Historias de Aplicación

Fabricante de tubos ahorra un 87 por ciento en tiempo de producción con soldadura automatizada
 

El envío de energía ha sido una de las industrias de mayor crecimiento el mundo, con miles de kilómetros en oleoductos y gaseoductos en construcción en paises tales como Estados Unidos, Rusia, India, China y Brasil. Cada kilómetro de tubería necesita soldadura - tanto para la construcción del gaseoducto y la fabricación de equipo necesario para mantener y reparar las tuberías. 

Con base en Tulsa, Okla., TD Williamson Inc. fabricante de hot tappping permiten la reparación y mantenimiento de los tubos sin detener el paso del gas o el aceite. Esto incluye tuberías tanto subterráneas como a ras de suelo, que funcionan a alta presión, así como tuberías offshore, donde una línea puede estar a 1.000 pies o más bajo el agua.

La compañía reconoció un incremento sustancial en pedidos debido al crecimiento imprevisto de la industria, y en lugar de apresurarse a una expansión costosa, los ingenieros decidieron reevaluar las operaciones de soldadura.

Una de las principales preocupaciones de la compañía era la conexión de las tuberías, hechas con diámetros de 4, 6 y 8 pulgadas. Son utilizadas para conectar los hot tapping y enchufar los equipos para la construcción, mantenimiento y otras aplicaciones.

"Necesitamos reducir el tiempo para efectuar los ajustes" dijo Mike Pillips, ingeniero de TD Williamson. “Empleamos 30 minutos soldando manualmente las tachuelas y la raíz, y pasadas en caliente en la tapa, además de emplear tiempo en amolar entre pasadas.”

Así que la compañía empezó a investigar los beneficios de la automatización.

Pasar a Sistema Automatizado
Después de una extensa revisión, la decisión fue convertir los trabajos de soldadura manual de la compañía a un proceso automatizado. El cambio redujo el tiempo de fabricación en un 87 por ciento, pero la empresa necesitaba un nuevo proceso de soldadura que no sólo alcanzara el nuevo programa de producción de ritmo rápido sino que mantuviera la consistencia y calidad.

El trabajo con los miembros del equipo de Lincoln Tulsa, la central de Cleveland y AMET (un fabricante de sistemas de soldadura automatizados), TD Williamson instaló un sistema completo automatizado con la Power Wave® 455M y el devanador Power Feed® 10R de Lincoln integrado en un sistema automático de AMET.

El sistema integrado de AMET está diseñado como un sistema de soldadura automatizado, controlado electrónicamente para soldadura de producción elevada donde la consistencia y repetibilidad son importantes. El sistema también utiliza accesorios y equipos de posicionamiento como parte del proceso de soldadura.

La Power Wave® 455M está diseñada para la soldadura de materiales más gruesos en la robótica, hard automation y aplicaciones semiautomáticas, donde son necesarios el control de aporte de calor, mínima distorsión y reducción de proyecciones. La característica de la Power Wave® 455M es la Waveform Control Technology™ que permite al usuario que coincida mejor el arco con la soldadura y se adapta rápida y fácilmente a una amplia gama de soldadura, especificaciones de soldadura, posiciones y requisitos de resistencia los cuales eran consideraciones para TD Williamson.

"Las soldaduras en nuestros equipos y accesorios están sujetas a una enorme tensión y presión, ya que los sistemas de tuberías se ha vuelto más complejos con mayores presiones y temperaturas, diámetros de tubería más grandes y productos más volátiles" dijo Phillips. “Waveform Control Technology™ nos ha permitido reunir estos requerimientos, incrementar el control que hemos tenido en el proceso de soldadura y conseguir las pizas más rápido ”

Incrementar Productividad Eliminando Pasadas de Soldadura
La Power Wave® 455M permitió a Lincoln utilizar formas de onda pulsada MIG. El cambio a este proceso permitió a TD Williamson eliminar problemas en la compañía. La Power Wave® 455M también permitió mejorar el control y reducir proyecciones.  La compañía es capaz de mantener la calidad, productividad y la más adecuada penetración en acero al carbono más grueso y realizar la raíz y pasadas de relleno mucho más rápido.
 
“En la recomendación de Lincoln cambiamos de diámetro .035 a .045 de Ultracore® e hilo SuperArc®, que elimina nuestro problema con el hilo de agujerear la tuberia y permitir a nuestros operarios realizar menos pasadas de soldadura,” dijo Phillips. "Esto es una de las cosas que contribuyeron a incrementar nuestra productividad. Hemos reducido el coste total por la compra de menos hilo así como la disminución de la mano de obra por proyecto.”

Otro factor que contribuyó a incrementar la productividad en la compañía fue la eliminación de las cuatro pasadas de soldadura.

"Antes del nuevo sistema, hacíamos seis pasadas. Fue fácil reducir eso a dos, lo que ha hecho una gran diferencia en el rendimiento del proyecto" añadió Phillips.

Las conexiones de la tubería entran en la planta como chapas planas. Se colocan en un horno a 1.800 grados F y se prensan en una prensa hidraúlica. Entonces con un tratamiento mediante arena y colocados en una mesa de soldadura automática utilizando tanto una fijación y equipos de posicionamiento, donde la brida es de soldadura MIG en la manga que se ha creado previamente. Las conexiones son limpiadas, completamente montadas, numeradas y pintadas.
 
El último paso incluye test de rayos X de cada soldadura para asegurar su integridad. Con la nueva Power Wave® y el sistema AMET, TD Williamson ha experimentado una tasa de aprobados del 100 por cien. En el pasado, la tasa de aprobado estaba entre el 95 y 98 por ciento.

Antes de instalar el nuevo sistema de soldadura, TD Williamson realizó casi todas las soldaduras manualmente. El manguito fue montado en un aparato y el extremo fue añadido con espaciadores manualmente. Se puso la soldadura principal y después se eliminaron los espaciadores. El nuevo sistema de automatización ha eliminado la necesidad de la toma y el ajuste. También ha eliminado la necesidad de amolar la soldadura de raíz.

Reducción del 87 por ciento en el Tiempo de Producción
“Lo que solía tardar 8 semanas en nuestra planta, ahora está hecho en 48 horas,” dijo Phillips. “Somos capaces de trabajar en tiempo real, tal como se reciben los pedidos– mientras que antes teníamos que adivinar lo que nuestros clientes necesitarían en dos meses.”

Con el 87 por ciento de disminución en el tiempo total de fabricación, la compañia ha tenido un ahorro significativo en los costes de mano de obra y ha incrementado la calidad de la soldadura en las conexiones. Esto se traduce en una mejor penetración, más tiempo para el equipo, menos reinicios y tiempo de respuesta más rápido para la entrega de las piezas en el lugar de trabajo.

Phillips agregó que gran parte del éxito de la compañía con el nuevo sistema es debido a Lincoln Electric y a la voluntad de AMET de pasar más tiempo en la planta de Tulsa y trabajar en la instalación y puesta en marcha con el equipo de la compañía, y estar preparado para cuando sea necesario.

"Nuestra productividad es considerable. Estamos produciendo piezas de mayor calidad" dijo Phillips. " Esto se traduce en el tiempo de respuesta más rápido para satisfacer la demanda del cliente, y en nuestro negocio, nada es más importante que esto. El sistema de Lincoln Electric/AMET nos da una ventaja competitiva."

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