Op het gebied van petrochemie en olie- en gasvervoer zijn flenzen de kernverbindingscomponenten van leidingsystemen. De vlakheid van de afdichtingsvlakken, de positie van de boutgaten en de stabiliteit van de materiaalbewerking bepalen direct de veiligheid van de leidingbediening (voor grote incidenten zoals explosies en milieuvervuiling veroorzaakt door lekkages in olie- en gasleidingen, stelt de norm dat de vlakheid van het afdichtingsoppervlak van flenzen ≤ 0,03 mm/100 mm moet zijn, en de positioneringsfout van de boutgaten ≤ ±5′). Een toonaangevende binnenlandse fabrikant van petrochemische apparatuur stond ooit voor een knelpunt bij de bewerking van flenzen: voor DN400-DN1200 mm flenzen (materialen omvatten koolstofstaal Q345R, roestvrij staal 316L, gelegeerd staal 12Cr1MoVG) vereiste de traditionele bewerking drie processen: "schuurbank ruw draaien → verticale draaibank precisie-draaien van het afdichtingsvlak → hefboormachine boren van boutgaten", met een individuele bewerkingscyclus van maximaal 45 minuten; door meerdere keren opnieuw opspannen overschreed de coaxialiteit tussen het binnengat van de flens en het afdichtingsvlak vaak 0,08 mm, en de vlakheidsfout van het afdichtingsoppervlak bereikte 0,06-0,09 mm, wat resulteerde in een lekkageratio van 8% tijdens de druktest van de leiding; tegelijkertijd is roestvrijstalen flens gevoelig voor koudverharding tijdens snijden met hoge snelheid, waardoor de oppervlakteruwheid Ra1,6 μm overschreed, wat extra polijstprocessen noodzakelijk maakte en de arbeidskosten per flens met 18 yuan verhoogde.
Verwerkingslocatie
Om dit dilemma op te lossen, introduceerde het bedrijf de Zhongjie Friendship Machine Tool VTC100A CNC verticale draaibank en bouwde een exclusief flensbewerkingsysteem op met "éénmalige opspanning en volledige procesvoltooiing". De machine beschikt over een massieve gietijzeren bedstructuur (met een wanddikte tot 80 mm), die is onderworpen aan een dubbele spanningsverlichtingsbehandeling middels trillingsveroudering en natuurlijke veroudering. Gecombineerd met het zware ontwerp van de kruistafel wordt de stijfheidsverdeling geoptimaliseerd via eindige-elementanalyse. De radiale snijkapaciteit bereikt 32 kN/mm, waardoor stabiel kan worden gewerkt tegen de radiale snijkracht van 22 kN tijdens het bewerken van legeringsflensen; uitgerust met het Siemens 828D Advanced CNC-systeem en volledig gesloten regelkring met meetlineaal (resolutie 0,1 μm), bereikt het een positioneernauwkeurigheid van ± 0,002 mm en een herhaalnauwkeurigheid van ± 0,001 mm, wat nauwkeurig aansluit bij de vereiste platheid van het flensafdichtingsoppervlak van ± 0,02 mm. Afhankelijk van de materiaaleigenschappen is de machine uitgerust met een tweekanaals spindelkoelsysteem: bij bewerking van koolstofstaal wordt emulsiekoeling gebruikt (koelrendement ≥ 95%), terwijl bij bewerking van roestvrij staal overgeschakeld wordt op nevelkoeling (druppeldiameter 5-10 μm), gecombineerd met snijgereedschap van ultrafijn korrelig hardmetaal (TiAlN-gecoat gereedschap met 92% WC-Co voor bewerking van roestvrij staal), wat effectief verharding tijdens bewerking en spanafzetting onderdrukt en zo een stabiele oppervlakteruwheid waarborgt.
Op het gebied van technologische innovatie heeft de apparatuur een dubbele doorbraak bereikt op het vlak van 'procesintegratie + materiaalaanpassing' bij flensbewerking: integratie van een Φ 32 mm drie-klauw krachtklem (met een klemkracht van 120 kN, geschikt voor DN750-DN1000 mm flensklemvereisten), een 24-stations servotorel (wisseltijd van 1,5 seconde) en een CNC-indexschijf (indexnauwkeurigheid ± 3′). Hiermee kunnen in één bewerking de binnengaten van de flens (tolerantie H8), buitenringen (tolerantie IT7), afdichtingsvlakken (tenon-groefoppervlak/concaaf-convex oppervlak, platheid ≤ 0,03 mm) en 8-24 boutgaten (gatdiameter tolerantie H9, indexfout ≤ ±4′) worden bewerkt. Voor de precisiebewerking van afdichtingsvlakken passen we innovatief het 'spiraalinterpolatie-precisiebewerkingsproces' toe. Door gegevensverzameling en compensatie van 500 punten per cirkel wordt de platheid van het afdichtingsvlak stabiel gehouden op 0,02 mm/100 mm. Gezien de hoge temperatuurbestendige sterkte van gelegeerde flenzen (12Cr1MoVG) is de apparatuur uitgerust met een ingebouwde materiaal- en procesdatabase die automatisch snijparameters aanpast (spindelsnelheid 800-1200 t/min, voedingssnelheid 60-100 mm/min) om breuk van gereedschap te voorkomen. Voor wisseling tussen meerdere flensspecificaties ondersteunt de apparatuur één-klikaanpassing van procesparameters (met 30 ingebouwde flensbewerkingsjablonen), waardoor de vervangingstijd van traditionele 2 uur wordt teruggebracht tot 18 minuten.
Flensklemming
De implementatieresultaten voldoen volledig aan de strenge normen van de petrochemische industrie: de enkele bewerkingscyclus is gecomprimeerd van 45 minuten naar 32 minuten, en de dagelijkse productiecapaciteit is verhoogd van 150 sets naar 260 sets; De coaxialiteit tussen de binnengat van de flens en het afdichtingsoppervlak wordt stabiel gehandhaafd op ≤ 0,04 mm, de platheid van het afdichtingsoppervlak bedraagt ≤ 0,03 mm, de oppervlakteruwheid bereikt Ra0,8 μm, en de indexfout van de boutgaten is ≤ ±3,5′, wat volledig voldoet aan de eisen van de normen GB/T 9113.1-2022 "Integrale stalen pijpflens" en ASME B16.5 "Pijpflens en flensfittingen"; De lekkage bij drukproeven van leidingen is gereduceerd van 8% naar 0,5%, en de productiekosten per flens zijn met 15 yuan verlaagd nadat het polijstrap is geannuleerd; Voor 316L roestvrijstalen flens wordt de levensduur van het gereedschap verlengd met 40% dankzij olie-nevelkoeling en parameteroptimalisatie. De intelligente diagnostische module die op de machine is geïnstalleerd, kan in real-time de spindellast (nauwkeurigheid ±0,5%) en de snijtemperatuur (resolutie 0,1 ℃) monitoren. In combinatie met het algoritme voor voorspelling van slijtage van het gereedschap, is het totale gebruik van de machine verhoogd van 80% naar 94%, en is de jaarlijkse stilstandtijd verminderd met 380 uur.
CK5263 heeft het dubbele probleem van 'verzegelingsveiligheid en verwerkingsefficiëntie' voor flenzen volledig opgelost. "De productiedirecteur van het bedrijf verklaarde: 'Onze flenzen hebben nu niet alleen de strenge tests van het Nationaal Centrum voor Toezicht en Inspectie van de Kwaliteit van Aardoliepijpleidingen doorstaan, maar voldoen ook aan de uiterste eisen voor hoogdrukflenzen (PN40) in grote projecten zoals West-East Gasleiding Fase 3, waardoor er een technische barrière is opgebouwd tegenover onze concurrentie op het gebied van petrochemische apparatuur.'" Dit geval bevestigt dat CNC-vlakdraaibanken via diepe integratie van 'stijve structuuradaptatie + materiaal- en procesaanpassing + precisie gesloten-regelkring' uitgegroeid zijn tot kernapparatuur in de productie van flenzen voor petrochemische installaties om de knelpunten op het vlak van 'veiligheid, nauwkeurigheid en efficiëntie' te doorbreken.
EN
