Problemi comuni delle unità in controtendenza e soluzioni pratiche per i negozi di giacimenti petroliferi

I guasti dell'unità in controtendenza sono generalmente graduali

Un'unità di contrasto, a volte chiamata macchina di accoppiamento o avvitabile, applica una macchina controllata per creare o rompere le connessioni filettate di tubi e involucri. Quando inizia a cedere, il primo segno di solito non è un blocco o una parte rotta. È un grafico della coppia che non corrisponde più al grafico: la macchina si ferma al conteggio dei giri corretti, ma la coppia finale è inferiore del 10% rispetto al giunto precedente, oppure la connessione ruota di un quarto di giro dopo l'arresto del mandrino.

Molte connessioni di giacimenti petroliferi sono conformi alle tolleranze di filettatura API 5B e realizzate in base a un diagramma di coppia specifico per la connessione. L'unità di controtendenza fa parte di quella catena di misurazione. Lo stesso schema si ripete in molti negozi: l'unità di controtendenza ha lentamente perso la precisione della coppia, la presa di serraggio o l'allineamento . Il tubo, il giunto e il composto della filettatura rientrano nelle specifiche; la macchina è la variabile. Questo articolo mappa i problemi più comuni delle unità di controtendenza in soluzioni pratiche, iniziando con la diagnosi e passando attraverso la calibrazione, la manutenzione e la selezione dell'attrezzatura. Per uno sguardo più da vicino su come queste macchine sviluppano la coppia, leggi questa spiegazione di coppia erogata e principi di compensazione in un'unità di compensazione dell'accoppiamento .

Problemai comuni delle unità in controtendenza e i sintomi che li tradiscono

L'esperienza sul campo indica solitamente cinque gruppi di guasti: deriva del trasduttore di coppia, usura del bloccaggio e dell'inserto, instabilità della pressione idraulica, disallineamento del mandrino ed errori di controllo o programmazione. Non sono sempre separati. Una ganascia che scivola per un giunto può creare un picco di coppia che assomiglia a un guasto del trasduttore, e un mandrino disallineato può far sì che ogni accoppiamento inizi su un angolo.

Problemi di coppia e conteggio dei giri

Gli errori di coppia sono i più costosi perché possono nascondere una cattiva connessione. Un trasduttore danneggiato può leggere la coppia bersaglio mentre il giunto effettivo è sottocoppia. Il collegamento lascia quindi la stazione al di sotto del livello di reintegro richiesto. La migliore contromisura è registrare l'intera curva coppia/sterzata e confrontare la sua forma con la tabella delle connessioni, non solo con il numero finale. Le modifiche alla mescola della filettatura modificano anche l'attrito, quindi la finestra di coppia è valida solo per la mescola elencata nella tabella.

Guasti di serraggio, idraulici e di allineamento

I difetti di serraggio sono generalmente visibili. Segni lucidi attorno al diametro esterno del tubo, rotazione all'interno delle ganasce o un tubo che inizia a piegarsi nel caricatore indicano che il raggio dell'inserto o la pressione di bloccaggio sono errati. I guasti idraulici possono apparire come guasti di coppia quando l'olio è freddo, contaminato o surriscaldato. I difetti di allineamento sono i più pericolosi perché il danno avviene nei primi due fili; quando il grafico della coppia appare anomalo, l'accoppiamento è già filettato.

Una sequenza pratica di diagnosi dell'unità in controtendenza

Prima di sostituire le parti, far eseguire all'unità di contrasto una sequenza che separa gli errori di misurazione dagli errori meccanici. L'obiettivo è identificare il primo guasto della catena, non la parte che si rompe di conseguenza.

1. Confermare le specifiche di connessione, la coppia target e il composto della filettatura rispetto alla tabella del lavoro.
2. Eseguire un giunto di riferimento noto per essere buono e confrontare la sua curva coppia-giro con una linea di base.
3. Riazzerare la lettura della coppia e controllare la catena di misurazione con un trasduttore master.
4. Ispezionare gli inserti delle ganasce, il raggio della matrice, il naso del mandrino e le condizioni dell'olio idraulico.
5. Eseguire lo stesso giunto una seconda volta e confrontare le due curve.

Leggi la curva del trucco, non solo il numero finale

Un picco improvviso alla fine del ciclo di trucco significa che la spalla è in contatto prima che venga raggiunta la faccia di riferimento. Una zona piatta al centro significa che il tubo potrebbe scivolare nelle ganasce. Una curvatura regolare ma sempre più ripida indica solitamente la compressione del composto della filettatura, non un danno alla filettatura. Queste curve possono essere confrontate direttamente perché l'encoder e il trasduttore di coppia dell'unità di controtendenza registrano gli stessi dati di cui ha bisogno il reparto QC.

Utilizzare un giunto di riferimento dopo ogni cambio

Il cambio formato è il momento in cui vengono introdotti la maggior parte degli errori di unità in controtendenza. Una diversa dimensione della carcassa, un nuovo stile di accoppiamento o un target di coppia inferiore possono sembrare corretti nella schermata di controllo mentre la configurazione fisica è errata. La realizzazione di un giunto di riferimento dopo il cambio rileva questi errori prima dell'inizio della produzione. La sequenza è descritta più dettagliatamente in questa guida procedura di cambio formato e controllo di coppia su un tornio con unità di controtendenza .

Soluzioni preventive che interrompono i problemi ricorrenti delle unità in controtendenza

La manutenzione preventiva offre l'impatto maggiore quando si tratta l'unità di controtendenza come uno strumento di misura, non solo come una macchina idraulica. Una breve lista di controllo giornaliero impedisce il ripresentarsi della maggior parte dei problemi comuni.

• Azzerare il display della coppia e controllare la pressione idraulica alla temperatura di esercizio.
• Registrare la coppia e il numero di giri per ogni giunto e contrassegnare qualsiasi modifica superiore alla tolleranza dell'officina.
• Ispezionare gli inserti delle ganasce per verificarne l'usura e verificare che il raggio della matrice corrisponda al diametro esterno del tubo.
• Controllare il livello, le condizioni e la temperatura dell'olio idraulico prima di avviare il turno.

Calibrare la catena di misurazione alla temperatura di lavoro

La macchina viscosità dell'olio cambia con la temperatura, quindi la calibrazione di una fredda può introdurre un errore sistematico in una produzione a caldo. Il trasduttore di coppia, il cavo, l'amplificatore e il display devono essere verificati con una cella di coppia master riservata esclusivamente alla calibrazione. Un intervallo pratico dipende dal numero di turni e dalla gravità del lavoro; molti negozi ripetono un giunto di riferimento all'inizio di ogni turno ed eseguono mensilmente una verifica completa della cella principale.

Abbina gli strumenti di serraggio a ogni diametro esterno del tubo

Gli inserti delle ganasce usurati o non corretti sono la causa più comune di problemi dell'unità di contrasto legati al bloccaggio. Il raggio dell'inserto deve corrispondere al diametro esterno effettivo del tubo, non alla dimensione nominale scritta nel file di lavoro. Se la pressione di serraggio è impostata per una corda di rivestimento più pesante, il tubo a parete sottile diventerà ovale prima che la lettura della coppia si sposti. Contrassegnare gli inserti in base al raggio e tenere fuori servizio le matrici usurate è un modo economico per evitare danni costosi alla filettatura.

mantenere l'allineamento del mandrino nel piano di manutenzione

Il disallineamento del mandrino è facile da ignorare perché si sviluppa lentamente. Una barra di prova e un comparatore mostreranno se il naso del mandrino è perpendicolare all'asse di bloccaggio. Al posto del controllo visivo si dovrebbe utilizzare la tolleranza del produttore della macchina, poiché la prima filettatura può essere danneggiata di una frazione di millimetro.

Selezionare un'unità in controtendenza che eviti questi problemi

Se gli stessi problemi si ripresentano dopo un ciclo di manutenzione completo, l'unità di contrasto potrebbe non avere più la rigidità, la risoluzione dei controlli o la registrazione dei dati necessari per il mix di connessioni del tuo negozio. La selezione dovrebbe basarsi sull'intervallo di coppia, sul foro del mandrino, sul sistema di bloccaggio e sulle funzioni di controllo che rendono ripetibile il cambio.

Per le officine che compongono e smontano giunti per tubi e involucri, l'unità di accoppiamento per involucri e tubi da avvitare TYSKNKJ-100 è un esempio di macchina progettata con coppia idraulica controllata e bloccaggio basato su stampo. Fornisce all'operatore una chiara lettura della coppia e della svolta, che è esattamente ciò di cui ha bisogno la sequenza di diagnosi.

Per un confronto più ampio tra i tipi di macchine, leggere la guida a selezione di un tornio con unità di accoppiamento per tubi e involucri prima di decidere tra un'unità indipendente, una macchina combinata di filettatura e deformazione e un'unità che verrà successivamente integrata in una linea di produzione.

Quando la soluzione corretta è la riparazione del filo o il trucco automatizzato

Nonostante una diagnosi corretta, alcuni guasti alle unità di contrasto lasciano filettature danneggiate su tubolari altrimenti utilizzabili. La rottamazione di ogni estremità danneggiata del tubo è costosa, soprattutto in piccoli lotti. Un tornio appositamente costruito per la lavorazione dei tubi dell'olio può ritagliare o ripristinare il profilo della filettatura con le stesse aspettative di precisione della lavorazione originale. Il tornio per la lavorazione dei tubi dell'olio TYSK1355 è una macchina progettata per questo lavoro di riparazione e rilavorazione.

Se il problema principale è la movimentazione manuale piuttosto che la precisione della coppia, una linea di accoppiamento automatizzata rimuove la parte più variabile del processo: spostare manualmente il tubo e l'accoppiamento dentro e fuori dall'unità di contrasto. La linea di produzione intelligente dei giunti collega la preparazione, l'ispezione e la registrazione dei dati in modo che la curva di coppia venga mantenuta per ciascuna connessione.

Un problema dell'unità in controtendenza viene risolto quando la macchina può ripetere la stessa coppia e girare entro la tolleranza di connessione. Inizia con la disciplina di calibrazione e cambio. Se successivamente la macchina non riesce a sostenere il processo, il passaggio successivo dovrebbe migliorare la tenuta del pezzo, il controllo della coppia o la movimentazione dei materiali.