缝使用手工焊接方法，鞍座、裙座等部件使用气体保护焊接方法，接管、法兰组焊以及所有管嘴安装采用手工焊接方法，单台设备自动焊覆盖率接近70%。
2改进实施方案
2.1总体要求改进切割及焊接工艺方法，提高自动焊利用率，以此为指导原则，确立了以纵缝焊接、环缝焊接、接管法兰组焊、管嘴安装（开孔）等工序为改进对象，适当配置自动化焊割设备，统筹规划压力容器自动化生产线，改善作业环境，实现切割和焊接自动化，压力容器自动焊覆盖率达到95%左右。2.2目标效果2.2.1小工件自动化预制实现DN80~DN400管-管、管-管件（法兰、90°弯头、三通、四通）等对接焊缝和角接焊缝的CO2气体保护焊接；实现人孔法兰接管环缝埋弧自动焊接；实现DN400~DN1200较短接管的环缝连续埋弧自动焊接；实现DN1200以下法兰盖及法兰（密封面）等板状圆形工件表面堆焊；实现触摸式焊接视屏操作监控。2.2.2筒体相贯线自动开孔和焊接实现容器马鞍形开孔（坡口）自动切割、马鞍形焊缝自动焊接；实现筒体DN250以上插入式管嘴角接接头及补强圈搭接接头自动焊接；实现筒体其他规则性搭接接头的自动焊接；实现封头相贯线开孔；实现触摸式焊接视屏操作监控。2.2.3筒节纵、环缝自动化焊接实现DN500~DN5000以上纵、环缝焊接（焊剂自动输送回收）；实现整机联动和远距离无线操作；实现触摸式焊接视屏操作监控。外缝埋弧焊机与内缝埋弧焊机配有触摸式人机界面、高清工业摄像头、无线控制式的精密焊接滚轮架或变位机能够联动，实现远程监控焊接。2.3实施方案2.3.1设置小工件自动化预制工位，需求见表1。2.3.2设置筒体相贯线割焊工位，需求见表2。2.3.3设置筒节纵缝、环缝自动化焊接工位，需求见表3。
3应用效果分析
3.1小工件埋弧焊工位应用效果分析见表4。3.2小工件二保焊工位应用效果分析见表5。3.3筒体相贯线割焊工位应用效果分析见表6。需要说明的是，保证人孔筒节圆度是高效使用相贯线割焊工位的必要条件，仅就提高焊接工效而言，精确开孔比采用二保焊焊接方法更重要，精确开孔是实现相贯线自动焊接的前提，其对降低压力容器制造成本作用显著。3.4筒节纵缝、环缝自动焊焊接工位应用效果分析见表7。
4结语
改进提升后的压力容器自动化生产线由六个数字化制造工位组成，需配备专业维护人员进行常态维保，此类装备对操作使用环境有较高要求，压力容器制造厂必须设法减少厂房烟尘粉尘，特别是探索研究焊缝不清根焊接工艺的应用。压力容器制造厂需制作若干项自动焊焊接工艺评定，后期在生产组织中以最大化提高其设备利用率为主导，将传统生产工艺作为一种辅助补缺的手段。需要说明的是，使用该系列装备并无助于提升压力容器制造厂电焊工的手工电弧焊接技能，该智能化自动焊接设备的操作者仅是操作工而非电焊工，应用此智能自动化割焊装备，可显著提升国内压力容器制造自动化水平，推动压力容器装备制造行业进入新的发展阶段。
作者：于盛开 单位：新疆炼化建设集团有限公司
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