焊接机器人及应用专题 用创新追赶时代 用智能提升制造——压缩空气作为舱内气体的海底管道机器人焊接维修

摘要

在海底管道高压焊接维修中,虽然空气作为舱内气体成本低廉而且容易获得,但是空气的氧含量高,压力增加时,舱内物体的可燃性显著增加。此外,为了保证焊接质量,需要在高压环境下保护熔池避免与空气中的氮和氧接触。在压缩空气环境下进行了爆炸燃烧试验,试验表明,当压力低于0.6MPa时,把可燃物浓度控制在体积比5.60%以下,进行海底管道焊接维修作业是安全的。研制了海底管道维修焊接机器人,以高压力、大流量氩气进行TIG焊熔池保护,通过手控盒与焊接视频以遥操作方式进行管道全位置焊接,设计了弧压反馈控制程序,并解决了弧压损失、舱内供电、接触引弧等水下干式舱内应用的电磁问题。在高压焊接试验舱内进行了0.6MPa以内的压缩空气环境海底管道机器人焊接工艺试验,焊接过程安全可控,管道全位置环焊缝性能符合相关标准的要求。成功地进行了海底管道机器人焊接维修海上试验,焊工在母船控制台进行遥操作焊接,获得了外观优良的海底管道全位置环焊缝。