Applicazioni di Successo

Produttore di equipaggiamenti per Pipeline risparmia l'87% con la saldatura automatizzata
 

La fornitura di energia è diventata una delle industrie in più rapida crescita al mondo, con migliaia di chilometri di oleodotto e di gasdotti programmati o in costruzione in paesi come Stati Uniti, Russia, India, Cina e Brasile. Ogni miglio di condotto richiede saldatura - sia per la costruzione del gasdotto che per la fabbricazione degli equipaggiamenti necessari per la manutenzione e la riparazione dei condotti stessi. 

Con sede a Tulsa, Oklahoma., la TD Williamson Inc. fabbrica equipaggiamenti per hot tapping e line plugging, metodologie che consentono la manutenzione e la riparazione delle tubazioni senza dover ricorrere alla fermata generale degli impianti. Questo include sia tubazioni interrate che scoperte, che operano ad alta pressione, così come condutture offshore, nelle quali una linea in genere può funzionare a 1.000 metri o più di profondità.

L'azienda ha avuto un notevole aumento degli ordini dovuto ad una crescita senza precedenti del settore, e piuttosto che ricorrere a una espansione costosa, i tecnici hanno deciso di rivalutare interamente le operazioni di saldatura.

Una delle principali produzioni della società è costituita dai raccordi per tubazioni, prodotti in diametri da 4, 6 ed 8 pollici. Sono utilizzati per collegare gli equipaggiamenti per hot tapping e plugging alle tubazioni per la costruzione, la manutenzione ed altre applicazioni.

“Dovevamo necessariamente ridurre il tempo impiegato nella produzione dei raccordi” ha detto Mike Phillips,ingegnere di produzione della TD Williamson. "Occorrevano 30 minuti per saldare manualmente i talloni,per le prime passate, le hot passes e le passate finali, oltre al tempo impiegato tra le passate per la scriccatura.”

Così l'azienda iniziò ad analizzare i benefici dell'automazione.

Conversione al sistema Automatizzato
Dopo un'approfondita revisione, fu presa la decisione di convertire le operazioni di saldatura manuale al procedimento automatizzato. Il cambiamento diminuì il tempo di produzione dell'87 per cento, ma l'azienda aveva bisogno di un nuovo processo di saldatura che non solo consentiva una produzione veloce, ma preservava l'affidabilità e la qualità.

In collaborazione con il team della Lincoln Tulsa ed il quartier generale di Cleveland e la AMET (un produttore sistemi automatizzati), la TD Williamson installò un sistema automatizzato completo con i trainafili Power Wave® 455M e Power Feed® 10R integrati con il sistema automatizzato AoMET.

Il sistema AMET/Lincoln è stato progettato per essere un sistema di saldatura automatizzato, controllato elettronicamente per una ampia produzione di saldatura nella quale affidabilità e ripetitività dei risultati sono importanti. Il sistema utilizza inoltre impianti e posizionatori come parte del procedimento di saldatura.

Il Power Wave® 455M è progettato per la saldatura di materiali più spessi nella robotica, nell'hard automation e nelle applicazioni semiautomatiche, dove il controllo del calore, la distorsione minima ed un basso livello di spruzzi sono necessari. La Waveform Control Technology™ del Power Wave 455 che permette all'utilizzatore di ottenere l'arco migliore in base alla saldatura da realizzare, e si adatta rapidamente e facilmente ad una vasta gamma di materiali di saldatura, le posizioni di saldatura e i requisiti di resistenza - queste furono le considerazioni della TD Williamson.

"Le saldature delle nostre macchine e dei raccordi sono sottoposte a grandi tensioni e pressione, dato che i sistemi di condutture sono diventati più complessi per le elevate temperature ed i maggiori diametri dei tubi", ha detto Phillips. La “Waveform Control Technology™ ci ha consentito di soddisfare tutti questi requisiti, aumentare il controllo dei procedimenti di saldatura e la velocità di realizzazione del lavoro"

Produttività Aumentata con l'eliminazione delle passate di saldatura
The Power Wave® 455M ha consentito alla società di utililizzare la tecnologia MIG pulsato Lincoln Il passaggio a questo procedimento ha permesso alla TD Williamson di eliminare i problemi riscontrati nel passare dalla prima passata alla passata di raccordo correttamente. Il Power Wave® 455M ha inoltre consentito di avere un mgilore controllo ed un più basso livello di spruzzi.  La società è in grado di mantenere qualità, produttività, una adeguata penetrazione sull'acciaio al carbonio e realizzare prime passate e passate di riempimento velocemente.

"Seguendo la raccomandazione di Lincoln, siamo passati dal filo Ultracore® e SuperArc® di diametro 0,035 al diametro 0,045, eliminando il nostro problema con il filo da sparare attraverso il tubo, e ha permesso ai nostri operatori di effettuare un minor numero di passaggi di saldatura", ha detto Phillips. "Questo è un ulteriore fattore che ha contributo ad aumentare la produttività. Abbiamo ridotto il costo complessivo acquistando meno filo e diminuendo la manodopera necessaria per progetto.”

Un altro fattore che ha contribuito ad incrementare la produttività è stata l'eliminazione di quattro passate di saldatura.

"Prima di utilizzare il nuovo sistema, noi facevamo sei passate Noi siamo stati in grado di ridurle a due, e questo ha fatto la grande differenza nel progetto" ha aggiunto Phillips.

I raccordi delle tubazioni sono entrati nel terreno come piatte piastre d'acciaio. Sono stati inseriti in un forno a 1.800 F e pressati con una pompa idraulica. Sono stati poi insabbiati e posizionati sul tavolo di saldatura del sistema automatizzato utilizzando equipaggiamenti per il fissaggio e posizionamento, dove la flangia è saldata a MIG sulla manica che è stato creata in precedenza. I raccordi sono stati poi puliti, assemblati, numerati e pitturati.

L'ultimo passo sono le radiografie a raggi X delle saldature per assicurarne l'integrità. La TD Williamson ha ottenuto un tasso di passata del 100 per cento con il nuovo Power Wave® ed il sistema AMET. In passato, il tasso di passata aveva oscillato tra il 95 al 98 per cento.

Prima di installare il nuovo sistema di saldatura, la TD Williamson eseguiva quasi tutte le saldature manualmente. Il manicotto è stato montato ad un impianto, e la flangia è stato aggiunta con distanziali virati a mano. La saldatura principale è stata inserita e poi i distanziali sono stati rimossi Il nuovo sistema automatizzato ha eliminato la necessità di imbullonare ed incastrare i pezzi. Ha anche eliminato la necessità di scriccatura nella prima passata.

Riduzione dell'87 per cento dei tempi di produzione
“Ciò che prima realizzavamo in otto settimane adesso viene completato in 48 ore" ha dichiarato Phillips. "Siamo in grado di lavorare in tempo reale, soddisfare la richieste nel momento stesso in cui gli ordini vengono trasmessi - mentre in precedenza dovevamo prevedere ciò che i nostri clienti avrebbero richiesto nei due mesi successivi e se non lo prevedavamo correttamente avere problemi nell'evadere gli ordini.”

Con questa diminuzione del 87 per cento del tempo di produzione, l'azienda ha risparmiato notevolmente sul costo del lavoro ed ha aumentato la qualità delle saldature sui raccordi. Questo si è tradotto in una migliore penetrazione della saldatura, più tempo per gli equipaggiamenti, minor tempo necessario per la rilavorazione e tempi di risposta più veloci nella consegna dei raccordi in cantiere.

Phillips ha aggiunto che gran parte del successo dell'azienda con il nuovo sistema è dovuto alla disponibilità di Lincoln Electric ed AMET di trascorrere del tempo in loco presso lo stabilimento di Tulsa, lavorare nell'installazione ed avvio con il team della società, ed essere sempre disponibili in caso di necessità.

"La nostra produttività è salita notevolmente. Stiamo realizzando saldature di ottima qualità ed in un numero maggiore" ha detto Phillips "Questo si traduce in tempi più veloci nel soddisfare le richieste dei clienti e nella nostra attività, niente è più importante di questo. Il sistema AMET/Lincoln Electric ci ha dato un notevole vantaggio competitivo."

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