Истории применения

Трубный производитель повышает эффективность сварки на 87%
 

Энергетика – это одна из самых быстроразвивающихся отраслей промышленности. В данный момент ведется строительство тысяч километров нефте- и газопроводов в России, США, Индии, Китае и Бразилии, а для монтажа каждого километра трубопровода и изготовления оборудования для обслуживания и ремонта труб нужна сварка. 

Расположенная в городе Талса фирма TD Williamson Inc. производит оборудование для холодных врезок и закупорки, которые позволяют проводить ремонт и обслуживание трубопроводов без необходимости в остановке газа или нефти. Сюда входят надземные и подземные трубопроводы высокого давления, в также морские трубопроводы, которые часто прокладываются на глубине 300 м и больше.

Компания столкнулась со значительным ростом заказов из-за беспрецедентного бума в отрасли, но вместо того, чтобы спешно начать расширение производства, ее специалисты решили проанализировать весь процесс сварки на предприятии.

Одна из главных производственных сложностей в компании – это соединительные части трубопроводов, которые могут иметь диаметр 10, 15 и 20 см. Они нужны для монтажа продукции компании во время строительства, обслуживания или других работ.

«Нам было необходимо значительно увеличить скорость изготовления соединений, – говорит Майк Филлипс (Mike Phillips), инженер-технолог TD Williamson. – На прихваточную сварку, корневой, горячий и облицовочный проход у нас уходило около 30 минут, и это не считая времени на шлифовку между проходами».

Из-за этого компания начала рассматривать возможности автоматической сварки.

Переход на автоматическую систему
После подробного анализа было принято решение отказаться от ручной сварки в пользу автоматической. В итоге производительность компании подскочила на 87 процентов, однако для этого ей понадобился полностью переработанный рабочий процесс, который не только смог бы обеспечить новый интенсивный график производства, но и сохранить при этом воспроизводимость и качество продукции.

Тесное сотрудничество с экспертами отделения Lincoln Electric в Талсе и штаб-квартире в Кливленде, а также работа с компанией AMET (производителем автоматических систем сварки) позволили TD Williamson установить систему автоматической сварки Power Wave® 455M с механизмом подачи сварочной проволоки Power Feed® 10R на основе робота AMET.

Объединенная система AMET/Lincoln разработана как автоматическая система сварки с электронным управлением, предназначенная для массовой промышленной сварки, где важны постоянство и повторяемость качества сварки. В системе также используются захваты и позиционирующее оборудование.

Power Wave® 455M предназначен для роботизированной автоматической или полуавтоматической сварки толстостенных материалов, где необходим точный контроль тепловложения, минимальный риск деформаций и низкое разбрызгивание. Power Wave® 455M также поддерживает разработанную Lincoln Electric функцию контроля формы волны сварочного тока, которая позволяет оператору точно регулировать параметры дуги в зависимости от задачи, состава материала, его толщины, характеристик металла, пространственных положений и характеристик прочности – при том, что для TD Williamson очень важны все эти параметры.

«Сварные соединения и соединительные детали на нашем оборудовании подвергаются невероятным нагрузкам и давлению, ведь сегодня трубопроводы становятся все более сложными системами с высокой рабочей температурой и давлением. Также возрастает диаметр труб и неустойчивость нефтепродуктов, – говорит Филлипс. – Технология управления формой волны позволила нам справиться со всеми этими требованиями, улучшить контроль над ходом сварки и быстрее изготавливать детали».

Отказ от многопроходной сварки
Power Wave® 455M позволил компании пользоваться разработанными Lincoln формами волны тока для импульсной сварки. Переход на этот процесс позволил TD Williamson избавиться от многих проблем, с которыми компания сталкивалась при ручной сварке. Power Wave® 455M также позволил улучшить управляемость и снизить уровень разбрызгивания.  Теперь компания может поддерживать на высоком уровне качество и производительность и обеспечивать при этом более чем достаточную глубину проплавления толстостенных углеродистых труб и значительно ускорить корневую и заполняющую сварку.
 
«По рекомендации Lincoln мы перешли с проволоки диаметром 0,9 мм на проволоку Ultracore® и SuperArc® диаметром 1,1 мм, что позволило решить нашу проблему с проникновением проволоки через трубу и снизить число проходов, – рассказывает Филлипс. – Это еще одна из причин такого роста производительности. Мы сэкономили за счет меньшей потребности в сварочной проволоке и трудовых затрат по проекту».

Еще одно объяснение роста производительности – отказ от четырех проходов сварки.

«До внедрения новой системы мы делали по шесть проходов. После этого мы с легкостью смогли снизить их число до двух, что сделало процесс гораздо более эффективным», – добавляет Филлипс.

Соединительные детали изготавливаются из стальных пластин. Их помещают в печь с температурой 980°C и проводят опрессовку в гидравлическом прессе. Затем они проходят пескоструйную обработку и размещаются на стол для автоматизированной сварки с помощью захватов и позиционирующего оборудования, где на ранее созданный рукав к ним приваривается фланец. После этого соединительные детали проходят чистку, итоговую сборку, нумерацию и покраску.
 
Последний этап включает тестирование каждого сварного шва рентгеновским излучением. Благодаря новому Power Wave® и системе AMET фирма TD Williamson добилась 100-процентного показателя успешности тестов. В прошлом этот показатель составлял 95-98%.

Перед установкой новой системы сварки в компании TD Williamson практически вся сварка проводилась вручную. Рукав устанавливался на крепление и к нему прихваточной сваркой присоединялся фланец. Затем проводилась основная сварка. Новая автоматизированная система позволила избавиться от прихваточной сварки и подгонки. Также она не требует шлифовки сварного шва.

87% снижение времени производства
«То, что раньше занимало у нас восемь недель, мы теперь можем сделать за 48 часов, – говорит Филлипс. – Мы можем работать в реальном времени и выполнять текущие заказы по мере их поступления. Раньше нам приходилось угадывать, что понадобится клиентам через два месяца, и сталкивались с большими проблемами, когда угадывали неправильно».

Благодаря этому 87-процентному снижению времени производства компания смогла значительно сэкономить на трудовых затратах и увеличить общее качество сварки соединений. Это означает большую глубину проплавления, меньшее время простоя и доработок и минимальное время доставки продукции на место монтажа трубопровода.

По словам Филлипса, во многом успех использования новой системы обусловлен готовностью Lincoln Electric и AMET проводить много времени на заводе в Талсе, занимаясь установкой и наладкой оборудования вместе со специалистами компании и подробно разъясняя любые вопросы.

«Наша производительность значительно выросла. Мы стали производить больше деталей более высокого качества. Это означает быстрое выполнение заказов, а в нашем деле нет ничего важнее этого. Система AMET/Lincoln Electric дала нам преимущество над конкурентами».

ПОКАЗАТЬ ВСЕ