伊斯卡為油氣工業(yè)提供前沿解決方案
現(xiàn)代化的歷史進程促使全球對能源的需求急劇增長;今天的能源消耗大約是200年前的25倍灵科。據(jù)最新的人口研究預計墅失,到2050年,全球人口將達90億揭轰,這意味著人口將比當前人口多出大約25%灯趁。國際能源署(IEA)預計到2035年,為滿足全球對能源的需求泼剩,平均每年1.6萬億美元的前所未有的投資是非常必要的。在研發(fā)及制造技術方面進行大規(guī)模投資對保持長期的競爭優(yōu)勢是至關重要的犹喜。
勘探與生產公司瓜释,以下稱之為E&P公司,以各國政府持續(xù)需求為驅動力阎敬,專注于深水和超深水油氣儲量的勘探及開采险锻。這些深水及超深水項目持續(xù)推動著技術走向更前沿。潛在的投資者和跨國能源公司預見其上游產業(yè)將迎來長期投資魄帽。對當今勘探與生產而言现喳,最重要也最具挑戰(zhàn)性的尖端技術應用于深水領域,一旦成功就為大幅增加世界上已探明的石油儲量帶來絕佳的契機犬辰。隨著勘探拓展到更深的水域嗦篱,面對環(huán)境冰单,本具的尖端性,本地基礎設施支持最小化等方面的挑戰(zhàn)灸促,凸顯出了更高的技術及經濟性的要求诫欠。
海洋勘探越來越深意味著前所未有的技術挑戰(zhàn)。應用于如此惡劣環(huán)境下的設備浴栽,必須采用前沿技術及先進的工程技術進行精心設計荒叼。對伊斯卡的刀具工程師而言,面對著因諸如不銹鋼典鸡,雙相不銹鋼被廓,超級合金,Inconel鉻鎳鐵合金及鈦合金等難加工材料加工需求的快速增長所帶來的挑戰(zhàn)萝玷。源于在許多酸堿溶液及含氯溶液環(huán)境中的機械性能及耐腐蝕性能嫁乘,這些昂貴的難加工材料被廣泛應用于離岸工程項目。
不過砂腰,切削刀具的供應商通常將這些非標準材料歸類為耐高溫合金托津。一般而言,相對于耐熱合金潘娄,中碳鋼更易于切削嚎姨;所以他們將刀具的重點研究方向定位于耐熱合金的切削技術及切削參數(shù)上。要達到優(yōu)化切削參數(shù)及選刀方案的目的持拐,充分考慮被加工材料的性能乃至性能對加工的影響是非常重要的勘职。一般而言,為選擇合適的切削參數(shù)及刀具啰哪,需評估以下4種主要物理性能:抗拉強度略菜,硬度,延展性及導熱性侵宝。
為配合深海工程對安全密封及環(huán)境法規(guī)的要求池粘,E & P公司將選擇足以勝任的設備以耐受腐蝕環(huán)境,經受高壓及高溫省喝。例如胆誊,Inconel 718就因其適合的出色的耐腐蝕特性而被上游勘探公司所廣泛采用。鎳基超級合金因奧氏體金相組織而具有高的抗拉強度及屈服強度肛度,滿足了極限環(huán)境下的高安全可靠需求傻唾。
此外,加工Inconel 718的主要問題是處理刀片切削刃處的非常高的切削溫度承耿,這源于被加工材料中的磨粒(鎳含量高達50-55%冠骄,鉻含量達17-21%)所導致的高磨損率,崩刃加袋,溝槽磨損凛辣,刀片破損抱既。Inconel 718 對殘留應力具有冶金敏感性,且切削加工過程會產生加工硬化蟀给,這使得即便在低的切削速度下蝙砌,刀片切削刃都可能產生高的塑性變形進而大幅降低刀具的預期壽命。
伊斯卡作為全球最先進的金屬切削刀具公司之一跋理,已成功研制出合金牌號IC806择克,旨在提升超級合金的加工效率。采用結合了超細晶粒硬質基體及薄的PVD涂層以及涂層后處理技術的新涂層牌號前普,能收獲大幅提高的刀具壽命及更高的加工可靠性肚邢。
加工高溫合金不僅僅意味著挑選合適的基體及涂層,還意味著選擇正確的切削刀具及幾何形狀麦荸。例如苛每,通常在井架上完成鎳基合金油井管的加工,井架是已完成的油氣井上用的組件喷融。必須采用硬質合金刀具加工井架內壁相對薄的鎳基層木鸭。加工過程通常被稱之為粗鏜,除了苛刻的安裝夾持外淹摧,刀具大懸伸巴俯,加工余量不均勻,斷續(xù)切削等也為加工增加了困難钾抛。以上不利因素常常引起振動漏炕,導致刀具壽命因此而縮短。因而衣夏,鎳基合金油井管加工過程成為了制造過程的瓶頸扭享,最終導致加工費用高居不下。 (圖 1)
對于伊斯卡的應用工程師而言解決方案是明晰的匙蚣,對于這一應用续膳,他們推薦采用專為加工高溫合金而研制的ISO系列SNMG 432-EM-R硬質合金刀片。采用此刀片加工的一大重要特征是非刀尖圓角加工收班,而是以45°主偏角加工姑宽。這有效減少了溝槽磨損,一并提高了切削速度及進給量闺阱,且同時收獲了高的刀具壽命。(圖 2)
通過對刀片鋒利切削刃進行細微的刃口處理使之得到強固舵变,加以13°前角設計酣溃,使得刀片在加工諸如鎳基合金這類難加工材料時可實現(xiàn)6mm的大切削深度。
然而纪隙,不管是刀片涂層還是斷屑槽都無法確保加工高溫合金時的高效率赊豌,因為好的切屑控制是難以企及的扛或。
正如前面所提及的,加工高溫合金的過程會產生大量切削熱碘饼。通過冷卻液可有效減少切削熱熙兔,降低了切屑的延展性使之易于折斷。事實上艾恼,在高溫合金的加工中基本摒棄了外冷卻方式候妻,而是采用了貫穿主軸與刀具的內冷卻方式。
當今的CNC數(shù)控機床一般都標配了常規(guī)的冷卻系統(tǒng)执摆,可以提供低壓冷卻柒拌。然而,在加工高溫合金時缅叔,產生的切削溫度遠遠高于冷卻液的沸點脉裕,這使得冷卻液在抵達切削區(qū)域前就蒸發(fā)為蒸汽,使得切削刃受到熱沖擊趟蛋,進而對刀片壽命造成負面影響邪船。
高壓冷卻系統(tǒng)能對冷卻液進行加壓,通過小的冷卻噴口為切削區(qū)域帶來足夠的冷卻液流量同嚷,克服了切削區(qū)域切削溫度太高的障礙羔峭。在高壓的作用下,通過冷卻噴嘴的冷卻液具有非常高的速度显钙。隨之而來的效果是顯而易見的拿杉,作用于切屑的沖擊力非常大,切削溫度明顯降低绑雄,保護切削刃免于受到熱沖擊展辞,確保了硬質合金刀片壽命的提高,工件表面質量高万牺。伊斯卡的JHP系統(tǒng)正是應用于車削中心罗珍,立式車床及多任務機床的高壓冷卻系統(tǒng)的一個實例。
伊斯卡脚粟,作為金屬切削的領袖企業(yè)覆旱,正是最早應市場需求而設計并提供高壓及超高壓冷卻刀具系統(tǒng)的供應商之一。(圖 3)
采用JHP高壓冷卻系統(tǒng)易于獲得小切屑核无,不再因切屑纏繞于工件或夾具而頻繁停機扣唱。額外的特點或者說是優(yōu)點提升了生產率,削減了昂貴的加工成本⊥拍希現(xiàn)已證實噪沙,在加工不銹鋼及高溫合金時通過采用高壓冷卻,能實現(xiàn)刀具壽命及切屑控制的大幅提升吐根。對當今油氣工業(yè)而言正歼,伊斯卡新一代高壓冷卻刀具在提升生產率方面是不可或缺的辐马。
當油氣工業(yè)用戶對生產效率進行評估時,伊斯卡孔加工系列因涵蓋孔徑及孔深范圍寬脖耽,效率高蔚芥,被證實為最值得推薦的解決方案之一。
舉例說明京多,束魔變色龍槍鉆(SUMOGUN)是當前市場上僅有的一款帶兩個有效切削刃的夾持可換刀頭的槍鉆秤皿。相比于傳統(tǒng)的焊接式槍鉆,采用束魔變色龍槍鉆使得生產率明顯提升卖寻。每個束魔變色龍槍鉆鉆桿可夾持一定直徑范圍內的標準束魔變色龍鉆(SUMOCHAM)刀頭毛咸。根據(jù)加工的ISO材料的不同,可選擇不同幾何形體的刀頭除阐。束魔變色龍槍鉆的刀頭可實現(xiàn)在機更換造星,這意味著不必因更換刀頭從機床上取下槍鉆。與市場上的大多數(shù)傳統(tǒng)槍鉆相比消贼,束魔變色龍槍鉆帶兩個直排屑槽毛彼,夾持標準束魔變色龍鉆刀頭,能以高得多的進給率鉆削深孔异凹。(圖 4)
新型束魔變色龍槍鉆可夾持不同刀頭衫凭,能根據(jù)被加工材料及應用的不同而靈活應用。通過采用聚酰胺塑料扳手可輕松實現(xiàn)刀頭的裝卸努释。(圖 5)
標準模塊式束魔變色龍槍鉆的驅動桿也是模塊式的碘梢,這是其另一特點。這款革新的槍鉆尾端為螺紋連接式伐蒂,可連接于不同類型及規(guī)格的標準驅動桿煞躬。
新型標準束魔變色龍槍鉆直徑范圍為14-25mm,夾持標準束魔變色龍鉆刀頭逸邦。每種直徑的槍鉆均提供兩款排屑槽長度恩沛,分別為400mm及800mm,可應用于標準臥式銑削中心缕减,臥式車床雷客,多任務機床及專機。所有鉆桿均經鍍鎳處理桥狡,使得排屑更容易且更流暢搅裙。
對于油氣工業(yè)的大直徑鉆削應用,采用伊斯卡的復合變色龍鉆(COMBICHAM)系列是大幅提升生產能力及效率的最佳方案之一裹芝。(圖 6)
這種新型模塊式鉆削系列直徑范圍為26-50mm部逮,鉆深可達5xD。復合變色龍鉆(COMBICHAM)夾持一個束魔變色龍鉆(SUMOCHAM)刀頭,2片標準的帶修光刃的精密磨制方刀片SOGX/SOGT省牍,刀片規(guī)格因鉆徑大小而不同,采用了領先科技的束魔合金牌號IC808(PVD涂層)莽入。源于全效率設計淀爆,鉆頭可實現(xiàn)高速進給鉆削,能獲得高的鉆削效率押棋,高精度及高的被加工表面質量余源。
建議在油氣工業(yè)深孔鉆削零部件的深腔加工中,堅持選用可靠的刀具以確保剛性范益,刀具壽命天枣,重復定位精度,高精度并優(yōu)化刀具壽命虫犀。
比如將伊斯卡最先進的加工技術整合于一體的“多合一”整體硬質合金立銑刀EFP袖指。該銑刀集伊斯卡飛碟銑刀(FEEDMILL),分屑槽銑刀(CHIP SPLITTER)及防振降噪銑刀(CHATTERFREE)這三種革新的立銑刀的優(yōu)點于一身证莺,攜最前沿設計為一體熟什,用于型腔銑時具有出色的優(yōu)勢。EFP整體硬質合金飛碟銑刀憑借其大圓弧切削刃的結構猜旬,在0.3-1.0mm的切削深度下能實現(xiàn)高達0.5mm/齒的每齒進給脆栋。隨之而來的是采用此刀具能顯著縮短加工周期,由此為工廠帶來生產率的提升洒擦。(圖 7)
獨特的切削刃結構使得切削載荷軸向指向機床主軸椿争,這使得即便在大懸伸加工中,也具有高的加工穩(wěn)定性熟嫩,實現(xiàn)高的進給率秦踪。此獨特的特點使得其在高溫合金的型腔及凹腔加工中具有高的金屬去除率。在型腔加工中邦危,相比于其余粗加工立銑刀洋侨,這款帶分屑槽切削刃的立銑刀加工的側壁更平整,被加工表面光潔度更高倦蚪。分屑槽銑刀的排屑槽還結合了防振降噪(CHATTERFREE)不等齒距設計使得切削力分布更佳希坚,是成功的快速去除大余量解決方案。
此獨特的整體硬質合金立銑刀直徑范圍為6-20mm陵且,具有4個或5個切削刃裁僧。合金牌號為IC903,該牌號為在超細晶晾迹基體上進行前沿的AL-TEC涂層智榆,兼具出色的耐磨性及韌性。
當油氣工業(yè)的零部件夾持于帶ISO40 / CAT40 / BT40柄部接口的低功率機床時,采用EFP整體硬質合金立銑刀也可實現(xiàn)高效加工档低。
毫無疑問娜珍,石油、天然氣工業(yè)通過各種途徑關聯(lián)著我們生命中的每一天:為我們的汽車加油梭甸;為我們的家庭供暖踏拓;為我們的食材烹煮。油氣工業(yè)為全球69億人口帶來他們日常所需能源的60%蜜雏。另外40%的能源來自于煤韩烹、核電、水力發(fā)電孝摘,以及諸如風電酿势、潮汐能發(fā)電乃至類似于柴火這樣的生物質能這類“可再生能源”。全球對能源的需求仍在持續(xù)增長妻往,尤其是像中國互艾、印度這樣的發(fā)展中國家;與此同時蒲讯,油氣工業(yè)仍在繼續(xù)探尋新能源忘朝。一些位于具有挑戰(zhàn)性區(qū)域的油氣逐漸被發(fā)現(xiàn),例如深水判帮,北極以及一些有政治紛爭的地區(qū)局嘁。
為滿足全球范圍內對能源需求的快速增長,政府部門頒發(fā)了越來越多的深水鉆探許可證晦墙。源于對深水油氣的勘探及抽取有空前增長的預期,E&P公司預見離岸工程將迎來強勁的增長晌畅。
今天但指,盡管典型的深水工程水深范圍為1500-2000米,但水深達7000米的超深水工程數(shù)量在持續(xù)增加抗楔。在深水的不利環(huán)境下棋凳,為遵循苛刻條件下的安全法則,需要巨大的投入來獲得特制的設備及特殊材料连躏。
為應對上述挑戰(zhàn)朵椿,保持生產加工的經濟性,伊斯卡研制了革新而前沿的刀具怠义,用于加工能勝任深水不利環(huán)境的特殊材料俭宁。越來越多的差異化需求,驅動伊斯卡走上了一條革新之路陷母,研制新產品贷营,提供前沿的刀具解決方案怯录,并已印制出完整的解決方案單行本(圖8);同時通過強大的全球營銷網絡保障每一位客戶得到技術支持及后勤诬粗、物流支持牡呀。伊斯卡,致力于為綠色環(huán)保的環(huán)境創(chuàng)建解決方案扯凫。
聲明:本網站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網沼昵,轉載的目的在于傳遞更多信息及用于網絡分享,并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責审炬,也不構成任何其他建議跨跨。本站部分作品是由網友自主投稿和發(fā)布潮峦、編輯整理上傳,對此類作品本站僅提供交流平臺忱嘹,不為其版權負責。如果您發(fā)現(xiàn)網站上所用視頻耕渴、圖片拘悦、文字如涉及作品版權問題橱脸,請第一時間告知础米,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內容,以保證您的權益屁桑!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。
- 暫無反饋