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瓦卢瑞克公司采用数字测量装置优化钢管定径机

2018-07-02 上海钢管行业协会 阅读

瓦卢瑞克公司(Vallourec)是能源市场和工业应用领域的高端管道解决方案的市场领导者。其产品和服务被用于具有挑战性的石油和天然气钻井作业、最新的发电站、奢化的建筑项目以及高性能机器和设备上。在杜塞尔多夫的北部其Rath钢管厂,瓦卢瑞克公司通过两座热轧机生产无缝钢管,为了能够对高要求的应用保证一贯的高品质,自动轧管线的斜辊穿孔机、自动轧辊机、卷取机和定径机的机架里的轧制道次始终要完全对齐。瓦卢瑞克公司目前使用CaliView系统来检查定径机的轧制次数设置。由工厂设计公司(SMS集团)开发的在线测量系统,用于检查安装在轧机和机架车间里的辊子的轧制道次的轮廓和位置。

CaliView系统是一个移动式系统,包含一个光源、一个摄像机和一台计算机,通过这些装置,测量结果可以立即被评估。如果轧制道次设置必须要矫正,那么,矫正之后进一步的测量直接地显示矫正是否达到了预期的效果,因此,该系统有助于确保轧线上轧机和轧制次数迅速而最佳的对齐。与传统的方法相比较,这意味着生产损失降低、精度增加,因为在轧制次数改变而得出结论之前,它不再需要等待成品。

1降低成本、节约材料

在Rath钢管厂的自动轧管线的定径机里,坯料被轧制以生产所需尺寸的管材。该钢管厂采用了灵活的生产过程:保持大量的不同管径的具有不同轧制道次的机架库存,一个完整的机架可以在对生产影响最小的情况下,很快地被更换。现在,CaliView系统为瓦卢瑞克公司提供了优化机架辊子调节和辊架对齐、以及轧机的轧制道次的可能性,采用一个参考机架对轧机进行快速检查,使得轧机里的变化可以被确定,故障立即被矫正(见图1、图2)。而且,借助于中央数据存储系统,定期测量使得轧机里可能的改变容易被记录和评估。即使在大修之后十年,定径机仍然状态良好。目的是找到优化维护成本和保养周期的方法。

2优化保养周期

为了能够更好地对自动轧管线的维护作出计划并降低维护成本,瓦卢瑞克公司购入CaliView系统。该公司采取定期大修和维护的策略,正不断采用数字系统使生产更加高效,在不影响可靠性的前提下,这些系统将加速生产进程。

由于定期的测量,瓦卢瑞克公司能够很精准地记录轧机的条件。CaliView系统保存测量结果,以便创建一个全面的历史记录,给出故障原因的统计数据。另一个好处是,当采用相同的参数时,可对测量结果进行实时比较。在把机架安装到轧机之前,检查机架和轧制道次,以确保只有完好的机架才能被用于生产。有问题的机架可以根据测量协议修整,通过测量系统可以快速而方便地检查结果。对轧制道次进行定期测量,可以记录所用机架的状态,以便延长单轧道次的使用寿命,因为能够更加精确地确定允许使用的最大限度。

3试验显示了技术上的正确结果

在实践中,为了测试CaliView系统的优势,瓦卢瑞克公司首次授权SMS集团公司在三辊定径机中采用CaliView系统检查轧制道次的对齐问题。为此,瓦卢瑞克公司提供了尺寸在231.4和231.5mm之间的两个新近修整过的机架和一个使用过的机架,用于轧机中不同位置测量。

SMS集团公司给CaliView系统配备有一个合适的摄像机镜头,用于监测定径机,并且将该系统配置给轧机。为了测量,摄像机被安装在距离轧机中心22m的地方,使用铝型材将光源安装在轧机入口侧的除鳞装置上。

为了确定轧制的中心线,该系统被定向于在与轧机中心线固定方位关系的情况下测量的参照物。通过轧机参考点使用大地测量仪表来测量偏差。在瓦卢瑞克公司,参照物被安装在第一个机架上行线和最后一个机架下行线的两个支架里,在测量仪表的配置过程中,输入由于不可能把支架的中心准确地安装在轧机中心线上而导致的偏差。入口侧偏差x=-7.2mm,y=+2.2mm;出口辊道侧偏差x=-1.1mm,y=+3.2mm。在测量中,系统要考虑到轧制线的这些偏差。

在准备工作完成后,三个机架被安装在轧机的不同位置上,并且测量七次(见表1)。开始的四次测量用于检查轧机,为此,三个不同的机架在不同的位置被检查,以便发现任何的偏差。不同机架在所有机架位置的测量结果都是可以比较的。通过测量一个机架在一个机架位里的不同位置,测量5-1到5-3,来确定测量精度。在测量5-1中,机架27位置正常,在测量5-2中,发现3mm的横向偏差,在测量5-3中,存在2mm的横向偏差,两个偏差都通过测量系统正确地被检测到。因此,系统确定了轧机机架的一般垂直偏差:定径机的轧制线偏离最佳轧制线+5mm。

采用CaliView系统的轧机和机架测量系统简单而快速。数字系统提供的数据有助于使过程更为有效,并且可以方便地导出,以便进一步使用。瓦卢瑞克公司购入这个系统。现在,除了定期测量辊架之外,在维护和检修之后也会在车间里检查机架,这就使得保养周期可以被重新界定,并且延长工具的使用寿命。从轧制道次和产品之间的关系可以得出这是瓦卢瑞克德国公司保持弹性生产的一个极大优势。

4结论

在Rath钢管厂,瓦卢瑞克公司使用新的在线测量系统CaliView,定期检查轧管机和轧制道次。这些测量使得对轧制道次的任何修正变得容易,保证生产的管材具有一贯的高品质。同时,因为它所提供的数据可以很容易地被评估,该系统将使维护更为有效。


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