Dalam bidang industri kimia batu bara dan transportasi pipa tekanan ultra tinggi, akurasi permukaan segel pelat gerbang katup gerbang tekanan tinggi berbahan baja kromium molibdenum (A105N, F91) berdiameter Φ 200-500mm (dengan ketentuan ke dataran ≤ 0,015mm/100mm, kekasaran Ra ≤ 0,6 μm) serta koaksialitas antara ruang katup dan flange (≤ 0,025mm) secara langsung menentukan kinerja penyegelan tekanan — katup jenis ini harus mampu menahan tekanan tinggi 42MPa dan suhu tinggi 350℃ dalam jangka panjang. Jika akurasi pengerjaan tidak memenuhi standar, maka laju kebocoran medium (seperti gas sintesis batu bara menjadi olefin) akan melampaui 0,001% yang ditetapkan dalam standar API 602, sehingga menyebabkan korosi peralatan atau bahaya keselamatan. Saat produsen katup kelas atas dalam negeri memproses katup gerbang jenis ini, mereka menghadapi hambatan proses tradisional: harus melalui tiga tahapan proses, yaitu "pemesinan kasar ruang katup dengan bubut horizontal → penggerindaan presisi permukaan segel gerbang dengan mesin gerinda vertikal → pengeboran lubang baut flange dengan mesin bor lengan ayun". Pemasangan benda kerja yang berulang kali menyebabkan koaksialitas antara ruang katup dan flange melebihi 0,05-0,07mm, kesalahan ke dataran permukaan segel gerbang mencapai 0,03-0,05mm, serta tingkat kelulusan uji tekanan produk hanya mencapai 88%; Baja kromium molibdenum (F91) memiliki kandungan kromium tinggi dan kekuatan pada suhu tinggi yang tinggi. Tingkat keausan alat potong selama pemotongan 2,5 kali lebih tinggi dibandingkan baja karbon biasa. Masa pakai alat paduan keras hanya 25-30 buah/mata potong, dan biaya alat per katup melebihi 320 yuan; Waktu siklus pengerjaan per unit mencapai 50 menit, sehingga sulit memenuhi persyaratan "pengiriman siklus pendek" dari proyek-proyek kimia batu bara.
Untuk mengatasi kesulitan tersebut, perusahaan memperkenalkan bubut vertikal CNC Shenyang Machine Tool CK525 dan membangun sistem pemrosesan khusus untuk katup gerbang dengan "adaptasi material sulit mesin + kontrol akurasi segel tekanan tinggi". Peralatan ini menggunakan rangka dasar besi cor berkekuatan tinggi integral (dengan ketebalan dinding coran 80 mm), yang telah melalui dua kali relief tegangan yaitu "penuaan alami selama 12 bulan + penuaan getaran selama 72 jam". Dikombinasikan dengan desain bantal geser tipe kotak dan rel panduan statis tekan empat titik pendukung, distribusi kekakuan dioptimalkan melalui analisis elemen hingga. Kekakuan pemotongan radial mencapai 38 kN/mm, mampu menahan secara stabil gaya radial 22 kN selama proses pemotongan baja kromium molibdenum; Dilengkapi sistem CNC Fanuc 31i-B5 dan kontrol tertutup penuh dengan mistar kisi (resolusi 0,01 μm), peralatan ini mencapai akurasi posisi ± 0,008 mm dan akurasi pengulangan posisi ± 0,005 mm, sesuai tepat dengan persyaratan toleransi tingkat H6 pada permukaan segel katup. Menanggapi karakteristik kekuatan suhu tinggi dan mudah mengeras karena kerja dari baja kromium molibdenum, peralatan dilengkapi spindle pendingin internal bertekanan tinggi (tekanan pendinginan 1,8 MPa, aliran 45 L/menit) serta alat potong CBN (cubic boron nitride) butiran ultrahalus (kekerasan HV3200, ketahanan aus suhu tinggi meningkat 40%), dikombinasikan dengan teknologi "pendinginan bantu kabut minyak bersuhu rendah" (suhu zona pemotongan dikendalikan di bawah 60 ℃), secara efektif menekan kerusakan tepi alat potong dan pembentukan serpihan.
Skenario penggunaan pelanggan
Dalam hal inovasi teknologi, peralatan ini telah mencapai terobosan dalam "pemesinan presisi katup gerbang tekanan tinggi dalam satu proses pencekaman": mengintegrasikan chuck hidrolik empat rahang Φ 750mm (gaya cekam hingga 100kN, cocok untuk bodi katup Φ 200-500mm), menara servo 8 stasiun (waktu pergantian alat 1,4 detik), dan unit pengeboran serta pengetapan radial bertenaga, yang mampu menyelesaikan boring presisi ruang katup (silindrisitas ≤ 0,006mm), pembubutan presisi permukaan segel cermin pada pelat gerbang (menggunakan proses "kecepatan lini konstan + feeding mikro", kecepatan lini 80-120m/menit, kedalaman potong balik 0,03-0,05mm, kerataan ≤ 0,012mm/100mm), pembubutan presisi permukaan flange (kerataan ≤ 0,018mm), serta pengeboran dan pengetapan 8-16 lubang baut flange (akurasi posisi ≤ 0,018mm) sekaligus. 0,08mm, sesuai dengan standar simetri lubang baut katup API 602). Sebagai respons terhadap permintaan "efek cermin presisi tinggi" pada permukaan segel pelat gerbang, kami secara inovatif mengadopsi "proses pemesinan presisi progresif multi-pass": pass pertama menghilangkan 70% kelebihan material, pass kedua menyesuaikan kesalahan bentuk dan posisi dengan kedalaman potong balik 0,08mm, dan pass terakhir mencapai pemotongan cermin dengan kedalaman potong balik 0,02mm. Dikombinasikan dengan probe pengukur pada mesin Renishaw (akurasi pengukuran ± 0,0005mm), sistem ini memberikan kompensasi deformasi termal benda kerja secara real time, sehingga membuat kekasaran permukaan segel stabil pada Ra0,4 μm; Untuk penggantian katup gerbang berbagai spesifikasi (seperti kelas tekanan PN25-PN42), peralatan dilengkapi dengan 35 set templat parameter proses, yang mempersingkat waktu pergantian dari 2 jam konvensional menjadi 18 menit.
Perlengkapan khusus tiga sisi untuk permesinan tiga arah
Hasil implementasi sepenuhnya memenuhi standar industri untuk katup tekanan tinggi: siklus pemrosesan satu bagian telah dipersingkat dari 50 menit menjadi 26 menit, dan kapasitas produksi harian meningkat dari 160 unit menjadi 280 unit; stabilitas kesejajaran antara ruang katup dan flensa adalah ≤ 0,02 mm, serta kerataan permukaan segel gerbang adalah ≤ 0,012 mm/100 mm, sepenuhnya memenuhi persyaratan API 602 "Compact Steel Gate Valve" dan GB/T 12234 "Steel Gate Valve with Stud Connected Valve Cover for Petroleum and Natural Gas Industry"; tingkat kelulusan uji tekanan produk meningkat dari 88% menjadi 99,2%, dan laju kebocoran dikendalikan di bawah 0,0008%, memenuhi standar teknis "zero leakage" Shell Coal Chemical; masa pakai alat perkakas baja kromium molibdenum (F91) diperpanjang hingga 80% (mencapai 45-54 buah/pisau), dan biaya alat potong per katup berkurang menjadi 180 yuan; modul operasi dan pemeliharaan cerdas yang dilengkapi pada peralatan dapat mengumpulkan gaya potong (akurasi ± 0,5%) dan getaran spindel (frekuensi sampling 1 kHz) secara real time. Dikombinasikan dengan model prediksi keausan alat potong, tingkat pemanfaatan keseluruhan peralatan meningkat dari 76% menjadi 94%, serta waktu henti tahunan berkurang sebesar 400 jam.
CK525 telah sepenuhnya menyelesaikan permasalahan industri 'pengolahan sulit+presisi tinggi' untuk katup gerbang baja kromium molibdenum tekanan tinggi. "Direktur teknis perusahaan menyatakan, 'Katup gerbang kami telah berhasil diterapkan dalam proyek kimia batubara skala besar seperti Baofeng di Ningxia dan Tianye di Xinjiang. Kami tidak hanya lulus sertifikasi pemasok global Shell, tetapi juga memenuhi persyaratan ketat 'operasi terus-menerus selama 8000 jam tanpa perawatan', yang telah membentuk hambatan teknis bagi kami di pasar segmen katup tekanan tinggi.'" Kasus ini mengonfirmasi bahwa bubut vertikal CNC telah menjadi peralatan inti untuk menerobos hambatan kualitas dan efisiensi dalam bidang manufaktur katup tekanan tinggi melalui integrasi mendalam dari 'pengolahan khusus material sukar mesin, kontrol tertutup akurasi segel tekanan tinggi, serta integrasi proses efisien'.
EN
