Q/SY GDJ
中国石油天然气管道局企业标准
Q/SY GDJ 03582012
钢质管道单炬双丝全位置自动焊技术条件
Technical specification of automatic pipeline girth welding for tandem welding
2013-03-24发布
2013-05-24实施
中国石油天然气管道局 发布 Q/SYGDJ03582012
目 次
前言 1
I1
范围规范性引用文件
2 3 术语和定义 V 5 小车技术要求 6 导向轨道技术要求
自动焊系统组成
2
控制系统技术要求 8 送丝机技术要求 9 控制系统的数据处理要求 10 焊接电源特性及接口要求 11 钢质管道单炬双丝全位置自动焊技术条件 12 空载运转试验 13 执行机构负童行走、 送丝试验 14 整机焊接试验 15 辅件和工具 16 施工现场条件 17 防护等级及噪声
A
4
5
5
6
6
6 Q/SYGDJ03582012
前言
本标准依据GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》起草。 本标准由中国石油天然气管道局标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气管道科学研究院。 本标准主要起草人：张锋、马志锋、王玮、尹铁、赵勇强、张毅、吴江桥、王新升、胡立新、张连
宇、张建平、王长江、闫臣、郭瑞杰、赵忠刚、庞亚峰。
II Q/SYGDJ0358—2012
钢质管道单炬双丝全位置自动焊机技术条件
1范围
本标准规定了钢质管道单炬双丝全位置白动焊的焊接小车、导向轨道、控制系统、电源、送丝机构、 的技术条件和施工现场使用条件。
本标准适用于钢质管道单炬双丝全位置白动焊机，
规范性引用文件
2
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JB/T9877金属切削机床清洁度的测定 SY/T4103 ：钢质管道焊接及验收
3 ：术语和定义
3. 1
焊接小车 weldingtractor
白动焊系统中具有行走驱动功能、送丝功能和焊炬姿态调整等功能的装置。
3. 2
单炬双丝tandemwelding 单个焊炬中分布两相互绝缘的焊丝，施焊过程中双丝电弧独立，却共用同一熔池。
3. 3
绝度角度absoluteangle 施焊过程中焊炬与重力方向的夹角。
3. 4
高速协同localhighspeedbus 单炬双丝白动焊双丝电弧具有交替一脉一滴的协同关系
3. 5
手控盒hand-heldcontrolbox 由焊工手持操作，具有焊接过程中各个运动实时控制的装置。
4自动焊系统组成
1 Q/SYGDJ0358—2012
全位置自动焊机组成见图1。
2
管道
3
焊接小车：2- 专用焊接电源；3- 手持控制盒：4 智能控制系统：5- 具有高速协同功能的送丝机构
?
图1全自动焊机系统组成结构图
5小车技术要求
5.1小车的驱动结构及材质应满足下列要求：
a）小车采用前后双摩擦形式，驱动轮轴前后对称的布置在焊接小车底部； b） 驱动轮表面采用氟碳橡胶，厚度宜为8mm～10mm，氟碳橡胶层应进行两次以上的硫化处理，硬
度宜为SHR75～SHR77，驱动轮每万转磨损量小于或等于0.01mm； c) 为加强氟碳橡胶与轮轴的结合力，摩擦驱动轮轴上应加工横向和轴向凹槽，轮轴材料采用
40Cr，调质处理后硬度至：HB220～HB270。
5.2小车的夹紧形式应采用四轮形面夹紧，调节4个夹紧轮的预紧力时，应保证前后两摩擦驱动轮直径变形量宜为小于或等于0.2mm，夹紧轮表面硬度宜为HRC48～HRC52。 5.3小车的焊炬调整机构分为垂直（上下）调整机构和横向（左右）调整机构，可实现焊接过程中的焊枪实时姿态调整，其调整量应符合下列技术要求：
a）垂直调整机构的调整量不应小于35mm； b) 横向调整机构的调整量不应小于45mm，往复定位精度不应大于0.1mm； c) 调整机构应运行灵活、且两个方向的极限位置都应设有缓冲机构。不应出现极限位置卡死。
5.4焊接小车零部件表面处理应符合下列规定：
a) 外部裸露钢件应进行镀铬处理；
铝件应进行表面硬质氧化处理；
b） c) 易磨损件应进行相应调质及率火处理。
5.5小车所有滑动部件的结合部应进行防尘处理，密封件的材料和结构应满足JB/T9877的要求。 5.6小车所有零部件在-40°C～90°C环境温度下应能正常运行。
6导向轨道技术要求
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6.1导向轨道应采用环形、对开分体结构。轨道两内侧带斜边，以便焊接小车夹紧轮进行预紧；导向轨道外侧中央为凸起的定位台，凸台两侧为摩擦驱动导向面。 6.2轨道连接方式及安装应符合下列规定：
a）导向轨道连接处两半圆结合部位应有定位销轴，一处为铰链连接，一处为卡扣连接（见图2）： b) 导向轨道组合后，结合部位间隙8不应大于0.2mm；卡扣连接处内侧有导向支撑板，便于轨道
快速装卡；轨道圆误差（O）不应大于0.5mm，焊接小车应行走平稳； c） 轨道内侧均布U型弹簧支撑片T，按图2轨道依靠U型弹簧片T变形实现与管道的固定
6.3导向轨道材料宜采用可锻合金铝6061，表面应进行硬质氧化处理，表面硬度不小于HB480～HB510。 6.4轨道可采用时效或振动法消除应力。 6.5 导向轨道在-40C～90°C内使用时，其变形量不应大于0.1%。
H
0
T
一
图2导向轨道结构图
7控制系统技术要求
7.1控制系统应能调整焊炬沿水平和垂直两个坐标轴的姿态，应具有过载和极限位置保护功能。 7.2根据工艺要求，控制系统具有控制保护气提前输送和延时关断功能。 7.3控制系统手控盒具备焊道选择、手动送丝、焊接小车手动前进或后退、手动起熄弧功能。 7.4控制系统应具有焊接过程中焊枪的点动调整功能 7.5控制系统应有绝对角度显示功能，并根据焊接小车位置进行相应参数的调整或调用。 7.6控制系统应有自动熄弧功能，熄弧位置可根据绝对角度设定。 7.7控制系统应有焊接参数的修改、存储和传输功能。 7.8控制系统应具备通讯功能，可进行运动程序的上传与下载的功能。 7.9控制系统应具备与焊接电源特性的良好匹配。 7.10控制系统应具备以下接口：
a）8位的二进制并行接口； b） Profibus总线接口； c) RS232标准串行接口； d) 连续可调0V10V的直流电压输出端口。
7.11 控制系统所有元器件均应采用低于36V的安全电压。
送丝机技术要求
8
8.1送丝机应具有0.9mm、1.0mm和1.2mm焊丝的送丝能力。 8.2送丝机构应能根据送丝阻力调整送丝轮的压紧力。 8.3送丝机应具有送丝轮的快速装拆及更换功能， 8.4两送丝机应具有前后双丝协同功能。
3 Q/SYGDJ0358—2012
8.5专用焊炬与送丝机采用国际标准接口，应包含有冷却水、保护气、控制信号及焊接电压接口。 8.6送丝机应具备以下通讯接口：
e）8位的二进制并行接口； f）Profibus总线接口； g） RS232标准串行接口； h）连续可调0V～10V的直流电压输出端口。
8.7控制系统所有元器件均应采用低于36V的安全电压。
9控制系统的数据处理要求
9.1数据处理系统应包括触摸屏，数据系统结构、数据通讯及接口。 9.2应能通过触摸屏进行参数的修改、上传、下载：在焊接过程中显示焊接小车绝对位置角度值和电弧电压、电弧电流。 9.3应由专门技术人员通过设置系统操作密码，进入焊接专家系统，完成不同程序内各层焊接参数的修改、存储、传输等操作。 9.4数据处理系统应预存管道全位置自动焊工艺参数。控制系统可根据管材、焊材、坡口形式、壁厚等参数自动调用相应数据。 9.5数据处理系统的触摸屏应具备RS232标准串行接口、USB接口和SD存储卡，应能实现与上位机的通讯和数据传输。并根据不同的控制轴卡编制相应的通讯协议。
10 焊接电源特性及接口要求
10.1 钢质管道单炬双丝全位置自动焊专用焊接电源宜具备下基本特征：
a) 具有高频脉冲输出特性； b) 具有双丝高速协同功能： c) 具有180°相位差的弧压控制功能。
10.2专用焊接电源应具有以下控制端口之一：
a）8位的二进制并行接口； b）RS232标准串行接口； c) 连续可调0V～10V的直流电压输入端口。
10.3焊接电源应具有外控启停、电压调节、收弧电压控制等功能 10.4焊接电源应具有三相380V（50Hz）的供电输入端，且保证焊接电源有良好接地，在±10%的电压波动率或±2%频率波动率的工作条件下，能满足正常的焊接需要。
11 钢质管道单炬双丝全位置自动焊技术条件
钢质管道单炬双丝全位置自动焊技术条件如表1所示。
表1钢质管道单炬双丝全位置自动焊技术条件项目
序号 1
使用条件
适应管径 mm
≥813
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适应壁厚 mm 适用坡口形式管口组对要求
10~30 V型、U型对口间隙小于0.2mm，对口错边量小于1.5mm
2
3
4 5
钢质管道单炬双丝焊枪冷却方式 水冷却
焊丝伸出长度
6
18~22
mm
焊接保护气体流量
20~30
7
L/min 焊枪调整范围适应焊丝直径
80 9
上下调整：35mm；左右调整：45mm；角度调整：土5°
0.9~1.0
mm 焊接行走速度 mm/min 适应管线坡度
0~850
10
11
≤15
o
12 空载运转试验
12.1焊接小车的摩擦驱动行走、外部送丝、焊枪姿态调整等各个运动机构做连续空载运转试验。连续测试时间不应小于为240min，累计空载运转时间不应小于480min；连续试验后各个电机的温度及温升，其值不应超过各部件产品样本所规定的最高值的50%。 12.2焊接小车各部件应按下列规定进行检测：
a） 送丝机构应进行手动和自动送丝试验。分别按6m/min、9m/min、12m/min的速度进行检测，实
际测量值与设定值偏差不应超过设定值的土1%：
b) 行走机构应进行手动和自动试验。分别按200mm/min、400mm/min、800mm/min、1200mm/min
的速度进行检测，实际测量值与设定值偏差不应超过设定值的±0.5%； c) 摆动机构应进行自动检测。分别按2mm、6mm、10mm的摆宽进行摆动试验，在装有钢质管道单
炬双丝焊枪的前提下，检测摆动宽度实际值与设定值的偏差不应超过设定值的5%； d) 焊枪姿态调整机构应进行行程手动检测，调整行程应符合规定不应小于35mm，调整过程应平
稳、灵活。
12.3数据处理系统检测应符合下列规定：
a) 应检测数据处理系统的焊道选择、程序执行以及数据显示的正确性，连续操作不少于10次；
显示数据应与设定值一致。
b) 应检测数据处理系统的各项参数的设置、修改、存储和传输功能，连续操作不少于10次，各
项功能实现应正常。
13执行机构负重行走、送丝试验
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