Промышленная группа ВЕКПРОМ успешно выполнила поставку специализированного комплекса для автоматической орбитальной сварки соединений «труба — трубная доска» в адрес Дзержинского завода химического машиностроения.
В состав поставки вошли сварочная головка ATTA TWP-65 для вварки труб в трубные доски и интегрированный источник сварочного тока ATTA VPU-400.
Поставленное оборудование предназначено для автоматизации одной из наиболее ответственных операций при изготовлении теплообменного и котельного оборудования — формирования герметичного и повторяемого сварного соединения между трубой и трубной доской.
ООО «ДЗХМ» зарегистрировано в Дзержинске Нижегородской области. В числе направлений деятельности предприятия — инженерно-технические разработки, производство металлических конструкций, резервуаров и ёмкостей, паровых котлов, а также механическая обработка металлических изделий.
Задача заказчика
При изготовлении кожухотрубных теплообменников, котлов, конденсаторов и другого теплообменного оборудования необходимо выполнить десятки, а зачастую и сотни однотипных сварных соединений труб с трубной доской.
На первый взгляд каждое такое соединение имеет небольшие размеры. Однако именно от качества этих швов во многом зависит герметичность и надёжность всего аппарата.
При ручной TIG-сварке сварщик должен на каждом соединении выдерживать положение вольфрамового электрода, длину дуги, скорость перемещения, сварочный ток и, при необходимости, скорость подачи присадочной проволоки. При большом количестве труб поддерживать абсолютно одинаковый режим от шва к шву становится сложно.
Поэтому для серийного производства теплообменного оборудования наиболее эффективным решением является автоматическая орбитальная сварка.
Для этой задачи специалисты ВЕКПРОМ подобрали комплект ATTA TWP-65 + ATTA VPU-400, специально предназначенный для сварки соединений «труба — трубная доска».
Что представляет собой сварочная головка ATTA TWP-65
ATTA TWP-65 — специализированная орбитальная TIG-головка открытого типа для вварки труб в трубные доски.
Во время работы сама деталь остаётся неподвижной, а сварочная горелка автоматически совершает полный оборот вокруг трубы, формируя кольцевой сварной шов с заданными параметрами.
Головка рассчитана на работу с трубами в диапазоне до 63 мм, поддерживает сварку как без присадочного материала, так и с подачей проволоки диаметром 0,8 или 1,0 мм. В качестве защитного газа используется аргон, а для обеспечения стабильной работы предусмотрено циркуляционное жидкостное охлаждение. Производитель указывает применение оборудования для нержавеющих, углеродистых и легированных сталей.
Оборудование такого класса применяется при изготовлении:
- кожухотрубных теплообменников;
- конденсаторов;
- испарителей;
- котельного оборудования;
- сосудов и аппаратов;
- холодильного оборудования;
- оборудования химической и нефтехимической промышленности.
Именно для подобных изделий технология орбитальной вварки труб особенно эффективна.
Как выполняется вварка трубы в трубную доску
Перед сваркой трубы устанавливаются в отверстия трубной доски в соответствии с конструкторской документацией. В зависимости от конструкции аппарата торец трубы может располагаться заподлицо с поверхностью доски либо иметь заданный вылет.
После подготовки соединения сварочная головка устанавливается непосредственно на обрабатываемую трубу.
Для точного позиционирования ATTA TWP-65 используется центрирующий механизм. Производитель предусматривает пневматическую систему фиксации, которая позволяет быстро устанавливать головку на очередное соединение.
После запуска программы горелка начинает вращение вокруг оси трубы.
Система автоматически поддерживает заданные параметры сварочного цикла: сварочный ток, скорость движения горелки и, при использовании присадочного материала, режим подачи проволоки.
После завершения полного оборота головка снимается и переставляется на следующую трубу.
Таким образом, вместо полностью ручного выполнения каждого шва оператор выполняет в основном установку и запуск оборудования, а непосредственно сварочный цикл воспроизводится автоматически.
Почему автоматическая орбитальная сварка особенно эффективна для трубных досок
Главное преимущество технологии — повторяемость.
Если оператор настроил корректный технологический режим, оборудование способно воспроизводить его на большом количестве соединений.
Для производства теплообменников это принципиально важно: на одной трубной доске может находиться большое количество труб, и все сварные соединения должны иметь близкие характеристики.
Автоматизация обеспечивает стабильную скорость перемещения электрода, одинаковый тепловой цикл и контролируемое формирование шва.
Стабильная геометрия сварного соединения
При ручной сварке скорость движения сварщика неизбежно немного изменяется. При орбитальной сварке горелка перемещается механически с заданной скоростью.
Это позволяет получать более равномерный шов по всей окружности трубы.
Снижение влияния человеческого фактора
Квалификация сварщика по-прежнему важна — специалист определяет технологию и контролирует процесс. Но ему уже не требуется вручную выполнять каждое круговое движение.
Автоматизированная головка воспроизводит заданную траекторию, благодаря чему качество сварки меньше зависит от усталости оператора и количества уже выполненных соединений.
Рост производительности
После настройки процесса головку можно последовательно переставлять с одного соединения на другое.
Особенно заметный эффект достигается на трубных досках с большим количеством однотипных труб.
Возможность работы с присадочной проволокой
ATTA TWP-65 позволяет выполнять как сварку оплавлением, так и процесс с присадочной проволокой. Это расширяет технологические возможности комплекса и позволяет подбирать режим под конструкцию соединения и требования к шву.
Стабильная защита сварочной зоны
Процесс выполняется методом TIG/GTAW с применением аргона.
Инертный газ защищает расплавленный металл и вольфрамовый электрод от воздействия окружающей атмосферы, что особенно важно при изготовлении оборудования из нержавеющих и легированных сталей.
Источник сварочного тока ATTA VPU-400
Второй ключевой элемент поставленного комплекса — интегрированный источник управления и сварочного тока MWA-400.
Это не просто сварочный инвертор. ATTA VPU -400 является управляющим центром автоматизированной орбитальной системы и контролирует параметры сварочного процесса и работу подключённой головки.
Диапазон сварочного тока составляет 4–400 А, питание — 380 В ±10%, 50/60 Гц, а продолжительность включения при токе 400 А заявлена на уровне 60%.
Система позволяет оператору задавать и сохранять сварочные программы, контролировать параметры процесса и использовать повторяемые режимы для однотипных изделий. Доступен мониторинг таких параметров, как сварочный ток, напряжение и скорость движения.
Это особенно важно при серийном изготовлении теплообменников: после отработки технологии оператор может использовать сохранённую программу для следующих однотипных соединений.
Охлаждение для продолжительной работы
При орбитальной сварке сварочная головка имеет сравнительно компактные размеры, но работает с высокой тепловой нагрузкой.
Поэтому ATTA TWP-65 использует циркуляционное водяное охлаждение. В конструкции головки охлаждение подводится непосредственно к центральной части и элементам позиционирования.
MWA-400 также предусматривает работу с системой охлаждения, что позволяет использовать комплекс при интенсивной серийной сварке.
Где востребована технология «труба — трубная доска»
Подобные соединения встречаются практически во всех кожухотрубных теплообменных аппаратах.
Трубная доска удерживает большое количество теплообменных труб, внутри и снаружи которых движутся различные среды. Поэтому сварное соединение должно одновременно обеспечивать механическую прочность и герметичность.
Орбитальная сварка труб в трубные доски широко применяется при производстве оборудования для энергетики, химической и нефтехимической промышленности, нефтепереработки, холодильной техники и теплообменных систем.
Автоматизация здесь особенно оправданна, поскольку предприятие получает возможность превратить большое количество одинаковых ручных операций в стабильный повторяемый технологический процесс.
Результат поставки
В результате реализации проекта ООО «ДЗХМ» получило специализированный комплект оборудования для автоматизации вварки труб в трубные доски:
орбитальную сварочную головку ATTA TWP-65 и интегрированный источник управления ATTA VPU-400.
Комплекс позволяет автоматизировать движение сварочной горелки, точно воспроизводить настроенные режимы, работать с присадочной проволокой и выполнять TIG-сварку соединений на трубах диаметром до 63 мм.
Для предприятия химического машиностроения такое оборудование даёт возможность повысить повторяемость сварочных операций и производительность при изготовлении ответственных теплообменных узлов.
ВЕКПРОМ — оборудование для комплексного производства теплообменников
Поставка ATTA TWP-65 и ATTA VPU-400 продолжает развитие одного из ключевых направлений ВЕКПРОМ — автоматизации орбитальной сварки и производства теплообменного оборудования.
В каталоге ВЕКПРОМ представлена линейка оборудования, включающая головки для сварки труб в трубные доски, закрытые и открытые орбитальные головки, оборудование для соединений «труба — калач» и специализированные источники сварочного тока.
Практика ВЕКПРОМ не ограничивается продажей отдельных сварочных аппаратов. Компания уже реализует комплексные проекты для производителей теплообменников, подбирая оборудование для подготовки, гибки, развальцовки и автоматической сварки трубных соединений.
Такой подход позволяет рассматривать задачу заказчика не как покупку одной единицы техники, а как часть целого технологического процесса.
ВЕКПРОМ работает как промышленный интегратор: специалисты анализируют изделие и требования к сварному соединению, подбирают подходящую технологию, сварочную головку, источник питания и необходимую оснастку.
Компания работает на рынке промышленного оборудования с 2008 года и сообщает о более чем 5000 реализованных проектах, ассортименте свыше 50 000 позиций и команде более 200 специалистов.
Именно сочетание технической экспертизы, широкого выбора оборудования и ответственного сопровождения проектов позволяет ВЕКПРОМ предлагать российским промышленным предприятиям не отдельные компоненты, а законченные решения для повышения производительности и качества производства.