U područjima petrokemijske industrije i transporta nafte i plina, flanševi su ključni povezujući elementi sustava cjevovoda. Ravnost brtvene površine, položaj rupe za vijke i stabilnost obrade materijala izravno određuju sigurnost rada cjevovoda (za važne incidente poput eksplozija i onečišćenja okoliša uzrokovane curenjem flanševa na cjevovodima nafte i plina, nacionalni standard zahtijeva ravnost brtvene površine flanša ≤ 0,03 mm/100 mm, a pogrešku pozicioniranja rupa za vijke ≤ ±5′). Vodeći domaći proizvođač opreme za petrokemijsku industriju jednom je bio suočen s ograničenjem u obradi flanševa: za flanševe DN400-DN1200 mm (materijali uključuju ugljični čelik Q345R, nerđajući čelik 316L, leguru 12Cr1MoVG), tradicionalna obrada zahtijeva tri procesa: „brušenje na horizontalnom toku → precizno tokarenje brtvene površine na vertikalnom toku → bušenje rupa za vijke na svrdlarskom stroju“, pri čemu je pojedinačni ciklus obrade traje do 45 minuta; zbog višestrukog stezanja koaksijalnost između unutarnjeg otvora flanša i brtvene površine često premašuje 0,08 mm, a pogreška ravnosti brtvene površine doseže 0,06–0,09 mm, što rezultira stopom curenja pri ispitivanju tlaka u cjevovodu od 8%; istovremeno, flanševi od nerđajućeg čelika skloni su radnoj očvršćivanju tijekom visokobrzinskog rezanja, a hrapavost površine premašuje Ra1,6 μm, što zahtijeva dodatne procese poliranja te povećanje troškova rada po pojedinačnom flanšu za 18 juana.
Radna lokacija
Kako bi prevladala ovu dilemu, tvrtka je uvela okomitu CNC tokarsku strojnicu Zhongjie Friendship Machine Tool VTC100A i izgradila ekskluzivni sustav za obradu flensa s "jednokratnim stezanjem i potpunim završetkom procesa". Oprema koristi cjelovito debelo lijevano željezo za postolje (s debljinom zida do 80 mm), kojem su provedene dvije obrade smanjenja naprezanja: starenje vibracijama i prirodno starenje. U kombinaciji s teškim dizajnom poprečnog klizača, krutost je optimizirana konačnom elementnom analizom. Radijalna krutost rezanja doseže 32 kN/mm, što omogućuje stabilno podnošenje radijalne sile rezanja od 22 kN tijekom obrade legiranih flensa; opremljena je naprednim Siemens 828D CNC sustavom i potpuno zatvorenim upravljanjem pomoću mjerne vrpce sa rešetkom (rezolucija 0,1 μm), ostvarujući točnost pozicioniranja ± 0,002 mm i ponovljenu točnost pozicioniranja ± 0,001 mm, što točno zadovoljava zahtjev za ravnoću brtvene površine flensa od ± 0,02 mm. S obzirom na različite karakteristike materijala, oprema je opremljena dvostrukim sustavom hlađenja vretena: emulzijsko hlađenje koristi se za obradu ugljičnog čelika (učinkovitost hlađenja ≥ 95%), dok se za obradu nerđajućeg čelika prebacuje na hlađenje uljnom maglom (promjer kapi 5–10 μm), u kombinaciji s ekstremno sitnim tvrdim tvrdim alatom (alati s TiAlN premazom s 92% WC Co sadržaja koriste se za obradu nerđajućeg čelika), što učinkovito sprječava očvršćivanje materijala i taloženje strugotine, osiguravajući stabilnu hrapavost površine.
S obzirom na tehnološku inovaciju, oprema je postigla dvostruki proboj u „integraciji procesa + prilagodbi materijala“ kod obrade flensa: integriranjem tročljustnog napajanog stezaljka promjera Φ 32 mm (s silom stezanja od 120 kN, pogodnim za zahtjeve stezanja flensa DN750-DN1000 mm), servo revolvera s 24 stanice (vrijeme izmjene alata 1,5 sekunde) i CNC indeksnog stola (točnost indeksiranja ± 3′), može se u jednom ciklusu obaviti obrada unutarnjih rupa na flensu (tolerancija H8), vanjskih kružnica (tolerancija IT7), brtvenih površina (jezična žljebna površina/ispupčena udubljena površina, ravnote ≤ 0,03 mm) te 8-24 rupe za vijke (tolerancija otvora H9, pogreška indeksiranja ≤ ±4′). Za preciznu obradu brtvenih površina inovativno koristimo „postupak precizne spiralne interpolacijske obrade“. Kroz prikupljanje podataka o površini i kompenzaciju na 500 točaka po krugu, ravnote brtvene površine stabilno se održava na 0,02 mm/100 mm; U odgovoru na karakteristike visoke čvrstoće legiranih flensa na visokim temperaturama (12Cr1MoVG), oprema je opremljena ugrađenom bazom podataka o materijalu i procesima koja automatski odabire parametre rezanja (brzina vrtnje vretena 800-1200 okr./min, posmak 60-100 mm/min) kako bi se izbjeglo lomljenje alata; Za zamjenu flensa različitih specifikacija, oprema podržava jednostavnu prilagodbu parametara procesa (unaprijed ugrađeno 30 predložaka za obradu flensa), smanjujući vrijeme zamjene s tradicionalnih 2 sata na 18 minuta.
Pričvršćivanje sa flancom
Rezultati implementacije u potpunosti zadovoljavaju stroge standarde petrokemijske industrije: pojedinačni ciklus obrade skraćen je s 45 na 32 minute, a dnevni kapacitet proizvodnje povećan je s 150 na 260 komada; koaksijalnost između unutarnjeg otvora prirubnice i brtvene površine stabilno je kontrolirana na ≤ 0,04 mm, ravnote brtvene površine je ≤ 0,03 mm, hrapavost površine doseže Ra0,8 μm, a pogreška pozicioniranja provrta za vijke je ≤ ±3,5′, što u potpunosti zadovoljava zahtjeve standarda GB/T 9113.1-2022 "Integralne čelične cjevne prirubnice" i ASME B16.5 "Cjevne prirubnice i prirubni pribor"; stopa curenja pri ispitivanju tlaka cjevovoda smanjena je s 8% na 0,5%, a proizvodni trošak pojedinačnih prirubnica smanjen je za 15 juana nakon ukidanja procesa poliranja; za prirubnice od nerđajućeg čelika 316L vek trajanja alata produžen je za 40% zahvaljujući hlađenju uljnom maglom i optimizaciji parametara. Inteliģentni dijagnostički modul ugrađen na opremi može u stvarnom vremenu nadzirati opterećenje vretena (točnost ± 0,5%) i temperaturu rezanja (rezolucija 0,1 ℃). U kombinaciji s algoritmom predviđanja habanja alata, ukupna iskorištenost opreme povećana je s 80% na 94%, a godišnje vrijeme prostoja smanjeno je za 380 sati.
CK5263 potpuno je riješio dvostruki problem 'zaptivanja, sigurnosti i učinkovitosti obrade' za prirubnice. „Naši su prirubnici sada ne samo prošli strogo testiranje Nacionalnog središta za nadzor i kontrolu kvalitete cjevovoda za naftu, već također zadovoljavaju konačne zahtjeve za visokotlačne prirubnice (PN40) u velikim projektima poput Zapad-Istok plinovod 3, što je stvorilo tehničku barijeru za našu konkurenciju na području opreme za petrokemijsku industriju“, izjavio je direktor proizvodnje u tvrtki. „Ovaj slučaj potvrđuje da su CNC okomitih tokarilica postale ključnom opremom u proizvodnji prirubnica za petrokemijsku opremu kako bi se probio kotač u pogledu 'sigurnosti, točnosti i učinkovitosti' kroz duboku integraciju 'krute strukture prilagodbe + prilagođavanja materijala i procesa + precizne upravljačke petlje'.
EN
