Sa mga larangan ng petrochemicals at transportasyon ng langis at gas, ang mga flange ay mga pangunahing bahaging nagdudugtong sa sistema ng pipeline. Ang kabuwolan ng sealing surface, posisyon ng mga butas para sa turnilyo, at katatagan ng proseso ng materyal ay direktang nakapagpapasiya sa kaligtasan ng operasyon ng pipeline (para sa malalaking insidente tulad ng pagsabog at polusyon sa kapaligiran dulot ng pagtagas ng flange sa mga oil at gas pipeline, nangangailangan ang pambansang pamantayan na ang kabuwolan ng sealing surface ng flange ay ≤ 0.03mm/100mm, at ang pagkakamali sa pagmamarka ng butas para sa turnilyo ay ≤ ± 5'). Isang nangungunang lokal na tagagawa ng kagamitang petrochemical ang dating nakaranas ng hadlang sa pagpoproseso ng flange: para sa DN400-DN1200mm na flange (na may mga materyales na Q345R carbon steel, 316L stainless steel, 12Cr1MoVG alloy), ang tradisyonal na proseso ay nangangailangan ng tatlong yugto: "rough turning sa horizontal lathe → precision turning sa vertical lathe para sa sealing surface → pagbabarena ng mga butas para sa turnilyo gamit ang rocker arm drilling machine", na may kabuuang oras na hanggang 45 minuto bawat isa; dahil sa paulit-ulit na pagkakaklam, ang coaxiality sa pagitan ng loob na butas ng flange at sealing surface ay madalas lumampas sa 0.08mm, at ang pagkakamali sa kabuwolan ng sealing surface ay umabot sa 0.06-0.09mm, na nagdulot ng 8% na rate ng pagtagas sa pressure test ng pipeline; samantalang, ang mga stainless steel flange ay madaling tumigas habang ginagawa ang mataas na bilis na pagputol, na nagreresulta sa surface roughness na lumalampas sa Ra1.6 μm, kaya't karagdagang kinakailangan ang proseso ng polishing, na nagdaragdag ng 18 yuan sa gastos sa paggawa ng bawat isang flange.
Prosesong site
Upang malampasan ang suliraning ito, ipinakilala ng kumpanya ang Zhongjie Friendship Machine Tool VTC100A CNC vertical lathe at nagtayo ng isang eksklusibong sistema sa pagpoproseso ng flange na may "isang beses na pagkakakapit at kumpletong proseso nang sabay-sabay". Ang kagamitan ay gumagamit ng buong makapal na cast iron na katawan ng higaan (na may kapal na hanggang 80mm), na dumaan sa dalawang uri ng pagpapababa ng stress tulad ng vibration aging at natural aging. Pinagsama ito sa disenyo ng cross slide table na mabigat ang tibay, kung saan ang rigidity distribution ay optima sa pamamagitan ng finite element analysis. Ang radial cutting stiffness ay umabot sa 32kN/mm, na kayang matiis nang matatag ang 22kN radial cutting force habang pinuputol ang alloy flange; Kasama rito ang Siemens 828D Advanced CNC system at ganap na saradong kontrol gamit ang grating ruler (na may resolusyon na 0.1 μm), na nakakamit ang ± 0.002mm na accuracy sa posisyon at ± 0.001mm na paulit-ulit na accuracy sa posisyon, na eksaktong tumutugma sa kinakailangan sa patag na ibabaw ng flange sealing surface na ± 0.02mm. Para sa iba't ibang katangian ng materyales, ang kagamitan ay may dalawang daanan na spindle cooling system: ginagamit ang emulsion cooling sa pagpoproseso ng carbon steel (cooling efficiency ≥ 95%), at isinasaklaw ang oil mist cooling kapag pinoproseso ang stainless steel (diameter ng patak ay 5-10 μm), kasama ang ultra-fine grain hard alloy cutting tools (ginagamit ang TiAlN coated cutting tools na may 92% WC Co content para sa stainless steel), na epektibong pumipigil sa work hardening at chip deposits, upang matiyak ang matatag na surface roughness.
Sa aspeto ng teknolohikal na inobasyon, nakamit ng kagamitan ang dalawang malaking pag-unlad sa "integrasyon ng proseso + pag-aangkop sa materyal" sa pagpoproseso ng flange: pagsasama ng Φ 32mm three jaw power chuck (na may puwersa ng pagkakahawak na 120kN, angkop para sa DN750-DN1000mm flange clamping), isang 24 na istasyon na servo turret (1.5 segundo ang oras ng pagpapalit ng tool), at isang CNC indexing disc (±3′ ang katumpakan ng indexing), na kayang makumpleto nang sabay ang pagpoproseso ng loob na butas ng flange (toleransya H8), panlabas na bilog (toleransya IT7), sealing surface (tenon groove surface/concave convex surface, flatness ≤ 0.03mm), at 8-24 bolt holes (aperture tolerance H9, indexing error ≤ ±4′). Para sa eksaktong pagpoproseso ng sealing surface, inimbento naming gamitin ang "spiral interpolation precision machining process". Sa pamamagitan ng pagkuha at kompensasyon ng datos sa ibabaw sa 500 puntos bawat bilog, ang flatness ng sealing surface ay mapapanatiling kontrolado sa 0.02mm/100mm; Tugon sa mataas na katatagan ng temperatura ng alloy flanges (12Cr1MoVG), nilagyan ang kagamitan ng built-in material at process database, na awtomatikong nag-aayos ng mga cutting parameter (bilis ng spindle 800-1200r/min, feed rate 60-100mm/min) upang maiwasan ang pagkabasag ng tool; Para sa maraming uri ng palitan ng flange, sinusuportahan ng kagamitan ang one-click adjustment ng mga parameter ng proseso (may 30 set ng built-in flange processing templates), na binabawasan ang oras ng pagpapalit mula sa tradisyonal na 2 oras hanggang 18 minuto.
Pangingipit ng Flange
Ang mga resulta ng pagpapatupad ay sumusunod nang buo sa mahigpit na pamantayan ng industriya ng petrochemical: ang isang kurot ng proseso ay napapaliit mula 45 minuto hanggang 32 minuto, at ang pang-araw-araw na kapasidad ng produksyon ay tumaas mula 150 set hanggang 260 set; Ang coaxiality sa pagitan ng butas sa loob ng flange at ibabaw ng sealing ay matatag na kontrolado sa ≤ 0.04mm, ang flatness ng sealing surface ay ≤ 0.03mm, ang surface roughness ay umabot sa Ra0.8 μm, at ang indexing error ng bolt hole ay ≤± 3.5′, na lubos na tumutugon sa mga kinakailangan ng GB/T 9113.1-2022 "Integral Steel Pipe Flanges" at ASME B16.5 "Pipe Flanges and Flange Fittings" na mga pamantayan; Ang rate ng pagtagas sa pressure testing ng pipeline ay nabawasan mula 8% patungong 0.5%, at ang gastos sa paggawa ng bawat flange ay nabawasan ng 15 yuan matapos kanselahin ang proseso ng polishing; Para sa mga flange na gawa sa 316L stainless steel, ang haba ng buhay ng tool ay nadagdagan ng 40% dahil sa oil mist cooling at pag-optimize ng mga parameter. Ang intelihenteng diagnostic module na nakalagay sa kagamitan ay makapagbabantay sa spindle load (katumpakan ± 0.5%) at temperatura ng pagputol (resolusyon 0.1 ℃) nang real time. Kasama ang algorithm ng paghuhula sa wear ng tool, ang kabuuang utilization rate ng kagamitan ay tumaas mula 80% patungong 94%, at ang taunang downtime ay nabawasan ng 380 oras.
Ang CK5263 ay lubusang nakapaglutas sa dual problem na 'sealing safety at processing efficiency' para sa mga flanges. "Ang manufacturing director ng kumpanya ang nagsabi, 'Ngayon ang aming mga flange ay hindi lamang pumasa sa masinsinang pagsusuri ng National Petroleum Pipe Quality Supervision and Inspection Center, kundi natutugunan din ang pinakamataas na pamantayan para sa high-pressure flanges (PN40) sa mga pangunahing proyekto tulad ng West East Gas Pipeline 3, na nagtayo ng teknikal na hadlang laban sa aming mga kalaban sa larangan ng petrochemical equipment.'" Ang kaso na ito ay nagpapatunay na ang CNC vertical lathes ay naging pangunahing kagamitan sa pagmamanupaktura ng flange para sa petrochemical equipment upang malampasan ang bottleneck na "safety, accuracy, at efficiency" sa pamamagitan ng malalim na integrasyon ng "rigid structure adaptation + material at process customization + precision closed-loop control".
EN
