Giải pháp làm thẳng ống thép liền mạch tự động

Ống thép liền mạch lớn có thể phát triển cung toàn cầu, uốn cong cục bộ hoặc xử lý biến dạng sau khi lăn, xử lý nhiệt, vận chuyển và lưu trữ. Khi đường ống không đủ thẳng, nó có thể tạo ra vấn đề trong quá trình gia công, hàn, điều tra, lớp phủ, lắp ráp hoặc lắp đặt hiện trường. Đối với đường ống dài và nặng, the correction process must also distinguish actual deformation from the deflection created by the pipe's own weight.

Giải pháp được đề xuất này dựa trên phạm vi khách hàng từ OD 127 mm × 9.525 tường mm đến OD 349.25 mm × 38.1 tường mm, với độ dài từ 1,828.8 ĐẾN 12,192 mm. Nó kết hợp hỗ trợ có kiểm soát, đo chiều dài đầy đủ, máy ép thẳng và đo lại điểm thủy lực. Yêu cầu được ghi nhận “1 trong 1000 mm” phải được làm rõ trước khi báo giá; nó tạm thời được coi là có thể 1 độ lệch mm trên mỗi 1000 chiều dài thước đo mm, không phải là dung sai một inch đã được xác nhận.

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

Ống thép liền mạch và yêu cầu dự án

Dự án bao gồm một phong bì ống rất rộng. Đường kính ngoài thay đổi gần ba lần, độ dày của tường thay đổi bốn lần và tổng chiều dài thay đổi từ khoảng 1.8 ĐẾN 12.2 tôi. Những khác biệt này ảnh hưởng đến độ cứng, tự trọng, khoảng cách hỗ trợ, phương pháp đo, lực điều chỉnh cần thiết và xử lý vật liệu.

sử dụng 7,850 kg/m³ chỉ là ước tính mật độ thép sơ bộ, kích thước quy định nhỏ nhất ở độ dài quy định ngắn nhất là khoảng 50 kg, trong khi kích thước được nêu lớn nhất ở độ dài được nêu dài nhất sẽ xấp xỉ 3,564 kg nếu các kích thước tối đa đó xuất hiện cùng nhau. Lịch trình phần thực tế, Cần có loại thép và trọng lượng được chứng nhận trước khi hệ thống tải và hỗ trợ có thể được xác định kích thước.

hạng mục dự ánĐầu vào của khách hàng / Trạng thái
PhôiỐng thép liền mạch
Đường kính ngoài127–349,25 mm
Độ dày của tường9.525–38,1mm
Chiều dài1,828.8–12.192 mm
Lớp vật liệu / Sức mạnh năng suấtChưa được cung cấp
Biến dạng đếnPhân phối phạm vi và uốn cong chưa được cung cấp
Độ thẳng được ghi lại“1 trong 1000 ừm”; đơn vị, chiều dài đo và phương pháp chấp nhận được xác nhận
Phương pháp hiện tạiLàm thẳng thủ công có tay nghề cao được báo cáo bởi khách hàng
Mục tiêu chínhGiảm thời gian sản xuất và sự phụ thuộc vào việc chỉnh sửa thủ công có kinh nghiệm cao
Phương pháp đề xuấtMáy ép thẳng điểm thủy lực hạng nặng có hỗ trợ và đo lại được đo lường
Model máy / Lực định mứcĐược xác nhận bằng tính toán kỹ thuật và thử nghiệm mẫu đại diện

Xác định độ thẳng cục bộ và độ thẳng tổng thể trước khi chọn máy

Một tuyên bố chẳng hạn như “1 mm mỗi 1000 mm” thường mô tả việc kiểm tra độ thẳng cục bộ trên một chiều dài thước đo xác định. Nó không tự động xác định độ lệch tối đa trên toàn bộ 12.2 ống m. Độ thẳng tổng thể có thể được đo tương ứng với dây cung, tham chiếu laser, hỗ trợ được chỉ định hoặc phương pháp tiêu chuẩn khác. Hai điều khiển này có thể tạo ra kết quả chấp nhận khác nhau và không nên hợp nhất thành một số.

Điều kiện kiểm tra cũng phải xác định hướng ống và vị trí đỡ. Một ống dài uốn cong dưới tác dụng của trọng lực. If the machine supports it at different points from the customer's inspection station, hai hệ thống có thể báo cáo các giá trị khác nhau ngay cả khi cả hai phép đo đều không bị lỗi. Do đó, mối tương quan giữa thước đo đòi hỏi logic chuẩn tương tự, bố trí hỗ trợ đã được thống nhất và phương pháp lặp lại để tách độ lệch trọng lượng bản thân khỏi uốn cong vĩnh viễn.

Mục kiểm soátĐịnh nghĩa bắt buộc
Độ thẳng cục bộĐộ lệch cho phép và chiều dài đo chính xác, có khả năng 1000 mm
Độ thẳng tổng thểYêu cầu và phương pháp đo dây/trục có độ dài đầy đủ
Đo mốc thời gianống OD, đường trung tâm, trình tạo tham chiếu hoặc các tính năng cuối được chỉ định
Điều kiện hỗ trợCon số, chức vụ, chiều cao và loại tiếp xúc của hỗ trợ
Định hướngCố định vị trí xung nhịp hoặc xoay qua các góc xác định
hình bầu dục / Đường kínhChỉ bắt buộc nếu bản vẽ hoặc tiêu chuẩn kiểm soát nó
Chấp nhận bề mặtKhông có vết lõm không thể chấp nhận, làm phẳng cục bộ hoặc dấu hỗ trợ/nhấn

Tại sao ống liền mạch lớn khó làm thẳng

Phôi rỗng, do đó lực ép không tác dụng lên một mặt cắt rắn. Một cú đột hẹp hoặc hỗ trợ định vị không chính xác có thể tạo ra vết lõm cục bộ, dẹt hoặc hình bầu dục ngay cả khi cung dọc được cải thiện. Yên xe có đường viền phải phân bổ tiếp xúc trên một khu vực thích hợp, và ứng suất tiếp xúc cho phép phải được xác nhận đối với OD thực tế, độ dày của tường, lớp và nhiệt độ.

Phạm vi chiều dài và trọng lượng tạo ra thách thức thứ hai. MỘT 12 ống m không thể được coi là một phần ngắn được đặt giữa hai giá đỡ cố định. Có thể cần nhiều hỗ trợ được cấp nguồn hoặc điều chỉnh để kiểm soát độ võng, di chuyển ống qua các vị trí đo và ép và tránh hiện tượng lăn không kiểm soát. Hệ thống hỗ trợ là một phần của quá trình đo lường và làm thẳng, không chỉ xử lý vật liệu.

Thử thách dành riêng cho phôiRủi roKiểm soát bắt buộc
Phần tròn rỗnglàm răng sứt mẻ, làm phẳng hoặc hình bầu dục trong quá trình nhấn điểmGiày và yên xe có đường viền rộng; giới hạn lực/hành trình
1.8–Phạm vi chiều dài 12,2 mTrọng lượng bản thân tạo ra số đo độ thẳng saiMô hình hỗ trợ được xác định và phép đo chiều dài đầy đủ có thể lặp lại
Lên đến OD 349.25 × 38.1 mmLực điều chỉnh cao và thay đổiDữ liệu cấp/sản lượng, hồ sơ uốn cong, tính toán và xác nhận mẫu
Phần nhiều tấn tiềm năngĐịnh vị thủ công không an toàn hoặc chậmCon lăn chạy bằng điện, thiết bị chống lật, Giao diện cần trục/cổng và chuyển động được bảo vệ
Một số khúc cua cục bộMột lần chỉnh sửa sẽ thay đổi các phần lân cậnBản đồ uốn cong toàn bộ chiều dài và trình tự hiệu chỉnh được kiểm soát
Gia đình có quy mô rộngThay đổi quá mức hoặc dụng cụ saiCông thức nấu ăn theo kích cỡ cụ thể, hỗ trợ có thể điều chỉnh và bộ công cụ đã được xác minh
Quy trình thủ công lành nghềĐiểm nhấn và hành trình phụ thuộc vào người vận hànhVị trí uốn đo được, điều chỉnh có kiểm soát và xác minh lặp lại

Phương pháp làm thẳng được đề xuất

Đối với các đường ống lớn có cung cục bộ hoặc đa điểm, khái niệm ép thẳng bằng máy ép ba điểm thủy lực là điểm khởi đầu được ưu tiên. Ống được đỡ trên hai hoặc nhiều yên điều khiển, hồ sơ uốn cong được đo, và một thanh truyền động thủy lực thực hiện hành trình uốn cong quá mức tại một vị trí đã được phê duyệt. Tùy thuộc vào cách bố trí cuối cùng, đường ống có thể lập chỉ mục thông qua khung ép cố định hoặc khung ép/đo có thể di chuyển dọc theo đường ống.

Máy ép tóc nhiều cuộn có thể phù hợp hơn để sản xuất liên tục các kích cỡ ống đồng nhất và độ cong phân bố. Nó không tự động là sự lựa chọn tốt nhất cho sự kết hợp rộng rãi của đường kính lớn, những bức tường dày và những khúc cua cục bộ. Lựa chọn phương pháp cuối cùng phải xem xét thông lượng, kích thước trộn, lớp vật liệu, biến dạng đến, nguy cơ rụng trứng và liệu ống có thể xoay an toàn hay không.

Quy trình làm thẳng tự động được đề xuất

Đoạn video dài 243 giây có liên quan cho thấy một đường ống lớn bên trong trạm ép thủy lực thẳng đứng hạng nặng với bệ dịch vụ nâng cao và nhiều bộ phận hỗ trợ. Đó là bằng chứng hữu ích về quy mô, kiến trúc máy ép và thách thức xử lý đường ống. Nó không chứng minh rõ ràng công nghệ đo lường, lực định mức, dung sai cuối cùng, thuật toán hiệu chỉnh tự động hoặc chu trình sản xuất, vì vậy những chi tiết đó vẫn phải được xác nhận của dự án.

Bước chânQuá trìnhMục đích kỹ thuật
1Nhận dạng ống và lựa chọn công thứcTrận đấu OD, tường, chiều dài, cấp, dung sai và dụng cụ
2Định vị tải và chống lậtChuyển một đường ống nặng một cách an toàn tới các giá đỡ được kiểm soát
3Thiết lập chiều cao hỗ trợ và thiết lập mốcTạo điều kiện lặp lại cho phép đo ống dài
4Đo chiều dài đầy đủ ban đầuLập bản đồ uốn cong cục bộ và tổng thể trước khi hiệu chỉnh
5Trình tự tính toán uốn cong và hiệu chỉnhChọn điểm nhấn, khoảng hỗ trợ, định hướng và hành trình ban đầu
6Lập chỉ mục ống hoặc khungCăn chỉnh khúc cua đã chọn với trạm hiệu chỉnh thủy lực
7Kiểm soát uốn quá mức thủy lựcSửa đường ống bằng lực, giới hạn đột quỵ và hình bầu dục
8Đo lường lại và hiệu chỉnh thích ứngĐóng vòng lặp hoặc dừng ở giới hạn quy trình được xác thực
9Kiểm tra độ thẳng/độ rụng cuối cùngXác minh mọi đặc tính cần thiết bằng phương pháp đã thỏa thuận
10Ghi và dỡ dữ liệuLưu trữ kết quả và di chuyển các ống OK/NOK ra khỏi tế bào một cách an toàn

Đang tải, Hỗ trợ và định vị

Đường ống được chuyển bằng cần cẩu, giàn, dầm đi bộ hoặc hệ thống con lăn trợ lực theo trọng lượng thực tế và lưu lượng của nhà máy. Thiết bị chống lật và cữ chặn tích cực là rất cần thiết vì phôi tròn lớn có thể di chuyển bất ngờ. Các giá đỡ phải được điều chỉnh về vị trí và chiều cao và nên sử dụng loại có thể thay thế được., bề mặt tiếp xúc có đường viền thích hợp cho việc hoàn thiện đường ống.

Long seamless steel pipe supported through a hydraulic straightening station

Đối với các phần dài, độ võng của bệ đỡ và cao trình nền móng có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Vận hành nên bao gồm sự liên kết hỗ trợ, kiểm tra độ lặp lại và quy trình tham chiếu/không được xác định trước khi công thức sản xuất được chấp nhận.

Đo uốn cong toàn bộ chiều dài

Hệ thống đo có thể sử dụng chức năng quét laze, cảm biến dịch chuyển tiếp xúc hoặc phương pháp được xác nhận khác để ghi lại đường ống dọc theo chiều dài của nó. Kế hoạch đo phải nêu rõ độ phân giải, chiều dài đo, điều kiện hỗ trợ, xử lý bề mặt và liệu đường ống được đo ở một vị trí đồng hồ hay được xoay để phân tách độ cong và hình bầu dục đa mặt phẳng.

Nếu khách hàng sử dụng đường dây, trạm laser thẳng hoặc ngoại tuyến, kết quả của máy tự động cần được so sánh với phương pháp đó trên cùng một bộ mẫu. Mục tiêu không chỉ là khả năng lặp lại bên trong máy, nhưng thống nhất với phương pháp nghiệm thu cuối cùng.

Hiệu chỉnh thủy lực với bảo vệ mặt cắt

Bộ điều khiển chọn điểm hiệu chỉnh và nhịp hỗ trợ dựa trên độ cong đo được. Một đế ép có đường viền phân phối tải trọng trên bề mặt ống, trong khi hai hoặc nhiều yên tạo ra các điểm phản ứng. Hành trình phải vượt quá độ lệch đàn hồi đủ để tạo ra sự điều chỉnh vĩnh viễn có kiểm soát, nhưng vẫn ở dưới mức giới hạn có thể làm sứt mẻ, làm phẳng hoặc làm nứt đường ống.

Hydraulic press head positioned above a large steel pipe

Lực định mức không thể được chọn chỉ từ đường kính bên ngoài. Nó phụ thuộc vào độ dày của tường, mác thép và cường độ năng suất, khoảng hỗ trợ, mô đun phần, khúc cua đến, kết quả dư mong muốn và ứng suất cục bộ cho phép. Giới hạn lực/hành trình ban đầu phải được thiết lập bằng tính toán và thử nghiệm mẫu đại diện.

Đo lường lại, Giới hạn lặp lại và xử lý NOK

Sau khi sửa, ống được đo lại trong cùng điều kiện hỗ trợ. Nếu kết quả vẫn nằm ngoài dung sai nhưng phản hồi đo được là bình thường và công thức nằm trong giới hạn đã được xác thực, hệ thống có thể tính toán một sự điều chỉnh khác. Hành trình tối đa, lực lượng, số lần hiệu chỉnh và quy tắc phản hồi bất thường ngăn chặn việc nhấn lặp đi lặp lại không kiểm soát được.

Một đường ống không thể tiếp cận mục tiêu một cách an toàn phải được phân loại là NOK hoặc gửi đi xem xét kỹ thuật. Máy nên giữ lại profile trước/sau, vị trí điều chỉnh, cú đánh/lực nếu có, phiên bản công thức và quyết định cuối cùng khi truy xuất nguồn gốc dự án yêu cầu nó.

Cấu hình di động được đề xuất

mô-đunYêu cầu đề xuấtTại sao nó cần thiết
Khái niệm máy mócMáy ép thẳng ống thủy lực ba điểm hạng nặngĐịa phương, hiệu chỉnh có kiểm soát cho các phần rỗng lớn
Phong bì phôiĐường kính ngoài 127–349,25 mm; tường 9,525–38,1 mm; chiều dài 1.828,8–12.192 mmBao gồm phạm vi dự án đã nêu, tùy thuộc vào xác nhận lịch trình kích thước
Lực định mức / Đột quỵĐược xác định kích thước bằng tính toán và thử nghiệm mẫuNgăn chặn việc giảm kích thước, căng thẳng quá mức hoặc lựa chọn mô hình sai lệch
Hệ thống đo lườngPhép đo hồ sơ tiếp xúc/laser có chiều dài đầy đủ đã được xác thựcPhân biệt uốn cong cục bộ và tổng thể và hỗ trợ hiệu chỉnh vòng kín
Hỗ trợYên xe có đường viền được điều chỉnh/điều chỉnh với chiều cao và khoảng cách xác địnhKiểm soát trọng lượng bản thân và bảo vệ bề mặt ống
Định vịCon lăn chạy bằng điện, ổ đĩa lập chỉ mục hoặc khung báo chí di độngĐưa từng khúc cua đo được đến điểm hiệu chỉnh một cách an toàn
Dụng cụGiày và yên ngựa dành riêng cho ODGiảm nguy cơ thụt đầu dòng và hình bầu dục
Điều khiểncông thức nấu ăn kích thước, bản đồ uốn cong, giới hạn hiệu chỉnh và logic đo lạiGiảm sự phụ thuộc vào phán đoán thủ công
Xử lýGiao diện cầu trục/cổng/dầm đi bộ/con lăn có điều khiển chống lậtQuản lý phạm vi bộ phận ước tính có thể mở rộng thành nhiều tấn
Dữ liệu chất lượngHồ sơ ban đầu/cuối cùng, lịch sử chỉnh sửa và kết quả OK/NOK theo yêu cầuXác minh quy trình và truy xuất nguồn gốc
Sự an toànBảo vệ, chuyển động đan xen, bảo vệ quá tải và truy cập an toànBảo vệ người vận hành xung quanh phôi tròn chuyển động nặng

Xác nhận dự án trước khi báo giá cuối cùng

Ma trận mẫu phải bao gồm các kết hợp OD/tường nhỏ nhất và lớn nhất, ống ngắn nhất và dài nhất, những khúc cua bình thường và trường hợp xấu nhất, tất cả các loại thép có liên quan và mọi điều kiện xử lý nhiệt. Mỗi thử nghiệm nên ghi lại các quan điểm hỗ trợ, định hướng, hồ sơ đến, vị trí điều chỉnh, lực/đột quỵ nếu có, hồ sơ cuối cùng, hình bầu dục/tình trạng bề mặt và tổng thời gian chu kỳ.

Trước khi mục tiêu độ thẳng trở thành bảo đảm cho máy, khách hàng phải xác nhận xem yêu cầu được ghi lại có nghĩa là 1 mm mỗi 1000 mm, đơn vị khác hoặc tỷ lệ độ thẳng tổng thể. Sau đó, phương pháp kiểm tra máy và khách hàng phải tương quan trên cùng một mẫu.

Thông tin cần thiết cho đề xuất làm thẳng ống liền mạch

Vui lòng cung cấp lịch trình đường ống hoàn chỉnh, cấp vật liệu và sức mạnh năng suất, trọng lượng được chứng nhận hoặc tính toán, Dung sai OD và tường, phân phối uốn cong đến, yêu cầu về độ thẳng cục bộ và tổng thể, tiêu chuẩn kiểm tra và phương pháp đo, giới hạn độ bầu dục, hạn chế về bề mặt/đánh dấu, điều kiện hỗ trợ, thời gian chu kỳ mục tiêu, khối lượng hàng năm, bố trí nhà máy, Giao diện cầu trục/con lăn và ống mẫu đại diện.

Những thông tin đầu vào này cho phép nhóm giải pháp tính toán lực và nhịp hỗ trợ, chọn nguyên lý đo, thiết kế dụng cụ đường viền, xác định các yêu cầu xử lý và an toàn, và xác nhận quy trình trước khi cam kết kiểu máy cuối cùng và lực định mức.

Câu hỏi thường gặp

Liệu “1 trong 1000 mm” có nghĩa là một inch uốn cong trên mỗi 1000 mm?

Nó mơ hồ và không nên giải thích theo cách đó mà không có sự xác nhận. Nó có thể đã được dự định là 1 mm mỗi 1000 chiều dài thước đo mm. Bản vẽ hoặc thông số kỹ thuật của khách hàng phải xác định đơn vị, chiều dài đo, điều kiện hỗ trợ và phương pháp kiểm tra.

Một máy có thể bao gồm OD không 127 ĐẾN 349.25 mm và chiều dài lên tới 12.2 tôi?

Có khả năng, nhưng phạm vi lực, nhấn du lịch, vị trí hỗ trợ, trường đo, hệ thống xử lý và thay đổi dụng cụ phải bao gồm lịch trình kích thước đầy đủ. Cần có danh sách kết hợp OD/tường/chiều dài thực tế; chỉ điểm cuối phạm vi là không đủ.

Làm thế nào để tránh làm phẳng ống trong quá trình ép thẳng?

Giải pháp sử dụng giày ép và yên xe có đường viền, khoảng hỗ trợ được kiểm soát và giới hạn lực/hành trình được xác nhận. Độ bầu dục và tình trạng bề mặt phải được đưa vào kế hoạch chấp nhận thử nghiệm mẫu khi chúng là các yêu cầu chức năng.

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

Ống được đo theo một quy định xác định, điều kiện hỗ trợ lặp lại. Vị trí hỗ trợ và chiều cao được bao gồm trong mỗi công thức, and the machine result is correlated with the customer's final inspection method.

Trọng tải máy yêu cầu đã được xác nhận chưa?

KHÔNG. Lực định mức phải được tính từ cấp vật liệu, sức mạnh năng suất, phần, nhịp hỗ trợ và uốn cong đến, sau đó được xác nhận bằng các mẫu đại diện. Trang này cố tình không chỉ định một mô hình hoặc trọng tải chưa được xác minh.

Hệ thống có thể thay thế một người vận hành máy nắn thẳng thủ công có kinh nghiệm không?

Nó có thể tiêu chuẩn hóa phép đo, lựa chọn vị trí uốn cong, giới hạn hiệu chỉnh, đo lại và ghi chép. Người vận hành vẫn cần thiết để cung cấp nguyên liệu, kiểm tra dụng cụ, kiểm toán kiểm tra, bảo trì và các đường ống bất thường trừ khi ô hoàn chỉnh được thiết kế cho một mô hình nhân sự khác.

Những gì cần thiết trước khi báo giá?

Gói hữu ích tối thiểu là lịch trình đường ống, cấp, cân nặng, khúc cua đến, mục tiêu cục bộ/tổng ​​thể, phương pháp kiểm tra, giới hạn hình bầu dục/bề mặt, mục tiêu sản xuất, bố trí nhà máy và ống mẫu.

Phần kết luận

Làm thẳng ống liền mạch lớn là một phép đo kết hợp, vấn đề điều chỉnh cấu trúc và xử lý vật liệu. Kết quả cuối cùng phụ thuộc vào việc kiểm soát cân nặng của bản thân, lập bản đồ uốn cong toàn bộ chiều dài, phân phối tiếp điểm ép qua phần rỗng và lặp lại phép đo trong cùng điều kiện hỗ trợ.

Gửi lịch trình đường ống của bạn, mác thép, hồ sơ uốn cong đến, độ nét thẳng, mục tiêu sản xuất và thông tin mẫu để đánh giá tính khả thi. Lực ép cuối cùng, dụng cụ, hỗ trợ, hệ thống đo lường và model máy cần được xác nhận thông qua tính toán kỹ thuật và thử nghiệm mẫu đại diện.

Mục lục
Cuộn lên trên cùng