Tecnologia per giacimenti petroliferi EMAG: Novità mondiale – Misurazione senza contatto delle geometrie delle filettature nel processo di produzione

27/02/2020 - Markus Isgro

Produzione di manicotti del settore premium

Secondo il rapporto sull'energia del 2018 del Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR – Istituto federale per le Geoscienze e Risorse Naturali), il petrolio rimane la più importante fonte di energia al mondo, con una quota del 30,5% nel consumo di energia primaria.

Tuttavia, l'estrazione e l'importazione di oro nero sono rese difficili da restrizioni commerciali globali. Pertanto, la Cina ad esempio fa affidamento sulla produzione interna di petrolio per soddisfare la propria domanda. La fame cinese di energia sta portando alla perforazione di pozzi petroliferi a profondità record – fino a 8875 m sotto terra, una profondità maggiore dell'altezza del Monte Everest.

La produzione da depositi sempre più profondi impone elevati requisiti in termini di qualità e natura delle filettature premium di tubi di estrazione e rotanti, nonché dei relativi raccordi, i manicotti. A ciò si aggiunge l’aumento dei sistemi di misura necessari per minimizzare gli errori.

EMAG offre una soluzione a questo riguardo grazie a un sistema brevettato in grado di misurare senza contatto e in modo autonomo raccordi filettati di tubi e manicotti.


Novità a livello mondiale: Non Contact Pipe and Coupling Thread Inspection System (TIS – Sistema di ispezione per filettature di tubi e manicotti senza contatto)

Misurare manualmente la geometria della filettatura e di tenuta dopo aver avvitato le estremità di tubi e manicotti è un processo che richiede tempo e personale. Tuttavia, a causa dell'aumento dei requisiti per le filettature premium, il processo di misura è essenziale. Con il processo brevettato sviluppato ora da EMAG Leipzig, le geometrie delle filettature di tubi e manicotti possono essere misurate per la prima volta senza contatto. Il sistema di misurazione ottica senza contatto funziona indipendentemente dall'operatore e può essere utilizzato in modo indipendente o integrato in una catena di processo completa.

I vantaggi del sistema TIS sono evidenti: il potenziale di risparmio dovuto all’eliminazione della manodopera per la misura manuale è enorme. Ad esempio, in un impianto per manicotti della capacità produttiva annua di circa 1,3 milioni di manicotti, è possibile ottenere rapidamente risparmi per un valore pari a 6 cifre.

Al contempo, il nuovo sistema garantisce una precisione di misurazione molto elevata e costante con i tempi di misura più brevi. Grazie al feedback dei risultati di misurazione direttamente al controllore CNC della macchina utensile, le correzioni degli utensili vengono eseguite in automatico direttamente durante il processo di produzione.

Questo sistema di minimizzazione degli errori misura tutti i tipi di filettatura attualmente noti (API e filettatura premium). Il processo di misurazione manuale viene pertanto completamente eliminato.

Un ulteriore vantaggio di questo metodo è il rilevamento delle condizioni di usura degli inserti. Ciò significa che è possibile eseguire dei cambi inserto ottimali, riducendo il costo dell'utensile. Inoltre, si evitano fermi macchina indesiderati dovuti a utensili usurati.

Ottimizzazione del processo tramite gemello digitale

Da decenni, EMAG è fornitore di concezioni macchina flessibili e di sistemi completi per la produzione di estremità di tubi, manicotti, tool joint e altri componenti per giacimenti petroliferi. Le celle complete con macchine, robot, sistemi di misura e stazioni di marcatura provengono da un'unica fonte. L'obiettivo è ottimizzare continuamente le catene di processo. Ciò vale non solo per la lavorazione della filettatura, ma anche per i processi a monte e a valle.

Utilizzando i metodi di sviluppo più all'avanguardia, come ad esempio l'impiego del gemello digitale, è possibile simulare e adattare in anticipo i processi della macchina.

Sulla base di questa metodologia, è stata sviluppata la VLC 500 CM, un sistema di macchine che soddisfa pienamente le esigenze della lavorazione complessa dei manicotti.

Macchina per manicotti verticale VLC 500 CM

Con una gamma estremamente ampia di diametri da 2 3/8" a 13 3/8" e una lunghezza massima del manicotto di 400 mm, la VLC 500 CM copre una vasto ambito della produzione di manicotti e può quindi essere utilizzata in modo molto flessibile. Al contempo, la VLC 500 CM si distingue per l'elevata produttività grazie a potenti azionamenti. Grazie alla struttura modulare, la macchina può essere adattata in modo ottimale ai singoli compiti di lavorazione. Il comprovato sistema pick-up per il caricoe lo scarico automatizzato della macchina e gli assi dinamici garantiscono inoltre tempi morti estremamente ridotti.

Questa macchina viene utilizzata ad esempio dall’azienda austriaca voestalpine. Peter Winkler, direttore del reparto filettature presso voestalpine Tubulars GmbH & Co KG, ne riassume così l’impiego: “La VLC 500 CM combina prestazioni eccezionali nella lavorazione ad asportazione di truciolo e alta precisione. Questo ci ha dischiuso nuove opportunità nella produzione di giunzioni OCTG premium.”

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