管道自动焊接技术可行性分析报告
时间：2017-08-09 点击量：
一． 前言
管道预制设备作为管道工程的重要组成部分，已经被广大管道施工建设单位所认可。同时伴随着现代科技进步、施工单位对技术与管理水平的升级，业主施工标准规规范要求的越来越严格、人工费用的不断攀升、人力资源的断层等，传统的手工预制逐渐被工业的自动化设备所替代。
管道焊接作为管道预制最重要的一道工序（管道预制包括管道切断、坡口、组对、焊接、除锈喷漆、预热保温等等，大致可分为场/工厂内预制，现场预制两种），其焊接方式、焊接工艺的选择极大的影响着管道焊接的质量、效率与成本。如何有效的提高管道焊接的质量、效率，并极大的节省综合成本。是各个管道施工队伍不断思索、不断提高的目标。经过一系列的调研与论证，得出采用管道预制自动焊机能快捷有效的提高管道焊接的质量、效率，并大大节省综合成本的结论。
二． 管道自动焊接技术现状
管道的自动焊接在国内起始于本世纪初（2002年），由原中石化第三建设有限公司（现中石化宁波工程公司）管道技术开发处的一批技术专家，经过综合中国管道预制现有技术与国外先进的自动化加工技术与理念，研发了中国第一台管道预制自动焊机，并建造了中国第一个专业的现代化管道预制工厂。自此开始，管道预制的自动化便受到各大科研机构、焊接协会、建设单位与业主的青睐。管道自动焊接技术也由传统的手工电弧焊、手工氩弧焊转变为自动氩弧焊（TIG）、自动气保焊（MAN/MIG）、自动埋弧焊（SAW），并实现了TIG/MAG/MIG自动打底，TIG/MAG/MIG/SAW自动填充盖面焊（多层多道焊接）等多种焊接工艺。且伴随着焊接电源的日益先进、数字化技术的不断创新，管道自动焊接控制技术已经能够做到采用1台多功能焊接电源实现TIG/MAG/MIG/SAW功能并实现数字化程序控制。管道预制自动焊机机型也有：上下压紧驱动式、卡盘夹紧驱动式、立柱分体驱动式、龙门分体驱动式、十字操作架式等多个机型，，满足不同工件类型的自动焊接，同时也有针对固定口的自动焊接设计开发的管道全位置自动焊机（自动氩弧焊TIG、自动气保焊MAG/MIG）。
三． 管道自动焊接技术推广及普及情况
经过十几年的发展创新，目前中国管道预制技术已经走在了世界前列，各种革命性的管道自动化加工设备不断在国内涌现，管道预制自动化设备已经悄然在中石化、中石油、中化工、中海油、电力、船舶、地方安装施工企业等多个行业遍地开花，并且取得了极好的成效。国有大型管道施工企业目前已经全部配备了管道预制自动焊机，且大部分企业配置了1套或多套专业的管道预制生产线与管道预制设计、管理软件。实现了管道工程的“标准化设计”、“信息化管理”、“模块化施工”。
如目前中石油一建、六建、七建至少拥有10条管道预制生产线，中石化五公司至少拥有7条生产线，天津中海油已经拥有至少4条专业的管道预制生产线……
如今；美国的“先进制造伙伴计划”，德国推进的“工业4.0” 我国也在2015年由国家总理李克强组织召开国务院常务会议，部署加快推进实施“中国制造2025”，实现制造业升级。在国际现状以及国内国家层面的政策指导的大环境下：管道预制的自动化、数字化、智能化已经成为一个必然的趋势。
四． 业主对管道自动焊接技术的认可与要求情况
在认识到管道自动焊接所带来的外观、质量、效率方面的优势后，业主们也纷纷对管道工程总包，分包单位提出要求配置管道自动焊接设备的要求，甚至有些业主硬性要求，不具有管道自动焊接的企业就不具备承包或分包资格！如四川石化彭州炼油厂项目业主就明确要求所有参与施工的企业必须具有管道预制生产线，采用管道预制自动焊机进行管道预制。
同时，机械化、自动化的管道预制设备能大大提升管道施工单位与业主的形象，传统的“人海”战术、手工做法已经落后了，机械代替人工所带来的不仅仅是质量、效率的提升，同时也带来了管理、进度控制、形象、规范化与成本节约等等各层次的明显进步。尤其是一些海外工程，这种提升与进步将大大的提高业主对施工方的好感与信任。总之，业主对管道预制自动化，管道焊接自动话目前是非常认可的，往后将越来越重视。
五． 人力资源分析
人工成本提高：现在国内很多劳动密集型企业负担沉重，原因就是用工成本越来越高。就管道焊接工人而言，6000元/月工资算是较少的了。月薪上万元都是很平常的事情了，加上管理成本、福利等等，让很多企业苦不堪言。
人力资源断层：老龄化现场带来的社会问题日益凸显，高水平焊工已经老去，新生代力量要么吃不了苦不愿意干，要么水平参差不齐，而且现在人员流动性也比往年大了很多很多。如何构建一支可靠稳定高水平的管道施工队伍已经成为众多管道建设单位头疼的问题。
六． 自动焊操作工与手工焊工对比：
1、 一台自动焊机的焊接效率≥4个手工焊工的效率，自动焊操作工可以由初学者在一周内熟练掌握自动焊机操作，自动焊操作工工资也≤熟练手工焊工，而且自动焊操作工由于只会操作自动焊机，其稳定性也比手工焊工高得多。
2、 自动焊具有程序控制，数控自动摆动焊接功能。摆动由电机控制，不会像手工焊那样因人工手臂（肌肉发力）长时间摇摆焊枪产生疲劳等原因从而影响焊道质量。因此焊接出来的焊缝成型美观（鱼鳞状纹路），质量稳定。
3、 自动焊所用焊材均为“盘状”焊丝，自动送丝。一盘焊丝可使用率可达99.9%，而手工电弧焊用的焊丝很多为“根状”焊条，焊接时每根均会剩余一截焊条被白白浪费掉，可使用率约为92%。自动焊连续不断多层多道焊接，相比之下自动焊可比手工焊节约不少焊材。长年记的话，数量可观。
七． 经济效益分析：
1名手工焊工工资：（7000元/月*12个月）+管理费+保险+福利≈10万元/年
1名自动焊操作工人工资：（5000元/月*12个月）+管理费+保险+福利≈7.5万元/年
1台管道预制自动焊机价格：按进口美国林肯焊接系统三功能配置：可以配置行业前沿的上海前山管道技术有限公司此类自动焊机价格约30万/台
1台自动焊机效率≥4个手工焊工的效率
那么，在完成同样工作量的情况下，可得出下表
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成本比较 焊接方式 |
第一年成本 | 第二年成本 | 第三年成本… |
| 手工焊 | 10*4=40万元 | 10*4=40万元 | 10*4=40万元 |
| 自动焊 | 7.5+30=37.5万元 | 7.5万元 | 7.5万元 |
由此可见，采用自动焊机在第一年的时候成本基本保持持平，往后将极大的节省用工成本！
