工業(yè)4.0助力5 000m石油管道的復(fù)雜連接

■ 達(dá)諾巴特

Tubos Reunidos是西班牙第一家高性能OCTG螺紋加工產(chǎn)品制造廠。這家合資公司的另一方是日本鋼鐵貿(mào)易巨頭伊藤忠丸紅鐵鋼株式會社，開創(chuàng)了TRPT高技術(shù)管材產(chǎn)品，用于深達(dá)4 000～5 000m的石油鉆探。這類極端工況采用需要專利的PREMIUM扣型來確保高標(biāo)準(zhǔn)連接，因此Tubos Reunidos從領(lǐng)先的日本鋼管加工企業(yè)JFE獲得了授權(quán)許可。

這一項目的挑戰(zhàn)在于，高公差要求的高技術(shù)鋼管加工必須滿足深達(dá)4 000～5 000m的石油鉆井要求；同時，需要優(yōu)化人力資源和確保質(zhì)量來優(yōu)化生產(chǎn)效率。Tubos Reunidos找到了達(dá)諾巴特（DANOBAT）尋求解決方案，雙方合作開發(fā)，由達(dá)諾巴特為3萬m2工廠提供了新一代的加工機(jī)床，并最終建成一條高技術(shù)生產(chǎn)線。

第一步是方案開發(fā)，由達(dá)諾巴特高技術(shù)機(jī)床組成交鑰匙生產(chǎn)線，加工過程集成了多種定制化技術(shù)，有自動換刀方案、全機(jī)械手操作方案，加工質(zhì)量優(yōu)異并確保切削用時大幅度減少。

第二步是自動石油鋼管加工線開發(fā)。這套代表工業(yè)4.0自動化應(yīng)用方案的石油鋼管加工線包含兩臺達(dá)諾巴特TTB車床，這是達(dá)諾巴特設(shè)計用于石油鋼管加工的專用車床。兩套切削系統(tǒng)同時加工（四個加工主軸）；配備特殊的夾具系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管件限位和定心的自動化；達(dá)諾巴特獨(dú)有的顫振消除技術(shù)，避免了螺紋車削時產(chǎn)品的顫振；兼容自動化方面配置了達(dá)諾巴特進(jìn)給工作臺，用于管件的自動上下料。

自動接箍生產(chǎn)線集成了一臺高性能達(dá)諾巴特鋸床，可以根據(jù)具體產(chǎn)品自動調(diào)整切割長度，配置ICS智能切割系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過軟件系統(tǒng)，機(jī)床能夠適配切面的實(shí)際狀況，控制刀具偏轉(zhuǎn)。不僅優(yōu)化了質(zhì)量，而且減少了多達(dá)50%的切割時間。

被切割的工件由兩個機(jī)器人送入三臺車床，用于完全車削和螺紋襯套，這些工序由為這項任務(wù)專門設(shè)計的達(dá)諾巴特CL系列車床完成。特殊設(shè)計的這種型號車床用于石油鋼管接箍加工PREMIUM、API 5CL和GOST等扣型，按照客戶要求定制，具有熱對稱的加工頭，最大限度地減少熱膨脹，并確保一個特殊的尺寸精度標(biāo)準(zhǔn)。在一臺機(jī)床上完成工件的粗車和螺紋加工，同時通過兩套機(jī)器人系統(tǒng)來完成三臺機(jī)床上工件車削和螺紋加工的上下料。當(dāng)機(jī)器人裝載襯套時，刀具會自動更換。

新的Tubos Reunidos工廠制造這些襯套，從較厚的管道開始，根據(jù)需要將其切割成一定長度，然后在兩端進(jìn)行螺紋聯(lián)接。這些工序是在完全自動化的生產(chǎn)線上完成的，這條集成了所有加工和換刀操作的石油管道接箍加工操作線，為Tubos Reunidos提供了一個完整的、高附加值的解決方案。