Στους τομείς των πετροχημικών και της μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου, οι φλάντζες αποτελούν τα βασικά συνδετικά εξαρτήματα των συστημάτων αγωγών. Η επιπεδότητα της επιφάνειας στεγανοποίησης, η θέση των οπών για τα μπουλόνια και η σταθερότητα της επεξεργασίας του υλικού καθορίζουν άμεσα την ασφάλεια λειτουργίας των αγωγών (για σημαντικά συμβάντα όπως εκρήξεις και ρύπανση του περιβάλλοντος λόγω διαρροών φλαντζών σε αγωγούς πετρελαίου και φυσικού αερίου, το εθνικό πρότυπο απαιτεί η επιπεδότητα της επιφάνειας στεγανοποίησης της φλάντζας να είναι ≤ 0,03 mm/100 mm, και το σφάλμα διαβάθμισης των οπών μπουλονιών να είναι ≤ ±5′). Μια κορυφαία εγχώρια κατασκευάστρια εξοπλισμού πετροχημικών αντιμετώπισε κάποτε ένα εμπόδιο στην επεξεργασία φλαντζών: για φλάντζες DN400-DN1200 mm (τα υλικά περιλαμβάνουν ανθρακούχο χάλυβα Q345R, ανοξείδωτο χάλυβα 316L, κράμα 12Cr1MoVG), η παραδοσιακή επεξεργασία απαιτεί τρεις διεργασίες: «πρόχειρο γυρίσιμο σε οριζόντιο τόρνο → ακριβές γυρίσιμο της επιφάνειας στεγανοποίησης σε κάθετο τόρνο → διάτρηση οπών μπουλονιών σε διατρητικό μηχάνημα με χέρι-μοχλό», με μέγιστο κύκλο επεξεργασίας 45 λεπτά· λόγω του πολλαπλού σφίξιμου, η ομοαξονικότητα μεταξύ της εσωτερικής τρύπας της φλάντζας και της επιφάνειας στεγανοποίησης υπερβαίνει συχνά τα 0,08 mm, ενώ το σφάλμα επιπεδότητας της επιφάνειας στεγανοποίησης φτάνει τα 0,06–0,09 mm, με αποτέλεσμα ποσοστό διαρροής 8% κατά τη δοκιμή πίεσης του αγωγού· ταυτόχρονα, οι φλάντζες από ανοξείδωτο χάλυβα τείνουν να παρουσιάζουν εργασιακή σκλήρυνση κατά την υψηλής ταχύτητας κοπή, με την τραχύτητα της επιφάνειας να υπερβαίνει το Ra1,6 μm, απαιτώντας επιπλέον διεργασίες πολύσιμου, και αυξάνοντας το κόστος εργασίας ανά φλάντζα κατά 18 γιουάν.
Επεξεργασία τοποθεσίας
Για να ξεπεραστεί αυτό το δίλημμα, η εταιρεία εισήγαγε τον κάθετο τόρνο CNC Zhongjie Friendship Machine Tool VTC100A και ανέπτυξε ένα αποκλειστικό σύστημα επεξεργασίας φλαντζών με «σύσφιξη μίας φοράς και πλήρη ολοκλήρωση όλης της διαδικασίας». Το μηχάνημα διαθέτει ολόσωμο πλαίσιο από παχύτοιχο χυτοσίδηρο (με πάχος τοιχώματος έως 80 mm), το οποίο έχει υποστεί διπλή επεξεργασία αποπόνησης μέσω ταλάντωσης και φυσικής γήρανσης. Σε συνδυασμό με το βαρέος τύπου σχεδιασμό του εγκάρσιου τραπεζίου, η διανομή της δυσκαμψίας βελτιστοποιείται μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. Η ακτινική δυσκαμψία κοπής φτάνει τα 32 kN/mm, με τη δυνατότητα να αντέχει σταθερά την ακτινική δύναμη κοπής 22 kN κατά την κοπή φλαντζών κράματος· είναι εξοπλισμένο με προηγμένο σύστημα CNC Siemens 828D και πλήρως κλειστό σύστημα ελέγχου με κλίμακα πλέγματος (ανάλυση 0,1 μm), επιτυγχάνοντας ακρίβεια θέσης ±0,002 mm και επαναλαμβανόμενη ακρίβεια θέσης ±0,001 mm, που αντιστοιχεί ακριβώς στην απαίτηση επιπεδότητας της σφραγιστικής επιφάνειας της φλάντζας ±0,02 mm. Λαμβάνοντας υπόψη τα διαφορετικά χαρακτηριστικά των υλικών, το μηχάνημα διαθέτει διπλό σύστημα ψύξης του κεντρικού άξονα: χρησιμοποιείται ψύξη με εμαλσίατο για την επεξεργασία χάλυβα άνθρακα (απόδοση ψύξης ≥ 95%), ενώ για την επεξεργασία ανοξείδωτου χάλυβα ενεργοποιείται η ψύξη με ομίχλη λαδιού (διάμετρος σταγονιδίων 5-10 μm), σε συνδυασμό με κοπτικά εργαλεία από υπερλεπτόκοκκο σκληρό κράμα (TiAlN επικαλυμμένα εργαλεία με περιεκτικότητα WC Co 92% χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία ανοξείδωτου χάλυβα), αποτελεσματικά καταπολεμώντας τον εργοπαγή εμπλουτισμό και την απόθεση αποβλήτων, διασφαλίζοντας σταθερότητα της τραχύτητας της επιφάνειας.
Όσον αφορά την τεχνολογική καινοτομία, το εξοπλισμός έχει επιτύχει διπλή διάσπαση στην επεξεργασία φλαντζών με το «συγχρωτισμό διαδικασιών + προσαρμογή υλικού»: ενσωματώνοντας ένα τρισδακτυλο πνευματικό συγκρατητήρα Φ 32mm (με δύναμη σύσφιξης 120 kN, κατάλληλο για απαιτήσεις σύσφιξης φλαντζών DN750-DN1000 mm), έναν υπηρεσιακό πύργο 24 θέσεων (χρόνος αλλαγής εργαλείου 1,5 δευτερόλεπτα) και έναν δίσκο CNC με διαίρεση (ακρίβεια διαίρεσης ± 3′), ο οποίος μπορεί να ολοκληρώσει μονοπράγματι την επεξεργασία των εσωτερικών τρυπών της φλάντζας (ανοχή H8), των εξωτερικών κύκλων (ανοχή IT7), των στεγανωτικών επιφανειών (επιφάνεια αυλακώσεως/εξέχουσα-κοίλη επιφάνεια, επιπεδότητα ≤ 0,03 mm) και 8-24 τρυπών για κοχλίες (ανοχή διαμέτρου H9, σφάλμα διαίρεσης ≤ ±4′). Για την ακριβή επεξεργασία των στεγανωτικών επιφανειών, υιοθετούμε καινοτόμα τη «διαδικασία ακριβούς επεξεργασίας με σπειροειδή παρεμβολή». Μέσω της απόκτησης δεδομένων και αντιστάθμισης της επιφάνειας σε 500 σημεία ανά κύκλο, η επιπεδότητα της στεγανωτικής επιφάνειας ελέγχεται σταθερά στα 0,02 mm/100 mm. Λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά υψηλής θερμοκρασίας και αντοχής των φλαντζών από κράματα (12Cr1MoVG), ο εξοπλισμός διαθέτει ενσωματωμένη βάση δεδομένων υλικών και διεργασιών, η οποία αντιστοιχίζει αυτόματα τις παραμέτρους κοπής (ταχύτητα άξονα 800-1200 στρ/λεπ, ταχύτητα πρόωσης 60-100 mm/λεπ), αποφεύγοντας έτσι το σπάσιμο των εργαλείων. Για την αντικατάσταση φλαντζών πολλαπλών προδιαγραφών, ο εξοπλισμός υποστηρίζει ρύθμιση με ένα κλικ των παραμέτρων διεργασίας (με 30 προεπιλεγμένα πρότυπα επεξεργασίας φλαντζών ενσωματωμένα), μειώνοντας τον χρόνο αντικατάστασης από τις παραδοσιακές 2 ώρες σε 18 λεπτά.
Σύσφιξη φλάντζας
Τα αποτελέσματα εφαρμογής συμμορφώνονται πλήρως με τα αυστηρά πρότυπα της πετροχημικής βιομηχανίας: ο χρόνος ενός κύκλου επεξεργασίας έχει μειωθεί από 45 λεπτά σε 32 λεπτά, ενώ η ημερήσια παραγωγική ικανότητα έχει αυξηθεί από 150 σετ σε 260 σετ· Η ομοαξονικότητα μεταξύ της εσωτερικής τρύπας της φλάντζας και της επιφάνειας στεγανοποίησης ελέγχεται σταθερά σε ≤ 0,04 mm, η επιπεδότητα της επιφάνειας στεγανοποίησης είναι ≤ 0,03 mm, η τραχύτητα της επιφάνειας φτάνει το Ra0,8 μm, και το σφάλμα διαβάθμισης των τρυπών για μπουλόνια είναι ≤ ±3,5′, πληρούντας πλήρως τις απαιτήσεις των προτύπων GB/T 9113.1-2022 «Ολόσωμες Φλάντζες Χάλυβα» και ASME B16.5 «Φλάντζες Σωλήνων και Εξαρτήματα Φλαντζών»· Ο ρυθμός διαρροής στη δοκιμή πίεσης αγωγών έχει μειωθεί από 8% σε 0,5%, ενώ το κόστος κατασκευής ανά φλάντζα έχει μειωθεί κατά 15 γιουάν μετά την κατάργηση της λείανσης· Για φλάντζες από ανοξείδωτο χάλυβα 316L, η διάρκεια ζωής του εργαλείου έχει αυξηθεί κατά 40% λόγω της ψύξης με ψεκασμό λαδιού και της βελτιστοποίησης παραμέτρων. Το εξοπλισμένο εξυφαντωμένο διαγνωστικό μοντέλο παρακολουθεί σε πραγματικό χρόνο το φορτίο του άξονα (ακρίβεια ±0,5%) και τη θερμοκρασία κοπής (ανάλυση 0,1 ℃). Σε συνδυασμό με τον αλγόριθμο πρόβλεψης φθοράς εργαλείων, ο συνολικός βαθμός αξιοποίησης του εξοπλισμού έχει αυξηθεί από 80% σε 94%, ενώ ο ετήσιος χρόνος αδράνειας έχει μειωθεί κατά 380 ώρες.
Το CK5263 έχει επιλύσει πλήρως το διπλό πρόβλημα της «ασφάλειας σφράγισης και αποδοτικότητας κατεργασίας» για φλάντζες. «Ο διευθυντής παραγωγής της εταιρείας δήλωσε: «Πλέον οι φλάντζες μας έχουν όχι μόνο επιτύχει τον αυστηρό έλεγχο του Εθνικού Κέντρου Εποπτείας και Ελέγχου Ποιότητας Σωλήνων Πετρελαίου, αλλά επίσης πληρούν τις απαιτήσεις κορυφαίων έργων για φλάντζες υψηλής πίεσης (PN40), όπως η Γραμμή Μεταφοράς Αερίου Ανατολή-Δύση 3, δημιουργώντας έτσι ένα τεχνικό εμπόδιο για τους ανταγωνιστές μας στον τομέα του πετροχημικού εξοπλισμού». Αυτή η περίπτωση επιβεβαιώνει ότι οι κατακόρυφοι φρέζες CNC έχουν γίνει το βασικό εξοπλισμός στον τομέα της κατασκευής φλαντζών πετροχημικού εξοπλισμού, προκειμένου να ξεπεραστεί το αδιέξοδο της "ασφάλειας, ακρίβειας και αποδοτικότητας" μέσω της βαθιάς ενσωμάτωσης της "άκαμπτης δομής και προσαρμογής+προσαρμογής υλικού και διεργασίας+ακριβούς ελέγχου κλειστού βρόχου".
EN
