U područjima ugljenokemijske industrije i prijenosa pod ultraviskim tlakom, točnost brtvene površine ploče Φ 200-500 mm visokotlačnog zasuna od krom-molibdenskog čelika (A105N, F91) (zahtijeva ravnote ≤ 0,015 mm/100 mm, hrapavost Ra ≤ 0,6 μm) te koaksijalnost komore ventila i prirubnice (≤ 0,025 mm) izravno određuju učinkovitost brtvljenja pod tlakom – ovakav ventil mora dugo vremena izdržati visoki tlak od 42 MPa i visoku temperaturu od 350 ℃. Ako obrada ne zadovoljava standarde, stopa curenja medija (npr. sintetski plin za proizvodnju olefina iz ugljena) premašuje 0,001% propisano u standardu API 602, što može dovesti do korozije opreme ili sigurnosnih rizika. Kada domaći proizvođač visokokvalitetnih ventila obrađuje ovaj tip zasuna, suočava se s tradicionalnim procesnim zastojem: potrebna su tri procesa – „brušenje komore ventila na horizontalnom tokarnom stroju → precizno brušenje brtvene površine zasuna na okomitom brusilu → bušenje rupe za vijke prirubnice na svrdlarskom stroju s njihalicom“. Višestruko stezanje uzrokuje koaksijalnost između komore ventila i prirubnice veću od 0,05–0,07 mm, pogrešku ravnote brtvene površine zasuna od 0,03–0,05 mm, a stopa uspješnosti hidrauličnog ispitivanja proizvoda iznosi samo 88%; Krom-molibdenski čelik (F91) ima visok udio kroma i veliku čvrstoću na visokim temperaturama. Stopa trošenja alata tijekom rezanja je 2,5 puta veća nego kod običnog ugljičnog čelika. Vrijeme trajanja tvrdog metalnog alata iznosi samo 25–30 komada/alat, a trošak alata po jednom ventilu premašuje 320 juana; Vrijeme obrade po komadu traje čak 50 minuta, zbog čega je teško zadovoljiti zahtjeve za „dostavom u kratkom ciklusu“ u projektima ugljenokemijske industrije.
Kako bi se prevazišli problemi, tvrtka je uvela Shenyang stroj za obradu CK525 CNC okomit tokar s izgrađenim posebnim sustavom za obradu zasunskih ventila s „prilagodbom materijala koji su teško obradjivi + kontrolom točnosti brtvljenja pod visokim tlakom“. Oprema koristi cjelovito izliveno postolje od čvrstog lijevanog željeza (debljina stjenke ljeva je 80 mm), koje je prošlo dvostruku relaksaciju naprezanja „prirodno starenje tijekom 12 mjeseci + vibracijsko starenje tijekom 72 sata“. U kombinaciji s konstrukcijom kliznih jastuka tipa kutija i statičkim vodilicama na četiri točke s hidrauličnim pritiskom, krutost je optimizirana konačnom elementnom analizom. Radijalna krutost rezanja iznosi 38 kN/mm, što omogućuje stabilno podnošenje radijalne sile od 22 kN tijekom obrade čelika sa krom-molibdenom; opremljena Fanuc 31i-B5 CNC sustavom i potpuno zatvorenim upravljanjem rešetkastog mjerila (rezolucija 0,01 μm), postiže točnost pozicioniranja ± 0,008 mm i ponovljenu točnost pozicioniranja ± 0,005 mm, točno zadovoljavajući tolerancije H6 razine za brtvenu površinu zasuna. Kako bi se odgovorilo na visoku čvrstoću na visokim temperaturama i sklonost očvršćivanju pri obradi čelika sa krom-molibdenom, oprema je opremljena glavnim vretenskim vretenom s unutarnjim hlađenjem pod visokim tlakom (tlak hlađenja 1,8 MPa, protok 45 L/min) i ultrafinim CBN alatima od kockastog bor-nitrida (tvrdoća HV3200, otpornost na habanje na visokim temperaturama poboljšana za 40%), u kombinaciji s tehnologijom „hladnog uljnog magle pomoćnog hlađenja“ (temperatura zone rezanja kontrolirana ispod 60 ℃), čime se učinkovito sprječava kidanje ruba alata i stvaranje strugotine.
Scenariji korištenja kod kupaca
S obzirom na tehnološku inovaciju, oprema je postigla proboj u 'preciznoj obradi visokotlačnih sigurnosnih ventila u jednom procesu stezanja': integriranjem četverodijelnog hidrauličnog stezaljka Φ 750 mm (silom stezanja do 100 kN, pogodnim za tijela ventila Φ 200-500 mm), servo revolvera s 8 stanica (vrijeme izmjene alata 1,4 sekunde) i radijalnog svrdlarsko-narezivanja pogonskog sklopa, moguće je odjednom obaviti precizno provrtanje komore ventila (cilindričnost ≤ 0,006 mm), precizno tokarenje zrcalne površine brtvene ploče (koristeći proces 'konstantne brzine rezanja + mikro posmak', brzina rezanja 80-120 m/min, dubina posmaka 0,03-0,05 mm, ravnost ≤ 0,012 mm/100 mm), precizno tokarenje lica flanice (ravnost ≤ 0,018 mm) te svrdlanje i narezivanje 8-16 vijaka na flanici (točnost pozicije ≤ 0,018 mm). 0,08 mm, u skladu sa standardom API 602 za simetriju rupa za vijke na ventilima). U odgovoru na zahtjev za 'visokopreciznim zrcalnim efektom' na brtvenoj površini klizača, inovativno koristimo 'višekratni progresivni proces precizne obrade': prvi prolaz uklanja 70% viška materijala, drugi prolaz ispravlja greške oblika i položaja s dubinom posmaka od 0,08 mm, a zadnji prolaz ostvaruje zrcalnu obradu s dubinom posmaka od 0,02 mm. U kombinaciji s Renishaw-ovim mjernim sondama na stroju (točnost mjerenja ± 0,0005 mm), u stvarnom vremenu nadoknađuje toplinsku deformaciju radnog komada, čime se hrapavost brtvene površine stabilizira na Ra 0,4 μm; za zamjenu više tipova sigurnosnih ventila (npr. tlak PN25-PN42), oprema je opremljena s 35 skupova predložaka procesnih parametara, smanjujući vrijeme zamjene s tradicionalnih 2 sata na 18 minuta.
Trostrani poseban uređaj za trosmjerno obradu
Rezultati provedbe u potpunosti zadovoljavaju industrijske standarde za visokotlačne ventile: ciklus obrade u jednom komadu skraćen je s 50 minuta na 26 minuta, a dnevni kapacitet proizvodnje povećan je s 160 na 280 jedinica; stabilnost koaksijalnosti između komore ventila i prirubnice ≤ 0,02 mm, a ravnoća brtvene površine kliznog ventila ≤ 0,012 mm/100 mm, u potpunosti zadovoljavajući zahtjeve API 602 "Kompaktni čelični bravanski ventil" i GB/T 12234 "Čelični bravanski ventil s vijkom spojenim poklopcem za petrobransku i plinsku industriju"; stopa prolaza hidrauličnog ispitivanja proizvoda povećana je s 88% na 99,2%, a stopa curenja kontrolirana ispod 0,0008%, ispunjavajući tehnički standard Shell Coal Chemical za „nulto curenje“; vijek trajanja alata za obradu krom-molibdenskog čelika (F91) produljen je za 80% (do 45-54 komada/nož), a trošak reznih alata po jednom ventilu smanjen na 180 jena; modul za inteligentnu upravu i održavanje opreme omogućuje stvarno vrijeme prikupljanje sile rezanja (točnost ±0,5%) i vibracija glavnog vretena (frekvencija uzorkovanja 1 kHz). U kombinaciji s modelom predviđanja habanja alata, ukupna iskorištenost opreme povećana je s 76% na 94%, a godišnje vrijeme mirovanja smanjeno za 400 sati.
CK525 je potpuno riješio problem u industriji 'teško obrada+visoka preciznost' za visokotlačne armaturne ventile od krom-molibdenskog čelika. »Tehnički direktor tvrtke izjavio je: 'Naši armaturni ventili uspješno su primijenjeni u velikim projektima ugljenih kemikalija poput Baofenga u Ningxiju i Tianyea u Xinjiangu. Ne samo da su prošli certifikaciju globalnog dobavljača Shell, već zadovoljavaju i strogi zahtjev 'kontinuiran rad 8000 sati bez održavanja', što nam je stvorilo tehničku barijeru na tržištu visokotlačnih ventila'.« Ovaj slučaj potvrđuje da su CNC okomitih tokarilica postale ključna oprema za prevladavanje kvalitete i učinkovitosti u proizvodnji visokotlačnih ventila kroz duboku integraciju 'prilagođene obrade teško obradivih materijala, zatvorenog upravljanja točnosti visokotlačnog brtvljenja i učinkovite integracije procesa'.
EN
