Inden for petrokemiske anlæg og olie- og gasstransport er flanger kernekomponenter til forbindelse i rørsystemer. Tætningsfladens planhed, bolt hullernes placering og stabiliteten i materialebearbejdningen afgør direkte sikkerheden ved rørledningsdrift (ved alvorlige hændelser som eksplosioner og miljøforurening forårsaget af utætte flanger i olie- og gasrørledninger kræver de nationale standarder, at tætningsfladens planhed er ≤ 0,03 mm/100 mm, og indekseringsfejl for bolt huller ≤ ±5′). En førende indenlandsk producent af petrokemisk udstyr stod engang over for en flaskehals i flangebearbejdning: For DN400-DN1200 mm flanger (materialer inkluderer Q345R kulstofstål, 316L rustfrit stål, 12Cr1MoVG legering) kræver den traditionelle bearbejdning tre processer: »forenkling på vandret drejebænk → præcisionsdrejning af tætningsflade på lodret drejebænk → boremaskine med svingearm til boring af bolthuller«, med en enkelt bearbejdningscyklus på op til 45 minutter; På grund af flere spændinger overstiger koaksialiteten mellem flangens indvendige hul og tætningsfladen ofte 0,08 mm, og planhedsfejlen for tætningsfladen når 0,06–0,09 mm, hvilket resulterer i en lækagefrekvens ved trykprøvning af rørledninger på 8 %; Samtidig har rustfrie stålsflanger tendens til koldforgødning under højhastighedsskæring, hvor overfladeruheden overstiger Ra1,6 μm, hvilket kræver ekstra poleringsprocesser og øger arbejdskomponenten for en enkelt flange med 18 yuan.
Behandlingssted
For at løse dette dilemma introducerede virksomheden Zhongjie Friendship Machine Tool VTC100A CNC-vandrette drejebænk og opbyggede et eksklusivt flangebearbejdningssystem med »enkel oppresning og fuld proceskomplettering«. Udstyret er udstyret med en integreret støbejernsbænk med tykke vægge (med en vægtykkelse på op til 80 mm), som har gennemgået dobbelt spændingsløsning ved vibrationsaldring og naturlig aldring. Kombineret med krydstværskråbens tungkonstruktionsdesign er stivhedsfordelingen optimeret gennem finite element-analyse. Den radiale skærestivhed når 32 kN/mm, hvilket muliggør stabil modstand mod den radiale skærekraft på 22 kN under bearbejdning af legerede flanger. Udstyret er udstyret med Siemens 828D Advanced CNC-system og fuldt lukket regulering via gittermåler (opløsning 0,1 μm), hvilket giver en positionsnøjagtighed på ±0,002 mm og en gentagen positionsnøjagtighed på ±0,001 mm, hvilket nøjagtigt overholder kravet til flanges tætningsflades planhed på ±0,02 mm. Afhængigt af forskellige materialeegenskaber er udstyret forsynet med et dobbelt kanal-spindelkølingssystem: emulsionskøling anvendes til bearbejdning af kulstål (køleffektivitet ≥ 95 %), og olkogekøling skiftes til bearbejdning af rustfrit stål (dråbediameter 5-10 μm). I kombination med ekstra fine hårde legeringsværktøjer (TiAlN-belagte værktøjer med 92 % WC-Co-indhold anvendes til bearbejdning af rustfrit stål) undertrykkes arbejdshærdning og spånaflejringer effektivt og sikrer stabil overfladeruhed.
Set udfra teknologisk innovation har udstyret opnået et dobbelt gennembrud inden for »procesintegration + materialeadaptation« ved flangebearbejdning: integration af en Φ 32 mm trefangspændefolder (med en spændekraft på 120 kN, egnet til spænding af flanger i størrelserne DN750–DN1000 mm), et 24-pladser servotårn (værktøjskiftetid 1,5 sekund) og en CNC-inddeleringsdisk (inddeleringsnøjagtighed ± 3′), hvilket muliggør bearbejdning af flanges indre huller (tolerance H8), ydre cirkler (tolerance IT7), tætningsflader (stolpe- og fodrumsflade/konveks-konkav flade, planhed ≤ 0,03 mm) samt 8–24 bolt huller (hullens tolerance H9, inddeleringsfejl ≤ ±4′) i én operation. For præcisionsbearbejdning af tætningsflader anvender vi innovativt »spiralinterpolationsprocessen til præcisionsbearbejdning«. Gennem overvågning og kompensation af overfladedata ved 500 punkter per omdrejning holdes planheden af tætningsfladen stabil på 0,02 mm/100 mm. I respons på de høje temperaturstyrkeegenskaber hos legerede flanger (12Cr1MoVG) er udstyret udstyret med en indbygget database over materialer og processer, som automatisk vælger de optimale skærehastighedsparametre (spindelhastighed 800–1200 o/min, fremskydningshastighed 60–100 mm/min) for at undgå brud på værktøjet. Ved udskiftning af forskellige flangestørrelser understøtter udstyret enkel justering med ét klik (med 30 indbyggede skabeloner til flangebearbejdning), hvilket reducerer udskiftningstiden fra den traditionelle 2 timer til 18 minutter.
Flangeklemning
Implementeringsresultaterne overholder fuldt ud de strenge standarder for petrokemisk industri: Den enkelte bearbejdelsescyklus er blevet forkortet fra 45 minutter til 32 minutter, og den daglige produktionskapacitet er øget fra 150 sæt til 260 sæt; Koncentriciteten mellem flangens indre hul og tætningsfladen er stabil kontrolleret på ≤ 0,04 mm, fladhed af tætningsfladen er ≤ 0,03 mm, overfladeruhed når Ra0,8 μm, og fejlen ved bolt hullers vinkelmåling er ≤ ±3,5′, hvilket fuldt ud imødekommer kravene i standarderne GB/T 9113.1-2022 "Integrerede stålrørflanger" og ASME B16.5 "Rørflanger og flangefittings"; Lækageraten ved rørdtrykstest er reduceret fra 8 % til 0,5 %, og fremstillingsomkostningerne for enkelte flanger er nedsat med 15 yuan efter afskaffelse af poleringsprocessen; For 316L rustfri stålflanger er værktøjslevetiden forlænget med 40 % pga. olivandskøling og parameteroptimering. Det intelligente diagnosticeringsmodul, der er monteret på udstyret, kan overvåge spindellast (nøjagtighed ±0,5 %) og skæretemperatur (opløsning 0,1 ℃) i realtid. I kombination med algoritmen til forudsigelse af værktøjsforringelse er den samlede udnyttelsesgrad af udstyret øget fra 80 % til 94 %, og årlig nedetid er reduceret med 380 timer.
CK5263 har fuldstændig løst det dobbelte problem med 'tætningsikkerhed og proceseffektivitet' for flanger. »Produktionsdirektøren i virksomheden udtalte: 'Nu har vores flanger ikke blot bestået de strenge tester hos National Petroleum Pipe Quality Supervision and Inspection Center, men opfylder også de højeste krav til højtryksflanger (PN40) i store projekter såsom West East Gas Pipeline 3, hvilket har opbygget en teknisk barriere over for vores konkurrenter på petrokemisk udstyrsområde.« Dette eksempel bekræfter, at CNC-vandrette drejebænke er blevet kerneudstyr inden for fremstilling af flanger til petrokemisk udstyr, hvor man gennem dyb integration af »stiv strukturtilpasning + materiale- og procesoptimering + præcist lukket reguleringssystem« har brudt gennem knudepunkterne omkring "sikkerhed, nøjagtighed og effektivitet".'
EN
