How a Bucking Unit Works: Main Components of Casing and Tubing Bucking Machines

قبل أن تدخل أداة التوصيل الخدمة، يكون لآلة واحدة الكلمة الأخيرة حول مدى جودة تجميع الخيوط: وحدة التثبيت. فهو يشد أداة التوصيل على الغلاف أو الأنابيب عند عزم دوران متحكم فيه، وعندما يكون عزم الدوران خاطئًا، غالبًا ما يظهر العطل فقط بعد أن يكون الاتصال في الخدمة. تحدد المكونات الرئيسية لوحدة المخالفة دقتها وعمر الخدمة وتكلفة التشغيل ، وكل منها يستحق التدقيق قبل الشراء.

تعتبر وحدة الثني أبسط من مخرطة الخيوط في الصيانة اليومية، لكن القوى المعنية كبيرة والخطأ المقبول صغير. يمكن للوحدة التي توفر عزم دوران خارج المواصفات بنسبة قليلة أن تسبب ضررًا غير مرئي في ذلك الوقت ومكلفًا لاحقًا. يسرد الجدول أدناه مجموعات المكونات الرئيسية؛ وتشرح الأقسام التالية ما يفعله كل منها وكيف يؤثر على الإنتاج.

هيكل رد فعل الإطار وعزم الدوران

تولد وحدة الانحناء عزم الدوران، ويمتص الهيكل الذي يحملها رد فعل مساوٍ ومعاكس. إذا لم يكن الإطار جامدًا بدرجة كافية، فإن المحاذاة بين رأس عزم الدوران والكماش الاحتياطي تتغير أثناء الدورة، ولن يتطابق عزم الدوران المسجل بواسطة نظام التحكم مع ما تواجهه الخيوط فعليًا.

تستخدم الوحدات المبنية جيدًا قاعدة ثقيلة من الحديد الزهر أو تصنيعًا فولاذيًا ملحومًا بأضلاع داخلية وأقسام مخففة للضغط. الهندسة الحرجة هي المحور بين رأس عزم الدوران والملقط الاحتياطي: يجب أن يظلوا متحدين المركز تحت الحمل الأقصى . يظهر الإطار المثبت بمسامير والذي يمكن أن يرتخي بمرور الوقت على أنه انخفاض في دقة عزم الدوران، لذلك يفضل الهيكل المكون من قطعة واحدة أو المصنوع بدقة. عند مقارنة الآلات، فإن كتلة الإطار وصلابته تشير إلى أكثر من عزم الدوران المقدر وحده.

رأس عزم الدوران: المغزل، القيادة، والإمساك

يمسك رأس عزم الدوران بأحد أعضاء الاتصال ويقوم بتدويره. أجزائه الثلاثة الرئيسية هي المغزل، ومجموعة القيادة، وفكوك التثبيت.

المغزل عبارة عن عمود ذو تجويف كبير يحمله محامل تتعامل مع الأحمال الشعاعية والمحورية. يحدد قطر التجويف أكبر قطر خارجي للأنبوب أو الوصلة التي يمكن أن تمر عبر الرأس، لذا فإن تجويف المغزل هو أول مواصفات يمكن مقارنتها بمجموعة منتجاتك. خلف المغزل، يعمل المحرك الهيدروليكي وعلبة تروس التخفيض على مضاعفة عزم الدوران إلى القيمة المقدرة.

الإمساك هو المكان الذي تصبح فيه جودة الماكينة مرئية. يتم إغلاق الفكوك التي يتم تشغيلها هيدروليكيًا أو القوالب المنزلقة على قطعة العمل وتنقل عزم الدوران إلى الوصلة. تتم مطابقة إدراجات الفك مع مادة الأنابيب؛ يسمح الإدخال البالي أو غير المتطابق بالانزلاق، والفك المنزلق هو أسرع طريقة للحصول على خيط ممتاز. يجب أيضًا أن تكون قوة التثبيت محدودة حتى لا تؤدي القبضة إلى سحق الأنابيب ذات الجدران الرقيقة.

الملقط الاحتياطي: المرساة الثابتة

يحمل الكماشة الاحتياطية الجانب الآخر من الاتصال بينما يدور رأس عزم الدوران. في وحدة ثني الغلاف والأنابيب، فإنها تستخدم مجموعة إمساك ذات دائرة كاملة أو مجزأة يتم تشغيلها بواسطة أسطوانات التثبيت الهيدروليكية.

يجب أن تكون المقبض الاحتياطي على الأقل بنفس قوة عزم دوران الماكينة الأقصى، لأنه أي انزلاق هنا يعني أن الأنبوب يدور بدلاً من إحكام التوصيل . يجب أن تقوم الفكوك أيضًا بتوزيع القوة بالتساوي حتى لا تضع علامة على جسم الأنبوب أو تجعل الأنابيب ذات الجدران الرقيقة بيضاوية، ولهذا السبب تتوافق حزم الفك مع القطر الخارجي وسمك الجدار لكل حجم أنبوب.

وحدة الطاقة الهيدروليكية

توفر وحدة الطاقة الهيدروليكية الطاقة لكل من الدوران والتثبيت: المحرك الكهربائي، والمضخة، والخزان، ومشعبات التحكم، وصمامات تخفيف الضغط، والمراكم.

تعتبر المراكم مهمة لأن ذروة عزم الدوران تكون متقطعة. فهي تخزن الطاقة أثناء وقت الخمول وتطلقها أثناء دورة التركيب، مما يسمح لمضخة أصغر بتوصيل نفس عزم الدوران الأقصى. يتحكم ضبط الصمام في مدى سلاسة زيادة عزم الدوران؛ يمكن أن تؤدي الخطوة المفاجئة إلى صدمة الخيوط وتسبب الانزعاج.

إدارة الحرارة هي قضية الإنتاج. يؤدي التشغيل المستمر إلى رفع درجة حرارة الزيت، مما يؤدي إلى تخفيف الزيت وتغيير قراءات الضغط. يحافظ مبرد الزيت والخزان ذو الحجم المناسب على النظام في نطاق درجة حرارة ثابت، وهذا الاستقرار يجعل حلقة التحكم في عزم الدوران أكثر اتساقًا في نهاية نوبة العمل.

نظام قياس عزم الدوران والتحكم فيه

يفصل قياس عزم الدوران بين الآلة القوية والآلة الدقيقة. تستخدم الأنظمة المباشرة خلية تحميل أو مستشعر عزم الدوران في مجموعة القيادة؛ تقوم الأنظمة غير المباشرة بحساب عزم الدوران من الضغط الهيدروليكي في المحرك. يعتبر الاستشعار المباشر أكثر دقة لأنه يستبعد تأثيرات الاحتكاك ودرجة الحرارة في الدائرة الهيدروليكية، ويفضل عندما تكون قيم عزم الدوران الموثقة مطلوبة.

تدير حلقة التحكم التركيب كتسلسل: الاتصال، وعزم الدوران المتزايد، والتثبيت النهائي، والإفراج. تحتاج بعض العمليات إلى التحكم في عزم الدوران فقط؛ ويحتاج البعض الآخر إلى التحكم في عزم الدوران والدوران، حيث يتتبع النظام زاوية الدوران ويمكنه اكتشاف الخيوط المتقاطعة. يحافظ التحكم الجيد على حدود عزم الدوران العلوية والسفلية بشكل متسق مع الحفاظ على سرعة الدورة بما يكفي لمعدل الخط.

بالنسبة للأنابيب الأنبوبية في حقول النفط، يعد الأداء الموثق جزءًا من قبول المنتج. عادةً ما تقوم المتاجر التي تستخدم أغلفة وأنابيب API 5CT بمراجعة متطلبات الامتثال API 5CT قبل قبول سجلات عزم الدوران للوحدة.

عندما يتحرك الجدول بين أحجام الغلاف، فإن الوحدة التحكم في عزم الدوران وسلوك التغيير يحدد مقدار وقت التوقف عن العمل الذي يكلفه تغيير الحجم.

الضوابط الكهربائية وواجهة المشغل

يقوم PLC بتشغيل الدورة: التثبيت، وتحديد المواقع، ومنحدر عزم الدوران، والإكمال، والتحرير. يعرض HMI عزم الدوران المستهدف، وعزم الدوران المحقق، وعدد الدورات، والإنذارات، ويخزن الوصفات لأحجام الأنابيب المختلفة. يؤدي إدخال الوصفة بدلاً من تشغيل الصمام اليدوي إلى إزالة معظم الاختلافات التي تعتمد على المشغل من جودة الاتصال.

ويحمل النظام الكهربائي أيضًا وظيفة السلامة: التشغيل باليدين، والحماية المتشابكة، والتوقف في حالات الطوارئ، والإغلاق التلقائي عند تجاوز حد عزم الدوران. يتيح تسجيل البيانات والاتصال بالشبكة إمكانية تتبع كل مفصل وفقًا لمعايير التركيب الخاصة به، وهو أمر متوقع بشكل متزايد في عمليات تدقيق الجودة.

الأنظمة المساعدة التي تؤثر على وقت التشغيل

لا تنتج المكونات المساعدة عزم الدوران، لكنها تقرر ما إذا كانت الآلة ستدير نوبة عمل كاملة دون انقطاع.

تطبيق مركب الموضوع

مركب الخيط يحمي سطح الخيط ويتحكم في الاحتكاك. تقوم أدوات تطبيق المخدر الأوتوماتيكية بقياس كمية قابلة للتكرار لكل مفصل، في حين أن التطبيق اليدوي يختلف من مشغل إلى مشغل: الكثير من المركب يمكن أن يسمح بالإفراط في الشد، والقليل جدًا يزيد من خطر التهيج.

التشحيم والتبريد

تحتاج المحامل الرئيسية وعلبة التروس والأسطح المنزلقة إلى إمداد مستمر بالزيت. يعد فقدان التشحيم هو السبب الأكثر شيوعًا لفشل المحامل المبكر في هذه الآلات وعادةً ما يمكن الوقاية منه. يحافظ نظام التبريد على درجة حرارة الزيت داخل النافذة التي تتوقعها حلقة التحكم.

تكامل السلامة والأتمتة

تقوم الواقيات المتشابكة وآليات فصل عزم الدوران بإيقاف الماكينة بعد وقوع حدث غير طبيعي. في المحطات ذات الإنتاجية العالية، تتصل وحدة الكبح بالناقلات ومعدات التحميل بحيث تتحرك الأنابيب تلقائيًا. في هذا الترتيب، تصبح المحطة أحد عناصر خط الإنتاج الذكي للاقتران الذي ينسق المعالجة والفحص والربط، كما أن تطابق مصافحة PLC ووقت الدورة له أهمية بقدر تصنيف عزم الدوران.

ما يجب التحقق منه قبل الشراء

يتم تقليل المجموعات المكونة إلى قائمة مرجعية. يحتاج عزم الدوران المقدر إلى هامش أعلى من أثقل اتصال لديك. يجب أن يقوم تجويف المغزل بمسح أكبر أداة توصيل. يجب أن يكون قياس عزم الدوران مباشرًا وموثقًا للعمل الذي يتم التحكم فيه بواسطة API. تعتمد سرعة التغيير على الفكوك وتخزين الوصفة. يحدد الوصول إلى الصيانة المدة التي تستغرقها الإصلاحات.

• الحد الأقصى من عزم الدوران مع هامش أمان أعلى من أعلى عزم دوران للمكياج في مجموعة منتجاتك.
• يتوافق نطاق المغزل ونطاق الإمساك مع أصغر وأكبر أحجام الأنابيب التي تقوم بمعالجتها.
• يتم الحكم على طريقة قياس عزم الدوران والتكرار وفقًا لمتطلبات الجودة والتدقيق الخاصة بك.
• فك سريع التغيير ووصفات مخزنة لأوقات تغيير مقبولة.
• يمكن الوصول إلى المرشحات والصمامات وأجزاء التآكل لإجراء صيانة أسرع.

هذه هي المعايير التي يجب إدخالها في أي مقارنة. ال غلاف وأنابيب اقتران وحدة خالف دليل اختيار المخرطة يشرح كيفية مطابقتها مع برنامج إنتاج محدد، بحيث يعتمد القرار على القدرة القابلة للقياس بدلاً من أرقام اللوحات.

أحد الأمثلة على هذه القرارات المطبقة عمليًا هو وحدة ربط غلاف وأنابيب سلسلة TYSKNKJ-100، وهي عبارة عن آلة لولبية مبنية حول منحدر عزم دوران يمكن التحكم فيه، وإمساك آمن، وتغيير سريع. إنه مخصص للمصانع التي تقوم بمعالجة الغلاف والأنابيب بأحجام الإنتاج وتحتاج إلى الوحدة للحفاظ على التفاوتات المسموح بها خلال نوبة عمل كاملة.

مطابقة وحدة المخالفة لبقية الخط

تقوم وحدة الثني بمهمة واحدة بسيطة - وهي إنشاء أو فصل اتصال ملولب عند عزم دوران يمكن التحكم فيه - وكل مكون رئيسي موجود لجعل هذه المهمة قابلة للتكرار. يمتص الإطار القوى، ورأس عزم الدوران وقبضة الكماشة الاحتياطية ويدوران، وتزود الوحدة الهيدروليكية بالطاقة، ويضمن نظام التحكم الدقة، كما تحافظ الأنظمة الكهربائية والمساعدة على التشغيل الآمن. يظهر الضعف في أي مكون في النهاية على شكل خردة أو إعادة صياغة أو صيانة غير مخطط لها.

في معظم المحلات التجارية، يتم تخطيط وحدة التجعيد مع ماكينة اللولبة: تقوم المخرطة بقطع الخيط، وتثبت وحدة التجعيد تجميع الأجزاء بشكل صحيح. تغطي مخرطة توصيل وصلة أنبوب الحفر جانب القطع من نفس مجموعة المنتجات، ويجب تحديد الآلتين حول نفس القطر الخارجي للأنبوب ونوع الاتصال ومعدل الإنتاج.