图为十建公司承建的宁波中金PTA项目装置全景。刘碧涌 摄

    □叶 丽

    3月下旬，炼化工程集团十建公司承建的宁波中金PTA项目一线装置管道焊接全部结束，两台压缩机单机试车成功，预计5月底开车投产。

    该项目设计生产能力300万吨/年，是目前全球规模最大的PTA装置。十建宁波中金PTA项目团队仅用一年时间，就完成了相当于一套100万吨/年乙烯装置的施工量，施工质量和效率获得业主高度认可。

    在项目建设过程中，难度最大的莫过于管道焊接施工。面对200万寸径管道焊接工程量，如何在短时间内高质量完成？项目团队坚持以技术创新为先导，立足现场实际不断改进焊接工艺技术和设备，最大限度提高施工质量和效率，降低施工成本，以创新之力培育企业竞争新优势，为后续系统外市场开发打造了良好口碑。

    焊接“神器”一：内衬气室盒式保护罩

    该项目200万寸径的管道焊接工程量中，不锈钢和钛管的焊接量占了55%，其中尺寸多为直径500毫米及以上大口径管道，最大直径达2100毫米。

    为提高施工效率，该项目采用工厂化预制模式，在预制场批量生产出半成品不锈钢和钛管。然而，在此种模式下，半成品管道运送到装置现场后，固定口焊接量大，且管径较长，在紧凑狭窄的装置区施工，无疑又增加了施工难度。

    同时，焊接过程中，如果按照传统充氩保护方式，在管口两端封堵整个管段，管腔内体积较大，氩气使用量大，充氩时间长，成本较高。若采用管道背面局部盒式保护罩，人工跟随焊接电弧移动的方式进行氩弧焊打底焊接，管道内部必须有人工配合作业。然而，受限空间内释放氩气会有窒息危险，且固定口预留位置多在弯头，工人在管道内部操作还有坠落风险。

    为解决以上难题，十建宁波中金PTA项目团队经过多次研讨、实验，研发出了一种功能强大的内衬气室盒式保护罩。该保护罩通过设置内衬气室的方式来进行充氩保护，结构简单、拆装方便、安全可靠，大大减少了氩气的使用量和充氩时间。

    “有了内衬气室盒式保护罩，我们在6个月内就完成了90万寸径不锈钢和钛管焊接，施工效率大幅提升，并且降低了施工成本，焊接合格率99%以上。”该项目工程部部长表示。

    经测算，这项技术创新项目，为项目节约了150余万元的直接成本，助推了内衬气室盒式保护罩下一步在大口径不锈钢及钛钢管焊接上的推广应用。

    焊接“神器”二：国内首台钛管焊接机动焊机

    钛被称为“会呼吸的金属”，它在固熔状态下250摄氏度吸氢，400摄氏度吸氧，600摄氏度吸氮。然而，钛中有了这些气体元素，强度虽然会显著提高，塑性却会急剧下降，容易出现冷裂纹，对焊接质量不利。所以，氢、氧、氮是钛管焊接过程中的有害杂质，应严格控制。

    面对项目大规模的钛管焊接工程量，项目团队意识到，要想高质量、高效率完成施工任务，除了在焊接工艺技术上作改进，还得借助机械化施工手段。

    以往，钛钢管道焊接全部采用钨极氩弧焊，管道在400摄氏度以上需要全方位氩气保护，比较普遍的是采用喷嘴、拖罩、管膛内部三重氩气保护，操作难度大、焊接效率低、劳动强度大，一直是十建公司钛管焊接技术提质增效的瓶颈。

    经过反复调研和试验，十建公司焊接技术研发中心在HW350轨道式热丝氩弧焊接系统基础上进行了改进，可实现钛钢管道固定口钨极氩弧焊，并在宁波中金PTA项目中首次推广使用。

    这种机动焊机在管道上安装多楔带双轨柔性轨道，焊接机头采用摩擦传动围绕管道全位置行走，整套系统可实现管道自动氩弧填充焊、盖面焊。焊接过程中，焊枪部位固定拖罩，加长对焊接部位的氩气保护，可实现焊枪全位置连续焊接。

    值得一提的是，这是目前国内首台用于钛管焊接的机动焊机，焊接效率是普通焊工的3至5倍，不仅降低了操作难度、工作强度，而且提高了焊接质量，有效缓解了焊工在高强度作业下的紧张情绪。十建公司敢于创新的举措，吸引到原系统机动焊机厂商来宁波中金PTA项目调研，双方就完善技术进行了深入交流和研讨。