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“河北造”焊接机器人工效提升两倍

近日，中国石油天然气管道科学研究院有限公司施工装备技术中心，工程师正对焊接机器人焊接的管道焊缝进行性能测试。本报记者 刘 英摄

□本报记者 刘 英

“刺啦”一声，两道蓝色电弧闪起，细碎的焊花在钢管上均匀铺开，焊枪经过之处，一道平整光滑的焊缝随即成型。

近日，中石油管道局下属的中国石油天然气管道科学研究院有限公司施工装备技术中心装备试验车间，一台小巧的黑色机器人正“趴”在直径1219毫米的钢管上匀速工作。

这是CPP900-W2N双焊炬自动焊机，也是研究院自主研发的CPP900管道焊接机器人系列产品之一。“过去，这么大口径的一道焊口，两个老师傅轮着干要忙活一整天。现在机器人小半天就能完成，焊完检测一次合格。”施工装备技术中心工程师刘实睿说。

截至目前，CPP900系列机器人已在国内外重大管道工程中累计应用近6000公里，成为我国长输油气管道建设的主力“焊将”。

车间另一头，一台深蓝色的设备正准备进入直径1442毫米的钢管内部。这是今年4月全球首发的世界首款无飞溅内焊机器人，也是CPP900系列的新产品全自动氩弧内焊机。

“以前管道内焊采用MAG焊（熔化极气体保护电弧焊），铁水飞溅容易损伤管道内壁防腐层，无法满足输氢、海水输送等特种管道的高密封、高洁净要求。”刘实睿介绍，瞄准这一痛点，2024年9月，研发团队创新采用TIG焊（非熔化极气体保护电弧焊）工艺，从源头实现焊接零飞溅，省去人工清渣工序，工程质量与作业效率大幅提升。

在长输管道施工中，焊接效率极大影响工程进度。管线往往穿越戈壁、山地、水网等复杂环境，手工焊接劳动强度大、作业环境恶劣，遇到极寒或高温天气，施工效率和焊接质量都难以稳定。

CPP900系列机器人的出现，从根本上改变了这一局面。

施工装备技术中心副主任周伦给记者算了一笔账：和手工焊接相比，机器人焊接工效提升两倍，整条管线的平均施工工期缩短30%，焊材消耗减少20%，一次焊接合格率超96%，避免了反复返修带来的工期延误和成本损耗。

亮眼数据背后，是一整套“四全”管道焊接检测机器人技术装备系统的强力支撑，这也是行业内首个自主研发的智能焊接检测装备体系。所谓“四全”，即该系统能实现全口径覆盖、全场景适应、全焊口兼容、全自动焊接，填补国内外8项技术空白，推动我国长输油气管道自动焊技术迈入国际先进水平。

硬核实力并非一蹴而就。从上世纪90年代末起步，这条路走了30年。

“技术一直在迭代，现在是第三代产品，第四代正在研发。”周伦的办公室里，桌上摊着技术图纸，墙上挂着工程地图。他说，最难的不是做一台设备，而是把核心元件攥在自己手里。焊接电源、电机、电路板，早年全靠进口，一个电源模块往往要等半年，价格也高很多。研发团队憋着一股劲，一件件啃，一步步试，硬是完成国产化替代。

走出车间，在力学、氢环境相容性等国家级实验室，管道投用前，要在这里经历一场场严苛测试。“我们有100多项检测，包括200多项检测标准，可对管材进行全方位性能检测，保证长输管道质量。”施工装备技术中心工程师肖健介绍。

检测合格的管道奔赴山河，研发创新的脚步从未停歇。如今，CPP900系列焊接机器人已研发出十余款产品，研发团队正瞄准下一代技术持续攻关。

“我们正在研发的第四代产品可实现人工更少、工序更简、效率更高。”周伦介绍，“河北造”智能焊接装备队伍还在不断壮大，为国家能源大动脉焊牢每一道关口。