PDF《能源工程焊接技术的“中国造”》

2000 年, 具有全部知识 产权的 九五

863 科技成果 全位置智 能焊接机器人 横空出世! 该机器人首次采用 CCD 光电测控 技术解决了多层多道焊的实时跟踪难 题,并采用柔性磁轮式机构解决了焊车 无导轨全位置自由行走的难题. 很快, 全位置智能焊接机器人 在 工程实践应用中大放异彩:先后在中石 化第十建设公司的球罐焊接工地与试验 车间进行了现场焊接试验,之后又开展 了进一步的产业化工作. 全位置智能焊 接机器人 成果由科技部组织评估, 其 经济价值在 1.8 亿元以上.不久, 在科技 部的支持下, 焊接机器人公司宣告成立. 这也标志着他们研制的新型智能焊接机 器人正式走向全面产业化之路. 全位置智能焊接机器人 实现了产 品系列化,不仅在石油石化储罐建造中 发挥着重要作用,而且在我国大型钢结 构建筑物施工中得以应用.2008 年北京 奥运会, 该机器人成功地应用于 鸟巢 钢结构焊接, 取得了重大效果;

2010 年上 海世博会, 全位置智能焊接机器人 再 度亮相, 参与中心主场馆工地焊接工作, 取得广泛社会效益. 向 水下 延伸! 中国版图, 背倚山脉、 东临大海, 渤海、 黄海、 东海、 南海, 四海相连, 环绕大 陆东南部. 茫茫海洋之下, 储存着丰富的 能源资源. 随着陆上油气资源日渐减少, 人们开始把更多的目光投向海底. 向水 下进军 ,不仅是世界油气开采的风潮, 也是焦向东科学研究与技术创新的方 向. 他从陆上石油管道焊接的自动化, 逐 步转向海上工程的焊接连接技术的创 新. 海洋已经成为全球油气资源重要的 接替区.

2010 年, 中国海洋石油总公司海 上油气年产量首次突破

5000 万吨油气 当量, 建成了 海上大庆 . 然而,我国几乎每年都有海底管线 损坏,修复工作很大程度上依赖于国外 技术的支持,费用动辄以

1000 万元计, 还要承受不能及时修复造成的油田停产 损失和海洋污染损失. 这是中国的痛,更是中国科研工作 者的痛, 亦是焦向东的痛. 于是, 焦向东开始 水下 创新之路. 从2002 年至

2006 年, 他主持完成了国家 十五

863 重大项目 水下干式管道维 修系统 的 水下干式高压焊接 子课题. 高压环境电弧行为与常压环境存在 重大差异, 电弧稳定性差. 焦向东等针对 这个问题,建造了国内第一个大型干式 高压焊接试验装置,研制了国内第一台 遥控操作的海底管道维修焊接机器人, 开发了国内第一套海底管道高压焊接工 艺.2007 年6月, 国家科技部组织课题 验收, 验收意见认为 打破了国外公司的 技术垄断,在高压焊接工艺技术与 TIG 自动焊接设备等几个方面取得了创新成 果 . 坐落于光机电装备技术重点实验室 的这套实验系统能够满足目前中国浅水 海域水下焊接的科研需求.

2009 年, 他的 水下干式高压焊接 课题成果获得中国石油石化工业协会科 技进步奖一等奖、机械工业科学技术奖 二等奖,以及北京市科学技术奖技术发 明二等奖. 目前,我国大批核电站正在建设之 中. 但是, 先进的核电站检修技术掌握在 西方核电强国手中,成为影响我国核电 安全运行的技术短板. 为此,刚刚完成 水下干式高压焊 接 课题的焦向东又开展了国防科工委 重大项目 堆内构件在役维修技术研究 的 核电厂检修用水下焊接技术 子课题 的研究工作. 历经两年时间,焦向东等成功建成 了我国第一套核电厂检修水下焊接实验 系统, 能够模拟所需水深工程环境, 满足 核电厂检修水下焊接机理研究和设备工 艺实验研究的需要,开发了我国第一套 不锈钢水下自动焊接工艺. 为了适应反应堆压力容器空间相对 狭窄的限制,该课题不是采用大型水下 干式舱,而是采用仅仅包裹焊枪的局部 排水气罩,紧凑的结构适于核电行业应 用.专用的水下焊接装置与正在开展研 究的水下操作机器人紧密结合,将实现 符合核电行业标准要求的修复焊接.