Automatsko rješenje za ravnanje bešavnih čeličnih cijevi

Velike bešavne čelične cijevi mogu razviti globalni luk, lokalna savijanja ili deformacija rukovanja nakon valjanja, termička obrada, transport i skladištenje. Kada cijev nije dovoljno ravna, može stvoriti probleme tokom obrade, zavarivanje, inspekcija, premazivanje, montaža ili instalacija na terenu. Za duge i teške cijevi, the correction process must also distinguish actual deformation from the deflection created by the pipe's own weight.

Ovo predloženo rješenje je bazirano na rasponu kupaca od OD 127 mm × 9.525 mm zid do OD 349.25 mm × 38.1 mm zid, sa dužinama od 1,828.8 to 12,192 mm. Kombinira kontroliranu podršku, mjerenje pune dužine, hidraulička točka presa-ravnanje i ponovno mjerenje. Zabilježeni zahtjev „1 in 1000 mm” mora biti razjašnjeno prije ponude; to se privremeno tretira kao moguće 1 mm odstupanje per 1000 mm dužine merača, ne kao potvrđena tolerancija od jednog inča.

Heavy-duty hydraulic press straightening a large-diameter seamless steel pipe

Bešavne čelične cijevi i projektni zahtjevi

Projekat pokriva vrlo široku omotnicu cijevi. Vanjski prečnik se mijenja skoro tri puta, debljina stijenke se mijenja četiri puta, a ukupna dužina se mijenja od približno 1.8 to 12.2 m. Ove razlike utiču na krutost, vlastita težina, razmak nosača, metoda mjerenja, potrebna sila korekcije i rukovanje materijalom.

Koristeći 7,850 kg/m³ samo kao preliminarna procjena gustine čelika, najmanja navedena veličina pri najkraćoj navedenoj dužini je približno 50 kg, dok bi najveća navedena veličina pri najdužoj navedenoj dužini bila približno 3,564 kg ako se te maksimalne dimenzije javljaju zajedno. Stvarni raspored dijelova, Kvalitet čelika i certificirane težine su potrebni prije nego što se može dimenzionirati sistem utovara i potpore.

Project ItemCustomer Input / Status
Radni komadBešavne čelične cijevi
Vanjski prečnik127–349,25 mm
Wall Thickness9.525–38,1 mm
Dužina1,828.8–12.192 mm
Material Grade / Snaga prinosaJoš nije dostavljeno
Dolazna deformacijaRaspon i distribucija savijanja još nisu obezbeđeni
Recorded Straightness“1 in 1000 mm”; jedinica, mjernu dužinu i način prihvatanja treba potvrditi
Current MethodVješto ručno ravnanje prijavljeno od strane kupca
Glavni golSmanjite vrijeme proizvodnje i ovisnost o iskusnim ručnim korekcijama
Predložena metodaHidraulično ravnanje na tački za teške uslove rada s izmjerenom potporom i ponovnim mjerenjem
Model mašine / Rated ForceDa se potvrdi inženjerskim proračunom i ispitivanjem reprezentativnog uzorka

Definirajte lokalnu i ukupnu ravnost prije odabira stroja

Izjava poput „1 mm per 1000 mm” obično opisuje lokalnu provjeru ravnosti na definiranoj mjernoj dužini. Ne definira automatski maksimalno odstupanje od kompletnog 12.2 m cijevi. Ukupna ravnost se može mjeriti u odnosu na tetivu, laserska referenca, specificirane nosače ili drugu standardnu ​​metodu. Ove dvije kontrole mogu proizvesti različite rezultate prihvatanja i ne treba ih spajati u jedan broj.

Uvjeti inspekcije također moraju definirati orijentaciju cijevi i pozicije potpore. Duga cijev se savija pod gravitacijom. If the machine supports it at different points from the customer's inspection station, dva sistema mogu izvesti različite vrijednosti čak i kada nijedno mjerenje nije neispravno. Korelacija mjerača stoga zahtijeva istu logiku podataka, dogovoreni raspored potpore i ponovljiva metoda za odvajanje otklona vlastite težine od trajnog savijanja.

Kontrolna stavkaObavezna definicija
Local StraightnessDozvoljeno odstupanje i tačna mjerna dužina, potencijalno 1000 mm
Overall StraightnessZahtjevi za tetivu/os i način mjerenja pune dužine
Datum mjerenjaPipe OD, središnja linija, referentni generatori ili specificirane krajnje karakteristike
Support ConditionBroj, pozicija, visina i kontaktni tip nosača
OrijentacijaFiksna pozicija takta ili rotacija kroz definisane uglove
Ovalnost / PrečnikObavezno samo ako ga kontroliše crtež ili standard
Surface AcceptanceNema neprihvatljivih udubljenja, lokalne spljoštene ili potporne/pritisne oznake

Zašto je velike bešavne cijevi teško izravnati

Radni komad je šupalj, tako da presa ne djeluje na čvrsti presjek. Uzak udarac ili pogrešno postavljena potpora može stvoriti lokalno udubljenje, spljoštenost ili ovalnost čak i ako se uzdužni luk poboljša. Konturna sedla moraju rasporediti kontakt preko odgovarajućeg područja, a dozvoljeno kontaktno naprezanje mora biti potvrđeno za stvarni OD, debljina zida, stepen i temperatura.

Opseg dužine i težine stvaraju drugi izazov. A 12 m cijev se ne može tretirati kao kratak dio postavljen između dva fiksna nosača. Za kontrolu savijanja može biti potrebno višestruki pogon ili podesivi nosači, pomjerite cijev kroz položaje za mjerenje i pritiskanje i spriječite nekontrolirano kotrljanje. Sistem potpore je dio procesa mjeriteljstva i ravnanja, ne samo rukovanje materijalom.

Izazov za specifičan radni komadRizikPotrebna kontrola
Šuplji kružni presjekZubi, spljoštenost ili ovalnost tokom pritiskanja tačkeŠiroko oblikovana cipela i sedla; granice sile/hoda
1.8– raspon dužine 12,2 mVlastita težina stvara lažna očitanja pravostiDefinirani model podrške i ponovljivo mjerenje pune dužine
Do OD 349.25 × 38.1 mmVisoka i varijabilna sila korekcijePodaci o razredu/prinosu, profil savijanja, proračun i validacija uzorka
Potencijalni višetonski dioNebezbedno ili sporo ručno pozicioniranjeMotorni valjci, uređaji protiv prevrtanja, kran/portal interfejs i zaštićeno kretanje
Nekoliko lokalnih krivinaJedna ispravka mijenja susjedne dijeloveMapa krivine pune dužine i kontrolirani slijed korekcije
Porodica široke veličinePrekomjerna zamjena ili pogrešan alatRecepti specifični za veličinu, podesivi nosači i provjereni set alata
Vješt ručni procesTačka pritiska i hod ovisi o operateruIzmjerena lokacija krivine, kontrolirana korekcija i ponovljena verifikacija

Preporučena metoda ravnanja

Za velike cijevi s lokaliziranim ili višestrukim lukom, hidraulički koncept presa-ravnanja u tri tačke je poželjna polazna tačka. Cijev je oslonjena na dva ili više kontroliranih sedla, mjeri se profil savijanja, a hidraulični cilindr primjenjuje hod prekomjernog savijanja na odobrenoj lokaciji. U zavisnosti od konačnog izgleda, cijev može proći kroz stacionarni okvir za presu ili okvir za presu/mjeru može kretati duž cijevi.

Viševaljni ravnač može biti prikladniji za kontinuiranu proizvodnju ujednačenih veličina cijevi i raspoređene zakrivljenosti. Nije automatski najbolji izbor za široku kombinaciju velikih promjera, debeli zidovi i lokalizirani zavoji. Konačni odabir metode mora uzeti u obzir propusnost, veličina mix, razred materijala, dolazna deformacija, rizik od ovalnosti i da li se cijev može sigurno rotirati.

Predloženi proces automatskog ravnanja

Povezani video od 243 sekunde prikazuje veliku cijev unutar teške vertikalne hidrauličke pres stanice s povišenom servisnom platformom i višestrukim potpornim elementima. To je koristan dokaz razmjera, arhitektura štampe i izazov za rukovanje cijevima. To ne dokazuje vidljivo mjernu tehnologiju, nazivna sila, konačna tolerancija, algoritam automatske korekcije ili proizvodni ciklus, tako da ti detalji ostaju predmet potvrde projekta.

KorakProcesInženjerska svrha
1Identifikacija cijevi i odabir recepturaMatch OD, zid, dužina, razred, tolerancije i alata
2Utovar i pozicioniranje protiv prevrtanjaPrenesite tešku cijev bezbedno na kontrolisane nosače
3Podešavanje visine nosača i uspostavljanje datumaStvorite ponovljiv uvjet za mjerenje duge cijevi
4Početno mjerenje pune dužineKarta lokalne i ukupne krivine prije korekcije
5Redoslijed proračuna savijanja i korekcijeOdaberite tačku pritiska, raspon podrške, orijentacija i početni potez
6Indeksiranje cijevi ili okviraPoravnajte odabranu krivinu sa stanicom za hidrauličnu korekciju
7Kontrolirano hidraulično savijanjeIspravite cijev u okviru sile, granice poteza i ovalnosti
8Ponovno mjerenje i adaptivna korekcijaZatvorite petlju ili zaustavite na validiranoj granici procesa
9Konačna inspekcija pravosti/ovalnostiProvjerite svaku traženu karakteristiku koristeći dogovorenu metodu
10Snimanje i istovar podatakaSpremite rezultate i bezbedno pomerite OK/NOK cevi iz ćelije

Loading, Podrška i pozicioniranje

Cijev se prenosi kranom, portala, greda ili sistem valjka sa pogonom prema stvarnoj težini i protoku biljke. Uređaji protiv prevrtanja i pozitivni graničnici su neophodni jer se veliki okrugli radni komad može neočekivano pomaknuti. Nosači bi trebali biti podesivi po položaju i visini i trebali bi se koristiti zamjenjivi, konturne kontaktne površine prikladne za završnu obradu cijevi.

Long seamless steel pipe supported through a hydraulic straightening station

Za duge dijelove, deformacija potpore i nivo temelja mogu uticati na mjerenje. Puštanje u rad bi trebalo da uključuje poravnanje podrške, provjere ponovljivosti i definirana nulta/referentna procedura prije nego što se prihvate proizvodni recepti.

Merenje savijanja pune dužine

Mjerni sistem može koristiti lasersko skeniranje, kontaktni senzori pomaka ili druga validirana metoda za snimanje profila cijevi duž njene dužine. Plan mjerenja mora specificirati rezoluciju, dužina merača, uslov podrške, površinsko rukovanje i da li se cijev mjeri u jednom položaju sata ili je rotirana da odvoji višeravninsku krivinu i ovalnost.

Ako kupac koristi liniju niza, ravnalo ili offline laserska stanica, rezultat automatske mašine treba uporediti sa tom metodom na istom skupu uzoraka. Cilj nije samo ponovljivost unutar mašine, ali saglasnost sa metodom konačnog prihvatanja.

Hidraulička korekcija sa zaštitom sekcije

Regulator odabire tačku korekcije i raspon podrške na osnovu izmjerene krivine. Konturirana presa raspoređuje opterećenje na površinu cijevi, dok dva ili više sedla stvaraju reakcione tačke. Hod mora premašiti elastični otklon dovoljno da proizvede kontroliranu trajnu korekciju, ali ostaju ispod granica koje bi mogle udubiti, spljoštiti ili popucati cijev.

Hydraulic press head positioned above a large steel pipe

Nazivna sila se ne može odabrati samo iz vanjskog prečnika. Zavisi od debljine zida, klasa čelika i granica popuštanja, raspon podrške, modul presjeka, dolazni zavoj, željeni rezidualni rezultat i dozvoljeni lokalni napon. Početne granice sile/hoda treba da se utvrde proračunom i testovima reprezentativnih uzoraka.

Ponovno mjerenje, Ograničenja iteracije i rukovanje NOK-om

Nakon korekcije, cijev se ponovo mjeri pod istim uslovima potpore. Ako rezultat ostane izvan tolerancije, ali je izmjereni odgovor normalan i recept je unutar svojih validiranih granica, sistem može izračunati još jednu korekciju. Maksimalni hod, sila, Broj korekcija i pravila abnormalnog odgovora sprečavaju nekontrolisano ponovljeno pritiskanje.

Cijev koja ne može sigurno doći do cilja treba klasificirati kao NOK ili poslati na tehnički pregled. Mašina treba da zadrži profil pre/posle, korektivne pozicije, udari/sile gdje su dostupne, verziju recepta i konačnu odluku kada to zahtijeva sljedivost projekta.

Preporučena konfiguracija ćelije

ModulPredloženi zahtjevZašto je to potrebno
Machine ConceptHidraulična presa za ispravljanje cijevi u tri točke za teške uvjete radaLokalno, kontrolirana korekcija za velike šuplje dijelove
Workpiece EnvelopeOD 127–349,25 mm; zid 9.525–38.1 mm; dužina 1.828,8–12.192 mmPokriva navedeni raspon projekata, podložno potvrdi rasporeda veličina
Rated Force / Moždani udarDimenzionirati proračunom i uzorkomSpriječite premalu veličinu, pretjeran stres ili pogrešan odabir modela
Merni sistemMerenje laserskog/kontaktnog profila pune dužine potvrđenoRazlikovati lokalno i cjelokupno savijanje i podržati korekciju zatvorene petlje
PodržavaPokretna/podesiva konturna sedla sa definisanom visinom i razmakomKontrolirajte vlastitu težinu i zaštitite površinu cijevi
PozicioniranjeMotorni valjci, indeksni pogon ili pokretni okvir za presovanjeSigurno dovedite svaki izmjereni zavoj do tačke korekcije
AlatiOD-specifične patike i sedlaSmanjite rizik od udubljenja i ovalnosti
KontroleRecepti veličine, mapa savijanja, granice korekcije i logika ponovnog mjerenjaSmanjite ovisnost o ručnom prosuđivanju
RukovanjeInterfejs kran/portal/pokretna greda/valjak sa kontrolom protiv prevrtanjaUpravljajte procijenjenim rasponom dijelova koji se može proširiti na više tona
Podaci o kvalitetiPočetni/konačni profil, istorija ispravki i OK/NOK rezultat po potrebiVerifikacija procesa i sljedivost
SigurnostČuvanje, isprepleteno kretanje, zaštita od preopterećenja i siguran pristupZaštitite rukovaoce oko teškog pokretnog okruglog radnog komada

Validacija projekta prije konačne ponude

Matrica uzorka treba da pokrije najmanju i najveću kombinaciju OD/zida, najkraće i najduže cijevi, normalne i najgore krivine, sve relevantne klase čelika i sve uslove termičke obrade. Svako ispitivanje treba dokumentirati pozicije podrške, orijentacija, dolazni profil, položaj korekcije, sila/hod gdje je dostupno, konačni profil, ovalnost/stanje površine i ukupno vrijeme ciklusa.

Prije nego što cilj ravnosti postane garancija mašine, kupac mora potvrditi da li zabilježeni zahtjev znači 1 mm per 1000 mm, drugu jedinicu ili ukupni omjer ravnosti. Metode inspekcije mašine i kupca tada treba da budu u korelaciji na istim uzorcima.

Informacije potrebne za prijedlog za ravnanje bešavnih cijevi

Molimo dostavite kompletan raspored cijevi, kvaliteta materijala i granica tečenja, certificiranu ili izračunatu težinu, OD i zidne tolerancije, distribucija ulaznih krivina, lokalne i sveukupne zahtjeve ravnosti, inspekcijski standard i metoda mjerenja, granica ovalnosti, ograničenja površine/označavanja, uslov podrške, ciljno vrijeme ciklusa, godišnji obim, raspored postrojenja, sučelje kran/valjak i reprezentativne uzorke cijevi.

Ovi ulazi omogućavaju timu za rješenje da izračuna snagu i raspon podrške, odabrati princip mjerenja, dizajn konturnih alata, definirati zahtjeve za rukovanje i sigurnost, i validirati proces prije nego što se izvrši konačni model stroja i nazivna sila.

FAQ

Da li “1 in 1000 mm” znači jedan inč savijanja po 1000 mm?

Dvosmislen je i ne treba ga tako tumačiti bez potvrde. Možda je zamišljeno kao 1 mm per 1000 mm dužine merača. Nacrt ili specifikacija kupca moraju definirati jedinicu, dužina merača, stanje podrške i način inspekcije.

Može li jedna mašina pokriti OD 127 to 349.25 mm i dužine do 12.2 m?

Potencijalno, već raspon sile, press travel, pozicije podrške, merno polje, promjene alata i sistem rukovanja moraju pokriti plan pune veličine. Potrebna je lista stvarnih kombinacija OD/zid/dužina; same krajnje tačke opsega nisu dovoljne.

Kako se sprečava spljoštavanje cevi tokom ispravljanja prese?

Rješenje koristi oblikovane cipele i sedla, kontrolirani raspon potpore i validirana ograničenja sile/hoda. Ovalnost i stanje površine treba uključiti u plan prihvatanja uzorka ispitivanja kada su funkcionalni zahtjevi.

How does the machine compensate for the pipe's own weight?

Cijev se mjeri pod definisanim, ponovljivo stanje podrške. Položaji i visine potpore su uključeni u svaki recept, and the machine result is correlated with the customer's final inspection method.

Da li je potrebna tonaža mašine već potvrđena?

br. Nazivna sila mora se izračunati iz razreda materijala, granica popuštanja, odjeljak, raspon potpore i ulazna krivina, zatim validiran reprezentativnim uzorcima. Ova stranica namjerno ne dodjeljuje neprovjereni model ili tonažu.

Može li sistem zamijeniti iskusnog operatera za ručno ravnanje?

Može standardizirati mjerenje, izbor lokacije savijanja, granice korekcije, ponovna mjerenja i evidencije. Operateri su i dalje potrebni za nabavku materijala, provere alata, inspekcijske revizije, održavanje i nenormalne cijevi osim ako je kompletna ćelija dizajnirana za drugačiji model osoblja.

Šta je potrebno prije ponude?

Minimalni korisni paket je raspored cijevi, razred, težina, dolazni zavoj, lokalni/ukupni cilj, metoda inspekcije, granice ovalnosti/površine, proizvodni cilj, raspored postrojenja i cijevi za uzorke.

Zaključak

Ispravljanje velikih bešavnih cevi je kombinovana metrologija, strukturalna korekcija i problem rukovanja materijalom. Konačni rezultat ovisi o kontroli vlastite težine, mapiranje krivine pune dužine, distribuciju pritisnog kontakta po šupljem dijelu i ponavljanje mjerenja pod istim uslovima potpore.

Pošaljite raspored cijevi, razreda čelika, ulazni profil savijanja, definicija pravosti, proizvodni cilj i informacije o uzorku za pregled izvodljivosti. Konačna snaga pritiska, alat, podržava, mjerni sistem i model mašine treba potvrditi kroz inženjerski proračun i reprezentativna ispitivanja uzorka.

Sadržaj
Skrolujte do Vrh