Ամենալավ ձեռնարկը արծաթ տուփ սարքող մաքինաների մասին. 특징ներ և հատուկ առողջություններ

Պողպրծնե արտադրման գործընթացների և սարքավորումների տեսակների հասկացում

Պողպրծնե արտադրման գործընթացի և դրա էվոլյուցիայի ակնարկ

Պողպրծի արտադրությունը երկաթի հին ձեռքի մշակման մեթոդներից անցել է այսօրվա համակարգչային կառավարման համակարգերին: Ըստ MetalForming Quarterly (2023) հրատարակության՝ ժամանակակից մեթոդները կարևոր կիրառությունների համար հիմա հասնում են մոտ 92% ճշգրտության չափսերի մեջ: Հիմնական գործընթացը սկսվում է մեծ պողպրծի կոճակներ վերցնելուց և դրանք բացելուց՝ նախքան դրանք գլանաձև կառուցվածքներ դարձնելը՝ օգտագործելով մի շարք հաջորդական գլանակիրներ: Երբ արտադրվում են կապված պողպրծներ, օգտագործվում է բարձր հաճախականությամբ լավագույն կապման տեխնիկա, որը եզրերը միացնում է 60 մետր/րոպեից ավել արագությամբ: 2015 թվականից սկսած այս ավտոմատացումը նյութերի թափոնները կրճատել է գրեթե 40%-ով: Այնուամենայնիվ՝ արտադրողները հիմա կարող են վերահսկել պատերի հաստությունը՝ հրաշալի ճշգրտությամբ՝ մինչև ±0,1 մմ:

Անընդմեջ (SMLS) և կապված պողպրծի արտադրության հիմնական տարբերությունները

Անընդմեջ խողովակների ստացման գործընթացը ներառում է պողպատե բլումների տաքացումը, այնուհետև՝ օգտագործելով ռոտացիոն ծայրահեղ մեթոդներ, որոնք արդյունքում ստացվում են համաչափ հատիկավոր կառուցվածքներ, որոնք շատ լավ են աշխատում ճնշման տակ գտնվող անոթներում, որոնք պահանջում են ավելի քան 15,000 ֆունտ ստանդարտ ամրություն։ Իսկ փաթաթված պողպատե շերտերից ստացված կապված խողովակների դեպքում, արտադրության արժեքը ըստ արդյունաբերական ստանդարտների, ինչպիսին է ASME B36.19՝ 2023 թվականին, մեծ տրամագծերի դեպքում մոտ 40 տոկոսով ցածր է։ Նավթի և գազի ընկերությունների մեծամասնությունը դեռևս հիմնվում է SMLS խողովակների վրա իրենց հորանների սարքավորումների համար, սակայն հետաքրքիր է, որ որոշ նորագույն կապված տարբերակներ, որոնք օգտագործում են այն, ինչ կոչվում է երկայնական խորասուզված աղեղային կապում (LSAW), կարող են հասնել ավանդական անընդմեջ խողովակների ամրության գրեթե 95%-ին՝ որոշակի հետկապման նորմալացման գործընթացներ անցնելուց հետո:

Պողպատե խողովակների սարքերի դերը ժամանակակից խողովակների արտադրության մեջ

Պողպատե խողովակների արտադրությունը երկար ճանապարհ է անցել. այսօրվա մեքենաներն արդեն ներդրված ուլտրաձայնային փորձարկման հնարավորություններ են ներառում: Այս համակարգերը կարող են հայտնաբերել միկրոնային մակարդակի փոքր թերություններ արտադրության ընթացքում, ինչը ըստ «Pipe Manufacturing Today» ամսագրի՝ նախորդ տարվա տվյալներով, իրականում նվազեցնում է որակի վերահսկման ծախսերը մոտ 57 տոկոսով: Այս մեքենաների իրական առանձնահատկությունը նրանց կարողությունն է ավտոմատ կերպով կարգավորել լիցքավորման պարամետրերը, երբ հայտնաբերվում են նյութի հաստության փոփոխություններ: Սա պահում է թափանցման խորությունը գրեթե հաստատուն, անհրաժեշտ արժեքից 0,3 մմ-ի սահմաններում: Շատ ժամանակակից արտադրական հզորություններ միաժամանակ արտադրում են ERW և LSAW խողովակներ՝ օգտագործելով հիբրիդային կառույցներ: Տարբեր խողովակների տեսակների միջև տաքացման և ձևավորման բաղադրիչները կիսելով՝ այս համատեղված գործողությունները կարողանում են կրճատել էներգիայի օգտագործումը ամեն արտադրված տոննայի համար մոտ 22%:

Պողպատե խողովակներ արտադրող մեքենաների հիմնական տեխնոլոգիաները՝ SMLS, ERW և LSAW

Ժամանակակից պողպատե խողովակների արտադրությունը հիմնված է երեք հիմնական տեխնոլոգիաների վրա. առանց կարի (SMLS) , էլեկտրական դիմադրությամբ կարած (ERW) , և երկայնական/պտտակից սուզված աղեղի էլեկտրական սեղմում (LSAW/SSAW) . Յուրաքանչյուր մեթոդ բավարարում է արդյունաբերական տարբեր պահանջներ՝ օգտագործելով հատուկ գործընթացներ:

Ամբողջական (SMLS) խողովակների արտադրություն՝ տաք մշակում, անցկացում և սառը ձգում

SMLS խողովակները պատրաստվում են այլ կերպ, քան սեղմվածները: Գործընթացը սկսվում է պողպատե բիլետի տաքացումով մոտ 1200 աստիճան Ցելսիուսի վրա, այնուհետև այն անցկացվում է այս պտտվող երկարացման տեխնիկայով: Այս խողովակների հատկանիշը նրանց համաչափ պատերի հաստությունն է՝ 2-ից մինչև 40 միլիմետր, որը թույլ է տալիս դրանց դիմակայել շատ բարձր ճնշման՝ երբեմն մինչև 20,000 ֆունտ քառակուսի դյույմի վրա: Ուստի դրանք հաճախ օգտագործվում են բարդ պայմաններում, ինչպիսիք են նավթահանքերը և ատոմակայանները, որտեղ հուսալիությունը առավել կարևոր է: Ավտոմեքենաների վառելիքային համակարգերի նման ավելի խիստ հաշվարկների համար արտադրողները սկզբնական ձևավորման գործընթացից հետո կիրառում են սառը ձգման տեխնիկան՝ կրիտիկական կիրառումների համար ճշգրիտ չափեր ստանալու համար:

Էլեկտրական դիմադրության եռաձուլման (ERW) եւ բարձր հաճախականությամբ եռաձուլման (HFW) տեխնոլոգիաներ

ERW սարքերը պողպատե շերտերը ձևավորում են գլանների և կապում եզրերը՝ օգտագործելով տեղային էլեկտրական դիմադրության ջերմություն: HFW-ի տարբերակները աշխատում են 100–400 կՀց հաճախականությամբ՝ նվազեցնելով լցման գոտու թերությունները 60%-ով ավանդական ERW-ի համեմատ (2024 թ. պողպատե խողովակների արտադրության վերլուծություն): Այս համակարգերը հիանալի են աշխատում մինչև 610 մմ տրամագծով խողովակների արտադրման մեջ՝ ջրի բաշխման և կառուցվածքային շրջանակների համար:

Երկայնական խորացված կամրջային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոս

LSAW մեքենաները կեղեւում են պողպատե պլաստիկները J/C ձեւով, նախքան փոսային շերտերի տակ փոսերը փոսելը: Ավտոմատացված համակարգերը այժմ հասնում են 98% լվացքի ամբողջականության 1,422 մմ տրամագծից բարձր խողովակաշարերի համար, ինչը կարեւոր է անդրմայրցամաքային նավթային եւ գազային նախագծերի համար: Իրական ժամանակում IoT սենսորների միջոցով վերահսկումը ժամանակակից տեղադրումներում նյութերի թափոնների քանակը նվազեցնում է 15%-ով:

Շիրալային սուզվող թեւային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային հոսանքային

SSAW տեխնոլոգիան պողպատե շերտերը փաթաթում է 15–25° անկյուններով՝ թույլ տալով մեկ լայնության կոճերից ստեղծել 219–3,500 մմ տրամագծով խողովակներ: Այս մեթոդը 30%-ով նվազեցնում է հումքի արժեքը խոշոր ենթակառուցվածքային նախագծերի համար՝ ինչպիսիք են խողովակաշարերը և ջրահեռացման համակարգերը (Արդյունաբերական խողովակների կիրառման ուսումնասիրություն):

Այս աղյուսակը համեմատում է, թե ինչպես է յուրաքանչյուր մեթոդ հավասարակշռում մասշտաբը, կառուցվածքային պահանջները և շահագործման տնտեսությունը:

Պողպրունկ պատրաստելու սարքերի համեմատական առավելությունները ըստ կիրառման

Ամրություն և տևողականություն. Կորուստազրկ և լարգավորված պողպրունկները բարձր ճնշման պայմաններում

Բացառիկ մեթոդներով, ինչպիսիք են տաք ռոտացիոն ծայրահեղ և սառը ձգումը, պողպատե խողովակները ունեն համազոր ամրություն ամբողջ երկայնքով, ինչը շատ կարևոր է բարձր ճնշման նավթի և գազի գծերի դեպքում: Քանի որ այս խողովակները ընդհանրապես չունեն լցակայքեր, դրանք կարող են 12-ից 18 տոկոսով ավելի լավ դիմակայել ճեղքվածքներին՝ համեմատած իրենց լցված համակարգերի հետ, երբ ճնշումը գերազանցում է 1000 ֆունտ/ք.դյույմը՝ ըստ ASME-ի 2019 թվականի ուսումնասիրության: Մյուս կողմից՝ այսօրվա լցված խողովակները սովորաբար հիմնված են էլեկտրական դիմադրության լցման (ERW) վրա՝ ստեղծելով միացումներ, որոնք հասնում են սկզբնական մետաղի ամրության մոտ 95%-ին: Այս խողովակները բավարար են աշխատում այնպիսի համակարգերում, ինչպիսիք են տաքացուցիչը, օդափոխությունը և կլիմայական համակարգերը, որտեղ ճնշումը այդքան էլ չափազանց չէ:

ERW-ի և SSAW-ի արդյունավետությունը և մասշտաբավորումը զանգվածային արտադրության մեջ

Իրերի խնայողության հարցում էլեկտրական դիմադրությամբ կամ պտտական սուբմերսիոն աղեղային եռակցման (SSAW) մեթոդները գերազանցում են ավանդական անընդհատ մեթոդները՝ կրճատելով թափոնները մոտ 25-ից 30 տոկոսով: ERW գործընթացը հատկապես արագ է, շատ գործարաններում հասնելով 40 մետր/րոպեից ավելի արագության: Այս բարելավումները ոչ միայն տեսքով են լավ, այլև իրական ծախսերի կրճատման են հանգեցնում այն արտադրողների համար, ովքեր աշխատում են խողովակների հետ՝ կառուցվածքային հենարանների կամ ջրմուղային համակարգերի համար, ինչը միավորի գինը իջեցնում է մոտ 18-ից 22%: Մեծ տրամագծով խողովակների դեպքում SSAW տեխնիկան ավելի է հեռանում դեպի առաջ՝ օգտագործելով իր եզակի հելիկային ձևավորման մոտեցումը: Այս հատուկ մեթոդը կարողանում է կրճատել արտադրության ծախսերը մոտ 35%-ով՝ համեմատած ավանդական երկայնական եռակցման տեխնիկաների հետ, որոնք տասնամյակներ շարունակ օգտագործվել են արդյունաբերության մեջ:

Մեծ տրամագծով խողովակաշարերի կարիքներ. Ինչո՞ւ LSAW-ն գերակշռում է ենթակառուցվածքային նախագծերում

LSAW-ն, կամ երկայնական խորհալցված աղեղի սեղմումը, շատ լավ է աշխատում 24-ից 72 դյույմ տրամագծով մեծ խողովակների արտադրման համար, որոնք անհրաժեշտ են երկար հեռավորության նավթատարերի և քաղաքային ջրամատակարարման համակարգերի համար: Այս տեխնիկայի առանձնահատկությունը բազմափուլային սեղմման գործընթացն է՝ համակցված երկկի սեղմման հետ: Դա արդյունքում տալիս է համաչափ պոկերի հաստություն՝ մոտ 1,5-ից 2 մմ, որը համապատասխանում է API 5L Grade X70 ստանդարտներին, որոնք պահանջվում են մեծ մասամբ խողովակաշարերի նախագծերի համար: Համաշխարհային տվյալների համաձայն՝ 2020 թվականից մինչև անցյալ տարի, նոր խողովակաշարերի մոտ երկու երրորդը օգտագործել է LSAW խողովակներ: Ինչո՞ւ: Քանի որ դրանք ապահովում են հզոր 550 ՄՊա ձգվածություն՝ միաժամանակ արդյունավետ տեղադրում ապահովելով, ինչպես ներկայացվել է 2023 թվականի Գլոբալ խողովակաշարերի կոնգրեսում:

Ավտոմատացման և ճշգրտության ինտեգրումը խողովակների ձևավորման և վերջնամշակման ընթացքում

Տաքացում, փորկում և ձևավորում. Կոորդինացված փուլեր պոկապողպ արտադրող սարքավորումներում

Այսօրվա պողպրծի արտադրության սարքավորումները միաժամանակ միավորում են տաքացման գործընթացներ, վերամշակման գործողություններ և ձևավորման փուլեր՝ մեկ անընդհատ արտադրական գծի մեջ: Շատ ժամանակակից տեղակայումներ տաքացման ընթացքում ճիշտ ջերմաստիճանի պահպանման համար հիմնվում են ծրագրավորվող տրամաբանական կառավարիչների կամ PLC-ների վրա, ինչը օգնում է արտադրել համազանգված որակ՝ ամբողջ խմբաքանակի ընթացքում: Ըստ Պոնեմոնի (2023) վերջերս հրապարակված արդյունաբերական զեկույցների, այս ավտոմատացված համակարգերը կրճատում են էներգիայի անարդյունավետ օգտագործումը մոտ 18 տոկոսով՝ նույնիսկ պահպանելով խիստ թույլատրելի շեղումները՝ ±0,2 միլիմետր վերջնական պողպրծի չափսերի դեպքում: Իրական հրաշքը տեղի է ունենում սենսորների միջոցով անընդհատ հսկողության շնորհիվ, որոնք ավտոմատ կերպով կարգավորում են գլանների պարամետրերը՝ ըստ անհրաժեշտության: Սա պողպրծերին թույլ է տալիս ուղիղ մնալ նույնիսկ այն դեպքում, երբ արտադրությունը ավելի քան 40 մետր րոպեական արագությամբ է ընթանում:

Չափագրում, կտրում և մակերեսի վերջնական մշակում՝ չափային ճշգրտության համար

Ավտոմատացված չափման և կտրման համակարգերը վերացնում են մարդու սխալները խողովակների վերջնական չափսերում: Լազերային ուղղորդման չափման գործիքները կարգաբերում են կտրող սղոցները 0,05 մմ-ի ճշգրտությամբ, ինչը կարևոր է բարձր ճնշման խողովակաշարերի համար:

Ավտոմատացված մակերեւութային մշակումը բարելավում է կոռոզիայի դիմադրությունը՝ վերահսկվող կոպտացման և ծածկույթի կիրառման միջոցով:

Ավտոմատացման դերը ելքի բարձրացման և դադարների կրճատման գործում

ՊԼԿ-ներով աշխատող պողպային պողպեղենի արտադրության սարքավորումները աշխատում են մոտ 98,7% անվտանգությամբ՝ շնորհիվ ինտելեկտուալ սպասարկման համակարգերի, որոնք կանխօրոք հայտնաբերում են խնդիրները: Ժամանակակից IoT համակարգերը վերլուծում են թրթռոցների և ջերմաստիճանի ցուցանիշները՝ երեք օր առաջ հայտնաբերելով մաշված ոսպնյակները, ինչը, ըստ նախորդ տարվա գործարանների զեկույցների, անսպասելի կանգները կրճատել է մոտ երկու երրորդով: Որակի ստուգումներում այժմ օգտագործվում է նաև արհեստական ինտելեկտը, որը կարող է հայտնաբերել 0,1 մմ լայնությամբ փոքր ճեղքեր՝ այն այն բանը, որ մարդկային զննողները հաճախ բաց են թողնում: Դա արտադրողականությունը բարձրացրել է գրեթե 20%-ով համեմատած ավանդական մեթոդների հետ՝ ըստ 2023 թվականի Ponemon-ի հետազոտության: Այս բոլոր տեխնոլոգիական արդիականացումները հնարավորություն են տալիս գործարաններին անընդհատ աշխատել 24/7 ժամ ռեժիմով՝ ապահովելով ISO 3183 ստանդարտներին համապատասխան պողպեղենի բարձր որակը, որը նավթային ընկերությունները խիստ պահանջում են:

Պողպային պողպեղենի արտադրության սարքավորումների համար արդյունաբերական միտումներ և ապագայի երևակայելի տեսլական

Պողպատե խողովակների արտադրությունը ներկայումս արագ է զարգանում, հատկապես՝ էներգետիկ ենթակառուցվածքների պահանջների շնորհիվ: Վերջերս հրապարակված շուկայական կանխատեսումների համաձայն՝ ներկայից մինչև 2032 թվականը նավթի և գազի տեղափոխման համար օգտագործվող լցված պողպատե խողովակների տարեկան աճի տեմպը կազմում է մոտ 9,4%: Դրա մեծ մասը պայմանավորված է Ասիա-Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջաններում և Միջին Արևելքի մի քանի հատվածներում նոր խողովակաշարերի շինարարությամբ: Թվերը սա նույնպես հաստատում են: Համաձայն անցյալ տարվա «Գլոբալ խողովակների արտադրության զեկույցի», պողպատի գործարանների գրեթե երկու երրորդն այժմ իրենց ուշադրությունը կենտրոնացրել է մեծ տրամագծով LSAW սարքավորումների վրա: Սա տրամաբանական է, քանի որ երկրների միջև տարածվող խոշոր խողովակաշարերի նախագծերին անհրաժեշտ են ավելի մեծ խողովակներ՝ ծավալային պահանջները արդյունավետ բավարարելու համար:

Խողովակների արտադրության սարքավորումներում ինտելեկտուալ արտադրության և IoT-ի ներդրում

Ժամանակակից պողպատե խողովակների արտադրման մեքենաները ավելի շատ ինտեգրում են IoT սենսորներ և կանխատեսող սպասարկման ալգորիթմներ, ինչը կրիտիկական բաղադրիչների, ինչպիսիք են բարձր հաճախականությամբ լարված գլխերը և ձևավորող ռոլիկները, իրական ժամանակում հսկելու միջոցով անպլանավոր դադարները կրճատում է 18%-ով (PwC 2023): Ավտոմատացված հաստության չափման համակարգերն այժմ հասնում են ±0,1 մմ չափագիտական ճշգրտության՝ նվազագույնի հասցնելով նյութի թափոնները:

Ժամանակակից պողպատե խողովակների արտադրման մեքենաների կայունությունն ու էներգաարդյունավետությունը

Նոր սերնդի գործարանները օգտագործում են ռեգեներատիվ արգելակում գլանավորման կայաններում և թափոն ջերմությունը վերականգնելու համակարգեր, որոնք կրճատում են էներգասպառումը 27%-ով համեմատած 2010-ականների սարքավորումների հետ (Գլոբալ խողովակների արտադրության զեկույց 2024): Արտադրողները օգտագործում են փակ ցիկլի ջրային սառեցման համակարգեր, որոնք նվազեցնում են հաստատուն ջրի օգտագործումը 2500 գալոնով խողովակի մեկ տոննայի հաշվարկով՝ հաշվի առնելով ջրի պակաս ունեցող շրջանների շրջակա միջավայրի հարցերը:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞րն է տարբերությունը անընդմեջ և լցված պողպատե խողովակների միջև:

Առանց կապարի պողպատե խողովակները արտադրվում են առանց կապարի, ունեն հաստատուն ամրություն և իդեալական են բարձր ճնշման պայմանների համար: Կապարած խողովակները միացվում են էլեկտրական դիմադրությամբ կապարման (ERW) նման մեթոդներով, որոնք ավելի էժան լուծումներ են ապահովում պահանջվող կիրառությունների համար:

Ո՞ր պողպատե խողովակի արտադրման մեթոդն է ամենաշահավետը:

Էլեկտրական դիմադրությամբ կապարումը (ERW) և Պտտակային խորասուզված աղեղային կապարումը (SSAW) ավելի շահավետ են, քան անընդհատ մեթոդները, հատկապես զանգվածային արտադրության դեպքում, որը զգալիորեն կրճատում է թափոններն ու արտադրության ընդհանուր ծախսերը:

Ինչո՞ւ են LSAW խողովակները նախընտրվում մեծ տրամագծով կիրառությունների համար:

LSAW խողովակները ունեն հաստատուն պատերի հաստություն և բարձր ամբողջականություն, ինչը դրանք դարձնում է իդեալական մեծ տրամագծով կիրառությունների համար, ինչպիսիք են քաղաքային ջրամատակարարման համակարգերը և երկար հեռավորության նավթատարերը: