Nos sectores dos petroquímicos e do transporte de petróleo e gas, as bridas son compoñentes esenciais de conexión nos sistemas de tubaxes. A planicidade da superficie de estanquidade, a posición dos orificios para parafusos e a estabilidade do procesamento do material determinan directamente a seguridade da operación das tubaxes (para eventos importantes como explosións e contaminación ambiental causadas por fugas nas bridas das condutas de petróleo e gas, a norma nacional require que a planicidade da superficie de estanquidade sexa ≤ 0,03 mm/100 mm, e o erro de indexación dos orificios para parafusos sexa ≤ ± 5′). Un fabricante nacional líder de equipos petroquímicos chegou a atopar un obstáculo no procesamento de bridas: para bridas DN400-DN1200 mm (materiais inclúen acero ao carbono Q345R, acero inoxidable 316L, aleación 12Cr1MoVG), o procesamento tradicional require tres procesos: "torneado bruto en torno horizontal → torneado de precisión da superficie de estanquidade en torno vertical → furado dos orificios para parafusos en fresadora radial", cun ciclo de procesamento individual de ata 45 minutos; debido a múltiples suxeicións, a coaxialidade entre o orificio interior da brida e a superficie de estanquidade supera frecuentemente 0,08 mm, e o erro de planicidade da superficie de estanquidade alcanza 0,06-0,09 mm, o que resulta nunha taxa de fuga no ensaio de presión da tubaxe do 8%; ao mesmo tempo, as bridas de acero inoxidable tenden a endurecerse durante o corte a alta velocidade, coa rugosidade superficial superior a Ra1,6 μm, o que require procesos adicionais de pulido, aumentando o custo laboral dunha brida individual en 18 yuan.
Sitio de procesamento
Para superar este dilema, a empresa introduciu o torno vertical CNC Zhongjie Friendship Machine Tool VTC100A e construíu un sistema exclusivo de procesamento de bridas con "un só aperto e finalización completa do proceso". O equipo adopta un corpo principal integral de ferro fundido de parede grosa (con un espesor de ata 80 mm), que pasou por tratamento dual de alivio de tensións mediante envellecemento por vibración e envellecemento natural. Combinado co deseño robusto da mesa transversal, a distribución da rigidez optimízase mediante análise por elementos finitos. A rigidez ao corte radial alcanza os 32 kN/mm, podendo soportar de forma estable a forza radial de corte de 22 kN durante o torneado de bridas de aleación; Equipado cun sistema CNC Siemens 828D Advanced e control en bucle pechado total con regra de rede (resolución 0,1 μm), acadase unha precisión de posicionamento de ± 0,002 mm e unha precisión de repetición de posicionamento de ± 0,001 mm, coincidindo exactamente co requisito de planicidade da superficie de estanquidade da brida de ± 0,02 mm. Para diferentes características dos materiais, o equipo está equipado cun sistema de refrigeración do fuso de dous canles: úsase refrigeración con emulsión para o mecanizado de acero ao carbono (eficiencia de arrefriamento ≥ 95 %) e cámbiase á refrigeración con néboa de aceite para o mecanizado de acero inoxidable (diámetro das gotas de 5-10 μm), combinada con ferramentas de corte de aleación dura de grano ultrafino (ferramentas recubertas con TiAlN con contido de WC Co do 92 % utilízase para o mecanizado de acero inoxidable), suprimindo eficazmente o endurecemento polo traballo e os depósitos de virutas, asegurando unha rugosidade superficial estable.
En canto a innovación tecnolóxica, o equipo conseguiu un dobre avance de "integración de procesos+adaptación de materiais" no mecanizado de bridas: integrando un portapinzas de potencia de tres mordazas de Φ 32 mm (con forza de suxeición de 120 kN, adecuado para os requisitos de suxeición de bridas DN750-DN1000 mm), unha torreta servo de 24 estacións (tempo de cambio de ferramenta de 1,5 segundos) e un prato divisor CNC (precisión de división ± 3′), que pode completar nun só paso o mecanizado dos orificios interiores da brida (tolerancia H8), círculos exteriores (tolerancia IT7), superficies de estanquidade (superficie macho-femea/superficie cóncava-convexa, planicidade ≤ 0,03 mm) e 8-24 orificios para parafusos (tolerancia de diámetro H9, erro de indexación ≤ ±4′). Para o mecanizado de precisión das superficies de estanquidade, adoptamos inovadoramente o "proceso de mecanizado de precisión por interpolación en espiral". A través da adquisición e compensación de datos superficiais en 500 puntos por volta, a planicidade da superficie de estanquidade controlase de forma estable en 0,02 mm/100 mm; En resposta ás características de resistencia a alta temperatura das bridas de aleación (12Cr1MoVG), o equipo está equipado cunha base de datos integrada de materiais e procesos, que automaticamente axusta os parámetros de corte (velocidade do fuso 800-1200 r/min, velocidade de avance 60-100 mm/min) para evitar a rotura de ferramentas; Para a substitución de bridas de múltiples especificacións, o equipo permite axustar con só un clic os parámetros de proceso (conta cunhas 30 plantillas integradas para o mecanizado de bridas), reducindo o tempo de troca das tradicionais 2 horas a 18 minutos.
Fixación por brida
Os resultados da implementación cumpren estritamente cos estándares da industria petroquímica: o ciclo único de procesamento comprimiuse de 45 minutos a 32 minutos, e a capacidade de produción diaria aumentou de 150 conxuntos a 260 conxuntos; A coaxialidade entre o orificio interior do brida e a superficie de sellado controlase de forma estable en ≤ 0,04 mm, a planicidade da superficie de sellado é ≤ 0,03 mm, a rugosidade superficial acadá Ra0,8 μm, e o erro de indexación do orificio dos parafusos é ≤ ± 3,5′, cumprindo completamente cos requisitos das normas GB/T 9113.1-2022 "Bridas integrais de aceiro para tubos" e ASME B16.5 "Bridas para tubos e accesorios con brida"; A taxa de fuga na proba de presión do tubo reduciuse do 8% ao 0,5%, e o custo de fabricación dunha única brida reduciuse en 15 yuan despois da eliminación do proceso de pulido; Para as bridas de aceiro inoxidable 316L, a vida útil das ferramentas aumentou un 40% grazas ao arrefecemento por néboa de aceite e á optimización de parámetros. O módulo de diagnóstico intelixente instalado no equipo pode monitorizar en tempo real a carga do fuso (precisión ± 0,5%) e a temperatura de corte (resolución 0,1 ℃). Combinado co algoritmo de predición de desgaste das ferramentas, a taxa de utilización global do equipo aumentou do 80% ao 94%, e o tempo de inactividade anual reduciuse en 380 horas.
O CK5263 resolveu completamente o problema dual de «seguridade do sellado e eficiencia de procesamento» para bridas. "O director de fabricación da empresa afirmou: 'Agora as nosas bridas non só superaron as probas rigurosas do Centro Nacional de Supervisión e Inspección de Calidade de Tubos de Petróleo, senón que tamén cumpren os requisitos máis exigentes para bridas de alta presión (PN40) en grandes proxectos como o Gasoduto Leste-Oeste 3, o que creou unha barrera técnica para a nosa competencia no campo dos equipos petroquímicos'." Este caso confirma que os torno verticais CNC converteronse no equipo central no ámbito da fabricación de bridas para equipos petroquímicos para superar o bloqueo de "seguridade, precisión e eficiencia" mediante a profunda integración de "adapatación estrutural ríxida + personalización de material e proceso + control de bucle pechado de precisión".
EN
