Naftos cheminės pramonės ir naftos bei dujų transportavimo srityse flanžai yra pagrindiniai vamzdynų sistemų sujungimo elementai. Tarpinės paviršiaus plokštumas, varžtų skylių padėtis ir medžiagos apdorojimo stabilumas tiesiogiai lemia vamzdynų saugų veikimą (dėl sprogimų ir aplinkos užterštumo, kuriuos sukelia naftos ir dujų vamzdynų flanžų nutekėjimai, nacionaliniai standartai reikalauja, kad flanžo tarpinės paviršiaus plokštumas būtų ≤ 0,03 mm/100 mm, o varžtų skylių padalijimo klaida – ≤ ±5′). Vienas vyraujančių vietinių naftos cheminės pramonės įrangos gamintojų anksčiau susidūrė su flanžų apdorojimo sunkumais: DN400–DN1200 mm flanžams (medžiagos apima anglies plieną Q345R, nerūdijantį plieną 316L, lydinį 12Cr1MoVG) tradicinis apdorojimas reikalauja trijų etapų: „horizontalinio pusrutulinio staklių grubus apdirbimas → vertikalaus pusrutulinio staklių tikslus tarpinės paviršiaus apdirbimas → rankovės gręžimo staklių gręžimas varžtų skylių“, vieno apdorojimo ciklas siekia iki 45 minučių; dėl daugkartinio tvirtinimo flanžo vidinio skylės ir tarpinės paviršiaus koaksialumas dažnai viršija 0,08 mm, o tarpinės paviršiaus plokštumo klaida pasiekia 0,06–0,09 mm, dėl to vamzdynų slėgio bandymo metu 8 % nutekėjimų; tuo pat metu nerūdijantys plieno flanžai aukštos spartos pjovimo metu linkę į darbinį kietėjimą, paviršiaus šiurkštumas viršija Ra1,6 μm, todėl reikalingas papildomas poliravimo procesas, kuris vieno flanžo darbo kaštus padidina 18 juanų.
Apdorojimo vieta
Norėdama įveikti šią dilemą, įmonė pristatė Zhongjie Friendship Machine Tool VTC100A CNC vertikalųjį toką ir sukūrė flanšų apdirbimo sistemą su „vienkartinio tvirtinimo ir viso proceso užbaigimo“ funkcija. Įranga naudoja vientisą storasienį lijinį geležies lovą (sienelės storis iki 80 mm), kuri buvo apdorota dviejų tipų įtempties nuėmimo būdu – virpčio senėjimu ir natūraliu senėjimu. Sujungus su sunkiasvorio tipo įrenginiu slydimo stalviršiu, standumo pasiskirstymas buvo optimizuotas taikant baigtinių elementų analizę. Spindulinskratinė pjovimo standumas pasiekia 32 kN/mm, todėl gali stabiliai atlaikyti 22 kN spindulinę pjovimo jėgą, atliekant lydinio flanšų apdirbimą; Įranga aprūpinta Siemens 828D Advanced CNC sistema ir pilnai uždaros valdymo grandinės tinklelio matavimo linijomis (skaidrumas 0,1 μm), pasiekiant ±0,002 mm padėties tikslumą ir ±0,001 mm pakartotinio pozicionavimo tikslumą, tiksliai atitinkantį flanšo sandaros paviršiaus plokštumos reikalavimą ±0,02 mm. Atsižvelgiant į skirtingas medžiagų savybes, įranga aprūpinta dviejų kanalų ašies aušinimo sistema: apdirbant anglinį plieną naudojamas emulsinis aušinimas (aušinimo efektyvumas ≥ 95 %), o apdirbant nerūdijantį plieną perjungiama į alaus miglos aušinimą (lašelių skersmuo 5–10 μm), kartu naudojant ultrafines grūdelių kietą lydinį pjovimo įrankius (TiAlN dengtais pjovimo įrankiais su 92 % WC Co turiniu, skirtais nerūdijančio plieno apdirbimui), efektyviai slopinant darbo sustambėjimą ir chipų nusėdimą, užtikrinant stabilų paviršiaus šiurkštumą.
Kalbant apie technologinį inovavimą, įranga pasiekė dvigubą proveržį „proceso integracijoje + medžiagos pritaikymas“ apdorojant flanšus: integruotas Φ 32 mm tris žnyplius turintis varomasis čiaupas (spaustuvės jėga 120 kN, tinkamas DN750–DN1000 mm flanšų tvirtinimui), 24 vietų servopozicijos būgnas (įrankio keitimo laikas – 1,5 sekundės) ir CNC padalinys (padalinimo tikslumas ± 3 ′), kuris vienu ciklu gali apdoroti flanšo vidinius skyles (tikruma H8), išorinius apskritimus (tikruma IT7), sandarumo paviršius (kamštienos griovelio paviršius / iškilusis įdubęs paviršius, plokštumas ≤ 0,03 mm) bei 8–24 varžtų skyles (skylės skersmuo H9, padalinimo klaida ≤ ± 4 ′). Siekiant tiksliai apdoroti sandarumo paviršius, inovatyviai taikomas „sraigtinės interpoliacijos tikslusis apdirbimo procesas“. Atlikus paviršiaus duomenų surinkimą ir kompensavimą kas 500 taškų viename rate, sandarumo paviršiaus plokštumas stabiliai kontroliuojamas 0,02 mm/100 mm; atsižvelgiant į lydinių flanšų (12Cr1MoVG) aukštos temperatūros stiprumo charakteristikas, įranga aprūpinta integruota medžiagų ir technologijų duomenų baze, kuri automatiškai parinksta pjovimo parametrus (pagrindinio veleno apsukos 800–1200 aps./min, padavimo greitis 60–100 mm/min), kad būtų išvengta įrankių lūžimo; daugiapakopiams flanšų keitimams įranga palaiko vieno mygtuko procesų parametrų reguliavimą (įmontuota 30 flanšų apdirbimo šablonų rinkinių), sumažinant keitimo laiką nuo tradicinių 2 valandų iki 18 minučių.
Flančo tvirtinimas
Įgyvendinimo rezultatai visiškai atitinka naftos cheminės pramonės griežtus standartus: vieno apdorojimo ciklas sutrumpintas nuo 45 iki 32 minučių, o kasdieninė gamybos talpa padidinta nuo 150 iki 260 komplektų; flanšo vidinio angos ir sandarinimo paviršiaus koaksialumas stabiliai kontroliuojamas ≤ 0,04 mm ribose, sandarinimo paviršiaus plokštumas yra ≤ 0,03 mm, paviršiaus šiurkštumas pasiekia Ra0,8 μm, varžtų skylių indeksavimo klaida – ≤ ±3,5′, visiškai atitinkant GB/T 9113.1-2022 „Visišti plieniniai vamzdžių flanšai“ ir ASME B16.5 „Vamzdžių flanšai ir flanšų armatūra“ reikalavimus; vamzdyno slėgio bandymo nutekėjimo greitis sumažintas nuo 8 % iki 0,5 %, o vieno flanšo gamybos kaina sumažėjo 15 juanų po poliravimo proceso panaikinimo; 316L nerūdijančių plieno flanšų atveju dėl alaus miglos aušinimo ir parametrų optimizavimo įrankių tarnavimo laikas pailgėjo 40 %; įrangai įmontuotas intelektualinis diagnostikos modulis realiu laiku stebi pagrindinio veleno apkrovą (tikslumas ±0,5 %) ir pjovimo temperatūrą (skiriamoji geba 0,1 ℃). Derinant su įrankių nusidėvėjimo prognozavimo algoritmu, įrangos kompleksinė naudojimo efektyvumas padidėjo nuo 80 % iki 94 %, o metinė sustabdymo trukmė sumažėjo 380 valandų.
CK5263 visiškai išsprendė dvigubą „sandarumo saugos ir apdorojimo efektyvumo“ problemą flanšams. „Mūsų įmonės gamybos direktorius teigė: „Dabar mūsų flanšai ne tik išlaikė Nacionalinio naftos vamzdžių kokybės priežiūros ir patikros centro griežtus bandymus, bet taip pat atitinka pagrindiniuose projektuose, tokiuose kaip Rytų–Vakarų dujotiekis 3, keliamus aukšto slėgio flanšų (PN40) galutinius reikalavimus, kurie sukūrė techninę kliūtį mūsų konkurentams naftos cheminės pramonės įrangos srityje“. Šis atvejis patvirtina, kad CNC vertikalios plokštės tapo pagrindine naftos cheminės pramonės įrangos flanšų gamybos srityje naudojama įranga, siekiant įveikti „saugos, tikslumo ir efektyvumo“ siaurąją vietą dėka „standžios konstrukcijos adaptacijos + medžiagos ir proceso individualizavimo + tikslaus uždarojo ciklo valdymo“ gilios integracijos.“
EN
