焊接是石油化工装备安装的主要环节，对装备的使用性能产生直接影响。石化装备焊接结构的种类众多，使用条件各有不同，工作介质一般具有高温、高压、易燃、易爆、深冷及腐蚀的特点，对装备用钢和对应的焊接工艺均提出了较高要求。同时，常见的石化设备一般都规模较大，如球罐、管道等，许多工作都需要在施工现场完成。因此，为了适应特定的结构形式和现场施工要求，石化装备焊接机器人与通用关节焊接机器人有所区别，现根据不同的应用对象和使用环境进行介绍。

一、球罐焊接机器人

       球罐具有表面积小、质量轻、占地面积少等优点，在石油化工等行业的应用广泛。球罐大多是现场焊接，现场焊接作业的自动化和智能化是缩短球罐制造周期、提高球罐整体质量的关键。目前国内外球罐焊接机器人相对比较成熟，国外典型的球罐焊接机器人公司有美国BUG-O和A.O.Smith公司，加拿大Servo-robot和GULLCO OSCILLATOR公司，瑞典ESAB公司以及日本的神户制钢。BUG-O公司生产的全位置焊接设备主要由爬行机构、摆动机构、柔性或半柔性轨道等部分组成。在焊接过程中，该系统通过操作者的手动调整焊炬实现焊缝对中，自动化程度较低。GULLCO OSCILLATOR公司的焊接机器人，使用药芯气体保护和自保护焊丝，设备的高低和横向调整机构由焊工使用手动轮机械调节，焊接过程中没有摆动，自动化程度较低，焊接成形质量较差。
 

二、管道焊接机器人

      在石化管道工程施工中，管道焊接质量和焊接效率直接影响着施工进度。由于管道自身的结构特点，一般的管道焊接均为全位置焊接方式，国外生产管道焊接机器人商业化产品的公司主要有美国 CRC-Evans、法国Serimax、荷兰 Vermaat Technics 以及意大利 Saipem 等。美国CRC-Evans公司率先将全位置熔化极气体保护焊接技术应用于管道施工，开发了系列化的管道焊接机器人，包含单枪、双枪自动外焊机和IWM内焊机等。其中P—625是一种带电弧跟踪的单或双焊枪自动外焊机，不仅具有前瞻性的管道自动焊设计，还具有自诊断功能、实时数据记录、无线传输和卫星定位功能。P—450是一种带电弧跟踪的单焊枪数字焊接系统，最大限度地提高了垂直和水平应用的速度和质量。CRC-Evans 内焊机的系列包括从24"～60"（1"=25.4mm）的管径，内焊机多个焊头同时运行，能达8个之多，它的机构包括了快速而准确的对口与内根焊。CRC-Evans所参与大多数施工项目都采用了内焊机，是国内外非常成熟的一种根焊工艺。美国 CRC-Evans公司的产品在自动控制水平以及陆地管线铺设应用方面处于世界最前沿，其自动焊设备在中国油气管道市场焊接里程已达到约3000km。

三、海底管道维修机器人系统

      海底油气管道在运行中受到介质腐蚀、船舶抛锚、地质灾害和海洋开发第三方破坏等的影响，会发生管道损伤事故，同时随着服役年限的增加，一批较早建造的海底油气管道接近服役期限，管道损伤事故发生的概率也在增加。事故一旦发生，就会造成巨大的经济损失及环境污染，需要紧急修复。高压干法水下焊接通过往焊接舱内充入高压气体排除海水，形成干式高压环境后进行海底管道焊接，可以获得好的焊缝质量，是目前海底管道维修中焊接质量最有保证的技术。挪威STATOIL公司海底管道维修系统PRS，焊接过程通过控制室的控制面板进行远程控制，焊接电弧通过监视器进行观察水下焊接过程。
 

四、无潜式水下维修系统

      随着海底油气开采深度的逐渐增加，潜水员协助的水下维修方式将不能满足要求，无潜式海底管道维修连接技术已经成为各国海油工程研发的重点。常用的无潜式海底管道维修连接技术有机械连接技术和焊接连接技术，其中焊接连接技术在维修大管径、超深水管道时，成本低、操作时间短，在无潜式海底管道连接维修中具有较大应用前景。

      目前国外主要的水下无潜式焊接法维修系统有Comex公司的THOR—2系统和STATOIL公司最新研制的RPRS系统。THOR—2系统由陆地控制系统、高压舱、焊接机头与轨道等部分组成，无需潜水员协助，整个焊接过程可通过计算机对电气参数和焊机位置等进行控制。

      挪威STATOIL公司在有潜水员辅助的PRS系统基础上研发的无潜式RPRS（Remote Pipeline Repair System）系统，主要由支持模块和焊接舱组成。焊接舱是进行焊接的机构，是系统的核心，主要由气体循环室、焊接室、旋转室以及静态卡爪组成。焊接舱的外形分为三瓣，可抱紧管道形成焊接密闭空间，舱体左右对称位置设计有两个焊接室，室内安装有焊枪及视觉传感器用以焊接，驱动室位于焊接舱中间提供焊接舱旋转的动力。
 

      综上所述，根据石油化工装备现场组装和修复时的焊接特点，国际上相关研究机构开发了系列焊接机器人系统，基本上实现了远程遥控的自动焊接作业。随着工业场合对焊接质量和自动化程度需求的提高，相关焊接机器人的智能化程度将进一步提高。