المعدات والأتمتة لخطوط إنتاج الأنابيب الملحومة بالقوس الكهربائي

تسلسل خط الأنابيب الملحومة بالقوس

يتم إنتاج الأنابيب الملحومة بالقوس في خط متواصل يتم ترتيب محطاته بترتيب ثابت: معالجة الملف، إعداد الشريط، التشكيل، اللحام، التبريد، التحجيم، القطع والفحص النهائي. تحتوي كل محطة على نافذة تسامح محددة، ويعمل الخط بشكل جيد فقط عندما تظل كل محطة بداخله. إن فهم هذا التسلسل هو الخطوة الأولى نحو تحديد الخط أو تشغيله بفعالية.

تشترك خطوط التماس الطولية وخطوط التماس الحلزونية في نفس البنية ولكنها تختلف في مفهوم التشكيل. تشكل الخطوط الطولية الشريط إلى مقطع دائري بطوله. تشكل الخطوط الحلزونية الشريط بزاوية بحيث يتم تشغيل التماس بشكل حلزوني حول الأنبوب النهائي.

التعامل مع الملفات والتسوية وإعداد الحواف

تقوم أداة فك اللف بدفع تكلفة الملف الفولاذي ويتم تغذية الشريط من خلال أداة تسوية تعمل على إزالة انحناء الملف والقوس المتقاطع-. يؤدي طحن أو قص الحواف بعد ذلك إلى جلب عرض الشريط وشكل الحافة إلى الشكل الهندسي الذي يتطلبه قسم التشكيل، ويقوم القص بلحام الملفات المتعاقبة من طرف إلى طرف بحيث يمكن تشغيل الخط بشكل مستمر.

يقوم جهاز فك اللفة بضبط شد الشريط الذي يعمل على استقرار الخط بالكامل في اتجاه مجرى النهر.

يقوم جهاز التسوية بإزالة الانحناء المتبقي بحيث يتم إغلاق القسم المشكل بشكل نظيف.

يتحكم إعداد الحافة عن طريق الطحن في هندسة تحضير اللحام ويزيل مادة الحافة التالفة.

تسمح أداة القص واللحام الطرفي بتغيير الملف دون إيقاف الخط.

محطات التشكيل

تقوم آلة التشكيل بثني الشريط المسطح تدريجيًا من خلال سلسلة من اللفات حتى تلتقي الحواف في الجزء العلوي من القسم. يطبق كل حامل قدرًا متحكمًا فيه من التشوه، وتم تصميم ملف تعريف اللفة بحيث يظل الضغط لكل تمريرة منخفضًا بدرجة كافية لتجنب تشقق الحواف والتصلب المفرط للعمل. بعد التشكيل، يتم تثبيت حواف الشريط معًا تحت الضغط قبل اللحام.

جودة التشكيل تحدد جودة اللحام بشكل مباشر. إذا كانت الحواف غير متوازية، أو إذا كانت الفجوة تختلف، فسيكون اللحام غير متناسق مهما تم ضبط معلمات اللحام بشكل جيد.

محطات اللحام والمواد الاستهلاكية

تستخدم الخطوط الملحومة بالقوس اللحام القوسي المغمور للدرز الطولي الداخلي والخارجي، أو للدرز الحلزوني الداخلي والخارجي. يؤدي اللحام القوسي المغمور إلى وضع خرزة-عالية الجودة تحت غطاء من التدفق الحبيبي، كما تعمل متغيرات الأسلاك المتعددة{2}}والترادفية على رفع معدل الترسيب للجدران السميكة. يتم تسجيل إعداد الحافة، وتيار اللحام، والجهد، وسرعة السير، وتغذية الأسلاك، واختيار التدفق كإجراء لحام، ويجب أن يكون الإجراء مؤهلاً قبل بدء الإنتاج.

التحجيم والقطع والتعامل

تقوم آلة التحجيم بتدوير الأنبوب الملحوم إلى قطره النهائي واستدارته وتقليل الضغط المتبقي الناتج عن التشكيل واللحام. يقوم المنشار الطائر أو آلة القطع بعد ذلك بتقسيم الأنبوب المتحرك إلى أطوال مرتبة دون إيقاف الخط. تقوم معدات المناولة النهائية بنقل الأنابيب المقطوعة إلى محطات الاختبار ووضع العلامات، حيث يتم إجراء فحوصات الأبعاد وفحص اللحام واختبار الضغط أو الإحكام.

الأتمتة والتحكم في العمليات

تعمل الأتمتة على إزالة التباين الذي يقدمه التشغيل اليدوي. تقوم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بتنسيق محركات ماكينة فك اللفة، ووحدة التسوية، وحوامل التشكيل، ورؤوس اللحام، وآلة التحجيم، والمنشار، ومزامنة سرعاتها بحيث يظل شد الشريط وموضع اللحام ثابتين. تعرض واجهات الآلة البشرية- بيانات العملية المباشرة وتسجلها من أجل إمكانية التتبع.

تتبع التماس يحافظ على رأس اللحام متمركزًا على المفصل أثناء تحرك الشريط.

يعوض التحكم في الحلقة المغلقة- لتيار اللحام والجهد الانحراف في القوس.

تقوم أجهزة قياس الليزر أو الكاميرا بقياس القطر وسمك الجدار والبيضاوية على الخط.

تعمل أنظمة القطع التلقائية-إلى-الطول على تقليل خسائر القطع النهائي.

يدعم تسجيل البيانات مستند الفحص الصادر مع كل عملية تسليم.

يتم استخدام الروبوت أو اللحام القنطري الآلي بشكل متزايد في عمليات الإصلاح وإغلاق اللحامات وهندسة المفاصل المعقدة. يوفر اللحام الآلي إمكانية تكرار عالية، ويحتفظ بنفس المعلمات على مدار فترات الإنتاج الطويلة، ويسمح للمشغلين بالابتعاد عن القوس والحرارة. إن مراقبة التيار والجهد في الوقت الفعلي- تجعل من الممكن اكتشاف الانحراف وتصحيح العملية قبل أن يتشكل الخلل.

الصيانة ووقت التشغيل والتفاعل عالي الجودة

يعتمد وقت التشغيل على حالة المعدات الميكانيكية بقدر ما يعتمد على نظام التحكم. يؤدي تآكل اللفائف وخلوص المحمل ورد الفعل العكسي إلى تغيير هندسة القسم المشكل، لذلك يعد برنامج الفحص المخطط لتشكيل اللفائف وحوامل التحجيم والمنشار أمرًا ضروريًا. توفر مراقبة الاهتزاز على المحركات الرئيسية والمراقبة الحالية على مصادر طاقة اللحام إنذارًا مبكرًا بالتدهور وتتيح جدولة الصيانة بين الحملات.

التعليمات

س: ما هي المعدات التي تشكل خط إنتاج الأنابيب الملحومة القوسية؟
آلة تفكيك اللف، وآلة تسوية الشريط، ومعدات إعداد الحواف وربط الملفات، وآلة التشكيل، ومحطات اللحام الداخلية والخارجية، وقسم التبريد، وآلة التحجيم، والمنشار الطائر أو آلة القطع، ومحطات الاختبار ووضع العلامات، كلها منسقة بواسطة نظام تحكم قابل للبرمجة.

س: ما هي مزايا اللحام الآلي على خط الأنابيب؟
ترسيب أعلى وأكثر اتساقًا، ومعلمات قابلة للتكرار على المدى الطويل، وأخطاء أقل للمشغل، والقدرة على لحام أشكال هندسية معقدة، ومراقبة مستمرة للتيار والجهد بحيث يتم تصحيح الانحرافات قبل أن تنتج عيوبًا.

س: لماذا تعتبر جودة التشكيل مهمة جدًا؟
لأن اللحام لا يمكنه سوى ربط الحواف المتوازية والمحاذاة بشكل صحيح. تؤدي الفجوة المتغيرة أو عدم تطابق الحواف إلى اختراق غير متناسق، وتقويض ونقص الانصهار، ولا يمكن لأي تعديل لمعلمات اللحام أن يعوض بشكل كامل عن سوء التشكيل.

س: ما الذي يراقبه نظام التحكم فعليًا؟
سرعة الخط ومزامنة القيادة، وشد الشريط، وتيار اللحام، والجهد وسرعة السير، وموضع التماس، وأبعاد الأنابيب النهائية. يتم تسجيل هذه القيم بحيث يمكن تتبع كل ملف إلى المعلمات التي تم إنتاجه بموجبها.

س: كيف يتم فحص اللحام النهائي؟
عادةً ما يتم فحص الأنابيب الملحومة بالقوس عن طريق الفحص البصري، وفحوصات الأبعاد لخرزة اللحام، واختبار الموجات فوق الصوتية أو الشعاعية للدرز، واختبار الضيق الهيدروستاتيكي أو الكهرومغناطيسي، وفقًا لمعيار المنتج المطبق مثل API 5L أو GB/T 9711.

س: أين يكون اللحام الآلي أكثر فائدة في إنتاج الأنابيب؟
في إصلاح اللحام، ووصلات الإغلاق والنهاية، والمفاصل المعقدة حيث يصعب تحقيق مسار شعلة ثابت ومعلمات قابلة للتكرار يدويًا. كما أنه يقلل من تعرض المشغل للإشعاع القوسي والأبخرة.