Лазерный высокопроизводительный контроль геометрии резьбы



Скачать 43.81 Kb.
Дата05.11.2016
Размер43.81 Kb.
ЛАЗЕРНЫЙ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИИ РЕЗЬБЫ
Р.M. Галиулин, Д.Р. Богданов, Р.Р. Галиулина, Р.Р. Галимзянов, А.А.Петров, Колесников М.А.

Уфимский гос. авиационный технический университет (УГАТУ), г. Уфа, РБ, РФ

ООО Научно - Внедренческое Предприятие "ОПТЭЛ"
В настоящее время в нефтяной промышленности одной из наиболее важных и трудоемких операцией является контроль геометрии резьбовых соединений насосно-компрессорных, бурильных, обсадных труб, муфт, резьбоконтрольного и резьбонарезного инструмента и др.

Существующий субъективный ручной и визуальный контроль геометрии резьбы изделий с помощью гладких, резьбовых калибров, слепков и шаблонов не отвечает современным требованиям. С помощью калибров невозможен контроль таких наиважнейших параметров как высота резьбы, форма и значение радиусов впадин (вершин), которые обеспечивают прочность колонн и герметичность соединений.

В ООО НВП "ОПТЭЛ" УГАТУ созданы уникальные отечественные бесконтактные лазерные компьютерные системы "ОПТЭЛ" неразрушающего автоматического контроля геометрии наружной и внутренней резьбы. Работа систем основана на теневых, триангуляционных и др. способах измерений с использованием полупроводниковых развертывающих фотоприемников. Электронная и программная обработка информационных сигналов обеспечивают высокую точность и производительность бесконтактных измерений, надежность работы в производственных условиях.

Системы «ОПТЭЛ» проводят быстрые компьютерные измерения резьбы труб и муфт различных типоразмеров, создают компьютерную базу данных, упрощают и ускоряют получение и проведение статистического анализа, что актуально для внедрения современного международного стандарта ISO 9001:2000.

При контроле резьбы изделий автоматически измеряются параметры резьбы, сохраняются в базе данных и отображаются в виде графических номограмм и текстовых протоколов.

Системами «ОПТЭЛ» контролируются параметры наружной и внутренней резьбы различных видов и типоразмеров труб и муфт:

1.1. обсадных труб по ГОСТ 632–80, класса «Премиум», «Батресс» и др.

1.2. бурильных труб и замков (ниппелей и муфт ЗЛКА) по ГОСТ Р 50864-96, ТУ 3363–697–07501107–2005, ГОСТ 5286, ISO 15546 и др.,

1.3. НКТ по ГОСТ 633–80 и др.

1.4. метрической по ГОСТ 9150 и др.

1.5. по стандартам API - Американского Нефтяного Института: API Spec 7 NC и др.

2.Количество измеряемых точек профиля резьбы в сечении  до 8000;

3.Диапазоны измеряемых изделий:

- по диаметрам  до 450 мм;

- по длине резьбы изделия  до 200 - 300 мм;

4. Разрешающая способность измерений точки сечения профиля - 0,001 мм

5. Время измерения одного сечения резьбы трубы - от 10 сек.

При контроле резьбы изделий автоматически измеряются параметры резьбы по фактической профилограмме резьбы в различных сечениях по выбору пользователя, сохраняются в базе данных и отображаются в виде графических номограмм и текстовых протоколов с возможностью распечатки.

В системах "ОПТЭЛ" применен ряд технических решений, защищенных патентами, которые позволяют минимизировать влияние качества поверхности изделия, его формы, условий эксплуатации и др. В частности, в системах "ОПТЭЛ" измерения профиля резьбы труб, калибров проводятся автоматизированным оптоэлектронным теневым способом, который применим к любым поверхностям, в том числе и к зеркальным. Контроль точки профиля резьбы проводится в узком интервале шириной всего лишь 0,01 мм и с разрешающей способностью 0,001 мм.

Производительность контроля от 10 сек/сечение резьбы с выводом  в  протоколы  измерений  cотен параметров  резьбы.

В системах «ОПТЭЛ» в протоколы измерений выводятся для наружной и внутренней резьбы труб и муфт – до 250 параметров, включая повитковые: шаг резьбы, высота профиля, углы наклона сторон профиля B, G и , радиусы закруглений профилей, угол уклона и конусность, диаметры в основной плоскости, в плоскости торца, длина резьбы, параметры расчетного натяга по «виртуальным» калибрам

Это количество параметров полностью соответствует ГОСТ, ТУ и другим нормативным документам. Эти параметры позволяют правильно оценить годность резьбы, что нашло подтверждение на практике.

Таким образом, системы «ОПТЭЛ» обеспечивают объективный комплексный "размерный" контроль геометрических параметров резьбы с высокой производительностью, исключают ручной субъективный контроль с помощью механических калибров, создают компьютерную базу данных, упрощают и ускоряют получение и проведение статистического анализа, что актуально для внедрения современного стандарта ISO 9001:2000.

Системы "ОПТЭЛ" имеют в своем составе оптико-механический блок, содержащий сканирующую лазерные оптоэлектронные головки, электронный блок для первичной обработки информации, компьютер промышленного исполнения и оригинальное специализированное программное обеспечение (СПО) «ОPTEL-R» версии 6, обеспечивающее проведение автоматические измерения и обработку информации параметров резьбы,  работающее в реальном масштабе  времени, регистрацию, отображение, документирование и сохранение результатов с передачей их по компьютерной сети. Системы «ОПТЭЛ» работают как автономно, так и в составе автоматической линии АСУ ТП, с выдачей полученных результатов измерений и служебных сигналов в цифровой форме.

Для измерения же параметров новой резьбы (нестандартной) и нового типоразмера изделия с помощью систем «ОПТЭЛ» потребуется только создание, на основании чертежа Заказчика, соответствующего файла математической модели резьбы, содержащего данные о номинальных значениях параметров и допусках.

Автоматизированные лазерные  системы ОПТЭЛ прошли сертификацию в Росстандарте и внесены в Госреестр средств измерений.

Новые уникальные отечественные системы «ОПТЭЛ» с оригинальным программным обеспечением «OPTEL-R» позволяют нефтедобывающим и др. предприятиям решить проблему объективного высокопроизводительного комплексного контроля резьбы, ускорить освоение изготовления новых изделий, повысить качество изготовления  и восстановления бывших в употреблении труб и муфт НКТ, что даёт значительный экономический эффект.

Высокая эффективность новых лазерных систем "ОПТЭЛ" подтверждается опытом успешного их использования на ряде нефтедобывающих и др. предприятиях РФ.


Литература

1.Galiulin R.M., “Optoelectronic computer-aided measuring "OPTEL" systems”, in 7-th International Symposium on Laser Metrology applied to Science, Industry and Everyday Life, Proc. of SPIE (Vol. 4900), Bellingham, USA, 2002, pp. 486-496,

2. Galiulin R.M. and others, “Optoelectronic computer-aided inspection of thread geometry”, Proceedings of SPIE (Vol. 4900), Bellingham, USA, 2002, pp. 633-636

    3.Галиулин Р.М., «Оптоэлектронные системы для размерного контроля изделий сложной формы», журнал "Автометрия", Изд-во СО РАН, N 5, том 40, 2004, c. 26-37.


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница