Żyjemy ze spawania Korzyści dla klienta czynnik czwarty Innowacja w budowie rurociągów: Voith stawia na EWMpipeSolution Mündersbach, 01.03.2012. Nowe, innowacyjne procesy spawania metali w osłonie gazów obojętnych/gazów aktywnych (MIG/MAG), bazujące na możliwościach wysoce dynamicznych i w pełni cyfrowych inwertorowych źródeł prądu do spawania, zrewolucjonizowały w ostatnich pięciu latach branżę. Opatentowane procesy takie jak forcearc czy coldarc stały się uosobieniem technologicznych zmian, potrafiąc już sprostać obowiązującym surowym przepisom i normom. Kolejna nowość pipesolution jest o krok od przełomu: Voith Industrial Services GmbH, lider w branży budowy rurociągów korzysta z ekonomicznych i jakościowych zalet innowacji EWM HIGHTEC WELDING z Westerwaldu. Podczas budowy wysoce wydajnego bloku 9 elektrowni Mannheim AG (GKM) nowa technologia sprawdziła się zgodnie z prognozami i została zaaprobowana w drodze kontroli przez TÜV Hessen (zdj. 1). Voith Industrial Services, oddział Heidenheimer Voith GmbH, jest partnerem w zakresie usług świadczonych dla kluczowych gałęzi przemysłu na całym świecie. Ponad 19000 pracowników w ponad 170 lokalizacjach wspiera Seite 1 / 12
swoich klientów świadcząc kompleksowo wzorcowe usługi techniczne. Podczas budowy bloku 9 GKM oddziałowi Voith Ludwigshafen została powierzona budowa rurociągów wody chłodzącej oraz ciepłowniczych. Zasadniczo zastosowanie znalazły wszystkie metody łączenia elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych (TIG), elektrodami otulonymi oraz MIG/MAG. Decyzja o zastosowaniu danej metody zależy od średnicy rury, grubości ścian rury, materiału oraz specyfikacji klienta. Rurociągi wykonane z materiałów takich jak P265GH czy P235GH mają średnicę do 3400 milimetrów przy grubości ścian do 30 milimetrów. Dla rur o takich wymiarach brak jest prefabrykowanych łuków. Całość musi zostać wykonana segment po segmencie i precyzyjnie zespawana w miejscu montażu - w tym celu koniecznym jest wykonanie kilkuset spawów (zdj. 2). Nowe rozwiązanie ekonomiczniejsze, efektywniejsze, bez start jakościowych Holger Elfert, inżynier spawalnictwa (SFI) w Voith (zdj. 3), podsumowuje: Żyjemy ze spawania. Dotychczas dla tego rodzaju rozmiarów rur zalecano stosowanie metody MMA. Podczas przygotowań do projektu Voith wszedł w kontakt z Hassanem Lakhnati, specjalistą od spawania rur oraz szefem centrum technologicznego EWM w Weinheim zlokalizowanego niedaleko Mannheim. Ten zaproponował zastosowanie nowego sposobu łączenia w GKM Seite 2 / 12
ekonomiczniejszego, efektywniejszego, bez strat jakościowych. Claus Tremmel, kierownik oddziału Voith Ludwigshafen, wspomina: Chciał zachęcić nas do zastosowania metody, która według przepisów nie była dozwolona. Ostatecznie jego argumenty za metodą spawania MAG z pipesolution w połączeniu z chyba najbardziej wszechstronnym źródłem prądu do spawania MIG/MAG dostępnym obecnie na rynku alpha Q przekonały nas do podjęcia tej próby (zdj. 3). Lakhnati przyjechał z pokazowym urządzeniem do zakładu w Ludwigshafen. Podczas próby natychmiast udowodnił to, co obiecywał. Wyposażona w podwójną walizkę na dwa różne dodatkowe druty na rolce - drut pełny i proszkowy - alpha Q wykonała najpierw spoinę rdzenną; następnie położyła bezpośrednio warstwy wypełniające i kryjące. Wystarczyło jedynie chwycić drugi palnik i uruchomić przyciskiem na palniku program spawania drutem proszkowym. Efekt spawania był bez zarzutu i wysokiej jakości. W końcowej kontroli w oparciu o normę AD 2000 TÜV Hessen przyznało swój certyfikat. Harald Nirmaier (zdj. 3), kierownik projektu Voith w GKM, dodaje: Tak przygotowani zaprezentowaliśmy nowe rozwiązanie naszemu klientowi. Prezentacja nowej metody w praktyce przekonała również specjalistów z GKM; po kontroli przez SLV Mannheim wyrazili zgodę na jej zastosowanie. Cechy i zalety w skrócie Seite 3 / 12
alpha Q źródło prądu, które pozwala na realizację wszystkich zadań w doskonałej jakości: na cienkich i grubych blachach oraz z zastosowaniem różnych wariantów przygotowania spawu - od spoiny rdzennej po warstwę kryjącą. Pewnie i niezawodnie radzi sobie ze standardowymi procesami spawania łukiem takimi jak spawanie standardowe metodą MIG/MAG, spawanie impulsowe, TIG (Liftarc), MMA, spawanie superpuls oraz żłobienie do tego dochodzi nagradzany wielokrotnie proces łączenia forcearc. Jedyny tego typu na światowym rynku inwertorowy moduł mocy wykorzystuje zaawansowaną technikę mikroprocesorową do niezwykle szybkiej regulacji; dzięki niemu możliwe są warianty procesu MIG/MAG z użyciem zredukowanego ciepła: coldarc i pipesolution (zdj. 4). pipesolution pokazują swoją przewagę podczas spawania wszelkich blach i rur we wszystkich pozycjach: szybkie i absolutnie niezawodne spawanie ściegiem graniowym MAG z zachowaniem wysokiej jakości, podczas łączenia ręcznego lub zautomatyzowanego (np. z użyciem systemu orbitalnego pipetruck) z lub bez szczeliny powietrznej, stali niestopowych, niskostopowych oraz wysokostopowych, z użyciem drutu pełnego i proszkowego. Charakterystyka krótkiego łuku elektrycznego o zminimalizowanej mocy wyróżnia się niezawodnością procesową oraz doskonałą stabilnością. Ta innowacja stanowi wręcz jedyną ekonomiczną alternatywę dla spawania metodą TIG jakość TIG z prędkością MAG. Seite 4 / 12
Przypływ mocy z pipesolution na przykładzie: z wykorzystaniem automatyzacji metoda pozwala na uzyskanie podczas spawania ściegiem graniowym wydajności 150 do 500 milimetrów na minutę. Tak duże prędkości łączenia wymagają szczególnie dużej prędkości regulacji sterownika i źródła prądu w celu zapewnienia niezmiennych parametrów łuku. Wyjątkowość tego rozwiązania została uznana przez praktyków na całym świecie. Do zalet spawania ze zmniejszonym wprowadzaniem ciepła należy również niezawodne spawanie przy nierównomiernej szczelinie powietrznej (2 do 5 milimetrów), minimalne odkształcenia, pewne spawanie krawędzi i zboczy również w przypadku przesunięcia krawędzi do 1,5 milimetra, brak przebijania drutu i brak konieczności podpory jeziorka. Trzy do czterech razy szybciej niż dotychczas Kierownik projektu Nirmaier wymienia zalety urządzenia oraz metody wymagane w konkretnych przypadkach: Po wykonaniu spoiny rdzennej z użyciem tradycyjnej metody MMA musieliśmy całą spoinę wypełnić i dospawać po przeciwnej stronie. Teraz spoinę wykonujemy za jednym razem z użyciem pipesolution oraz drutu pełnego spawając warstwy wypełniające tak samo jak warstwę kryjącą bezpośrednio z drutem proszkowym na niej. Seite 5 / 12
Dzięki procesowi pipesolution o zredukowanej mocy udaje nam się uzyskać pożądaną lepkość jeziorka spawalniczego w każdej pozycji spawania (zdj. 5). Zabezpieczenie jeziorka staje się tym samym zbędne. Podczas późniejszego spawania drutem proszkowym korzystamy z charakterystyki dopasowanej przez EWM specjalnie do naszych wymagań. Summa summarum jesteśmy dziś trzy do czterech razy szybsi niż wcześniej. Ponadto udaje nam się zaoszczędzić kilkaset kilogramów dodatkowego drutu spawalniczego, ponieważ mogliśmy zmniejszyć kąt skosu spoin V- kształtnych z 60 do 50 stopni. Bardziej strome skosy oznaczają mniejszą objętość. Po tym jak pierwsza instalacja alpha Q sprawdziła się w obróbce wstępnej, od marca 2011 już sześć tego typu systemów wyposażonych w podwójną walizkę pracuje na budowach. Elastyczność i zaufanie względem dostawcy systemu Wejście w nowe obszary technologiczne spawania wymaga dużego wzajemnego zaufania, zauważa inżynier spawalnictwa pan Elfert, Nasze zaufanie rosło wraz z postępami w realizacji projektu EWM stało się dla nas w międzyczasie kimś więcej niż tylko doradcą i producentem urządzeń. Ten niemiecki lider rynkowy i technologiczny jest wyłącznym dostawcą wszystkich komponentów kompletnego systemu spawalniczego od źródła prądu Seite 6 / 12
poprzez dodatki spawalnicze i palniki aż po akcesoria i części zużywalne. Claus Tremmel postrzega ponadto elastyczność EWM za istotne kryterium przemawiające za złożeniem zamówienia na kompletny system: Oczekujemy kompleksowego serwisu dostępnego w dowolnej chwili. Z tego powodu również bliska lokalizacja partnerów serwisowych jest dla nas bardzo istotna. Nasze spawarki są ciągle w użyciu; nie możemy sobie pozwolić na dłuższe czasy przestoju z powodu awarii. Decydując się na dostawcę systemowego zmniejszamy z jednej strony zapas części zamiennych, z drugiej zaś co stanowi czynnik decydujący mamy partnera serwisowego, który odpowiada za prawidłowe współdziałanie wszystkich komponentów oraz jakość w całym łańcuchu procesowym. Po zakupie urządzenia sprawnie działający serwis taki jak Weinheimer to absolutna konieczność. Kolejne szczegóły dopełniają całościowy obraz zadowolenia, jak zauważa Elfert: Nawet dysze prądowe przyczyniają się do całościowego wzrostu ekonomiczności systemów łączenia. Dzięki ich specjalnym cechom, przykładowo szczególnie długiej powierzchni styku, większym gwintom M7 i M9 zamiast M6 i M8 oraz o 30 procent większemu przekrojowi podcięcia gwintu w porównaniu do standardowych dysz, osiągamy znacznie dłuższe czasy żywotności. Od nowicjusza do profesjonalisty w 14 dni Seite 7 / 12
Również spawaczom Voith przestawienie się na nową metodę MAG przyszło bez trudu. Mając wiedzę na temat elektrod oraz uprawnienia spawacza wg DIN EN 287 jak również znajomość dyrektywy w sprawie urządzeń ciśnieniowych 97/23/WE, byli w dużej mierze nowicjuszami w zakresie spawania MAG w osłonie gazów ochronnych. Po ukończeniu 14-dniowego programu treningowego przeprowadzonego na miejscu u klienta przez technika EWM opanowali oni w pełni swoje nowe narzędzie; praca z jego użyciem sprawia im wyraźną przyjemność (zdj. 6). Na zakończenie w SLV-Mannheim odbył się sprawdzian umiejętności praktycznych. Po jego zaliczeniu spawacze otrzymali dopuszczenie do prac w bloku 9 GKM. Sterownik urządzeń alpha Q ułatwia obsługę: Wszystkie potrzebne programy łączenia są w nim zapisane. Spawacz wybiera jedynie materiał podstawowy, dodatek spawalniczy i gaz osłonowy, uruchamia program i parametry są właściwe. Oszczędne i przyszłościowe Decyzję o zastosowaniu w Voith alpha Q również w przyszłości, potwierdza kierownik oddziału pan Tremmel: Przede wszystkim wrażenie zrobił na nas potencjał oszczędności czasu, energii, materiałów dodatkowych i Seite 8 / 12
gazu osłonowego. Szukaliśmy również uniwersalnego urządzenia do wszystkich metod spawania łukiem. alpha Q może ponadto pracować jako serce zautomatyzowanej orbitalnej instalacji spawalniczej. Dodatkowy interfejs, ciągnik i palnik maszynowy są wystarczające do przezbrojenia. Seite 9 / 12
Zdjęcia: Zdj. 1.: pipesolution to synonim szybkiego i absolutnie niezawodnego spawania ściegiem graniowym MAG w przypadku łączenia ręcznego lub zautomatyzowanego. Voith Industrial Services wykorzystuje zalety tego nowego procesu spawania podczas budowy rurociągów Zdjęcie: EWM HIGHTEC WELDING Zdj. 2.: Rurociągi wody chłodzącej o średnicy do 3400 milimetrów - precyzyjne spawanie segment po segmencie - z wykorzystaniem certyfikowanej przez TÜV Hessen metody MAG Zdjęcie: EWM HIGHTEC WELDING Seite 10 / 12
Zdj. 3.: Kierownik projektu Harald Nirmaier (zdjęcie): Wykonujemy rdzeń za jednym razem. Dziś jesteśmy do czterech razy szybsi niż dotychczas". SFI Holger Elfert: Żyjemy ze spawania, nasze zaufanie do EWM rosło wraz z postępami w realizacji projektu. Kierownik oddziału Claus Tremmel: Przede wszystkim zrobił na nas wrażenie potencjał oszczędności alpha Q." Zdjęcie: EWM HIGHTEC WELDING Zdj. 4.: Skrócona prezentacja procesów spawania podczas budowy bloku 9 GKM: Również producenci tacy jak Liebherr, Manitovoc/Grove czy Wilbert wykorzystują do niezawodnej i ekonomicznej produkcji swoich dźwigów najnowsze technologie EWM takie jak forcearc czy coldarc Zdjęcie: Heinze Seite 11 / 12
Zdj. 5.: Perfekcyjne spawanie MAG za jednym razem sterowany programowo proces pipesolution o zredukowanej mocy zapewnia w każdej pozycji spawania pożądaną lepkość jeziorka spawalniczego Zdjęcie: EWM HIGHTEC WELDING Zdj. 6.: W krótkim czasie spawacze Voith opanowali nowy proces łączenia. Praca sprawia im przyjemność wystarczą trzy operacje ręką, by ustawić właściwe parametry Zdjęcie: EWM HIGHTEC WELDING Seite 12 / 12