Hvordan STEP-basert rørprefabrikasjon reduserer installasjonstid og prosjektkostnader

Hvordan STEP-basert rørprefabrikasjon reduserer installasjonstid og prosjektkostnader

I offshore-, marine- og industrielle hydraulikkprosjekter er en av de største utfordringene å omsette et 3D-design til et fullt installert rørsystem.

I mange verksteder er den tradisjonelle arbeidsmetoden fortsatt vanlig: Skiden Et hydraulikk aggregat eller et pumpe arrangement må først ferdigstilles før rørene kan måles opp, prefabrikkeres og tilpasses manuelt under installasjonen.

Selv om denne metoden fungerer, har den betydelige begrensninger. Den forlenger prosjektets gjennomføringstid, øker antall installasjonstimer og gjør det vanskelig å oppnå høy repeterbarhet ved serieproduksjon.

I dag gjør prefabrikkerte hydrauliske rørsystemer kombinert med CNC-rørbøying og overføring av design elektronisk via STEP filer det mulig å gjennomføre prosjekter raskere, med høyere nøyaktighet og med betydelig mindre arbeid ute på installasjonsstedet.

Hva er en STEP-fil?

En STEP-fil (.stp eller .step) er industristandarden for utveksling av 3D CAD-data / rørbøye informasjon mellom ulike konstruksjonssystemer.

Filen inneholder den komplette geometrien til en komponent eller sammenstilling og kan derfor brukes som grunnlag for hele rørbøyeoperasjon.

Dette muliggjør en direkte overgang fra et design/ en 3D-modell til prefabrikasjon av hydrauliske rørsystemer.

CAD-modell → STEP-fil → Simulering → Prøvebøying → Serieproduksjon

Fra manuell rørbøying til digital rørprefabrikasjon

I en tradisjonell rørbøyeprosess må operatørene manuelt beregne rette lengder, bøyesekvenser, bøyeavkortninger og kompensere for materialets elastisitet (spring-back).

Ved komplekse tredimensjonale rørgeometrier er prosessen i stor grad avhengig av operatørens erfaring, prøvebøying og manuelle justeringer.

Jo mer komplekst rørsystemet blir, desto større blir risikoen for planleggingsfeil og produksjonsfeil.

Hver ekstra prøvebøying øker ikke bare produksjonstiden, men også risikoen for å skade verdifullt materiale. For kostbare rør i rustfritt stål, 6MO, Super Duplex eller høytrykksapplikasjoner kan én enkelt feil føre til betydelige materialtap og ekstra kostnader.

Ved bruk av transfluid rørbøyemaskin og design overført vha STEP-filer kan en stor del av dette arbeidet flyttes til et digitalt miljø før produksjonen starter.

Programvaren kan automatisk hente ut:

• 3D-geometri
• rørdiameter
• veggtykkelse
• bøyeradier
• bøyevinkler
• utviklede rørlengder

Resultatet er raskere produksjonsforberedelser, bedre repeterbarhet og redusert risiko for feil.

Simulering før produksjonsstart

En av de største fordelene med moderne programvare for rørbøying er muligheten til å simulere hele bøyeprosessen før maskinen startes.

Programvaren vurderer blant annet:

• om rør- geometrien kan produseres bøyes
• potensielle kollisjoner mellom røret, maskinverktøyene og verkstedgulvet som følge av rørrotasjon og komplekse bøyesekvenser i flere plan
• minimumsavstander mellom bøyer
• nødvendige teknologiske tillegg
• korrekt materialgrep under bøyeprosessen

Dette gjør det mulig å identifisere potensielle problemer før produksjonen starter og reduserer risikoen for kostbart omarbeid.

Ved komplekse tredimensjonale geometrier kan et rør være korrekt i CAD-modellen, men likevel umulig å produsere på grunn av begrensninger knyttet til maskinverktøy, rørrotasjon eller nødvendig klaring mot gulvet under bøyeprosessen.

For lange og komplekse rørgeometrier kan simuleringen ofte på et tidlig stadium avgjøre om designet faktisk kan produseres på en bestemt rørbøyemaskin.

Verifisering og optimalisering av geometri før produksjon

En av de største fordelene med STEP-basert rørprefabrikasjon er muligheten til å verifisere produksjonsmulighetene før fabrikasjonen starter.

I praksis hender det at konstruktører utvikler geometrier som fungerer perfekt i CAD-modellen, men som viser seg å være vanskelige eller umulige å produsere på en faktisk rørbøyemaskin på grunn av bøyeradier, avstander mellom bøyer eller materialbegrensninger.

I slike tilfeller kan geometrien analyseres og optimaliseres, gjøre mindre endringer som muliggjør bøying I maskin, før produksjon.

Den oppdaterte STEP-filen kan deretter returneres til engineering-teamet for verifisering i den opprinnelige 3D-modellen.

Dette gjør det mulig å identifisere og løse potensielle problemer i designfasen i stedet for under offshore-installasjon eller montering på anlegg.

I mange tilfeller er mindre justeringer av rørføringen eller bøyeradiene tilstrekkelig for å eliminere kostbare forsinkelser og modifikasjoner.

Hvorfor er prøvebøying fortsatt nødvendig?

Selv med avansert programvare oppfører ulike materialer seg forskjellig under bøying.

Av denne grunn utføres det alltid en prøvebøying før serieproduksjonen starter.

Målingene brukes til å bestemme:

• faktisk elastisitet / spring-back I rør
• materialforlengelse under bøyeprosessen

Etter kalibrering kompenserer systemet automatisk for disse forskjellene gjennom hele produksjonsserien.

Resultatet er svært høy dimensjonsnøyaktighet og repeterbarhet gjennom hele batchen.

Det er nettopp kombinasjonen av digital simulering, praktisk testing og operatørerfaring som gjør det mulig å oppnå resultater som er vanskelige å oppnå ved tradisjonell manuell tilpasning av rør.

Parallell produksjon i stedet for sekvensiell produksjon

En av de største fordelene for prosjektledere er muligheten til å gjennomføre flere aktiviteter samtidig.

Tradisjonell produksjonsmodell

Bygging av ramme → Transport → Oppmåling av rør → Bøying → Installasjon

Digital modell for rørprefabrikasjon

Bygging av ramme + Rørprefabrikasjon → Sluttinstallasjon

Dette betyr at rørsystemene kan produseres parallelt med den bærende konstruksjonen.

I praksis kan rørprefabrikasjonen starte lenge før den ferdige skiden eller konstruksjonen ankommer hydraulikkverkstedet.

Forutsetningen er at konstruksjonen produseres innenfor de dimensjonstoleransene som er definert i prosjektet.

For mange offshore-, marine- og industriprosjekter kan dette redusere den totale prosjektgjennomføringstiden betydelig.

Sporbarhet og merking av rør

Sporbarhet blir stadig viktigere i offshore-, marine- og industriprosjekter.

Hvert prefabrikkerte rør kan merkes permanent i henhold til prosjektdokumentasjonen, noe som forenkler:

• installasjon
• kvalitetskontroll
• vedlikehold og service
• dokumenthåndtering

Et godt utformet identifikasjonssystem reduserer risikoen for installasjonsfeil og bidrar til raskere idriftsettelse.

Færre koblinger – lavere risiko for lekkasjer

Rørprefabrikasjon og presisjonsbøying gjør det mulig å redusere antall fittings og koblinger som kreves i et rørsystem.

Hver kobling representerer et potensielt lekkasjepunkt, spesielt i hydrauliske høytrykksanlegg.

Et godt konstruert og nøyaktig bøyd rørsystem gir:

• færre koblinger
• raskere installasjon
• lavere risiko for lekkasjer
• enklere vedlikehold
• en ryddigere og mer profesjonell installasjon

En ytterligere fordel er redusert risiko for montasjespenninger som ofte oppstår når rør må tilpasses manuelt under installasjonen.

Typiske bruksområder

Prefabrikkerte hydrauliske rørsystemer benyttes ofte i:

• offshore hydrauliske systemer
• marine rørsystemer
• hydrauliske kraftenheter (HPU-er)
• instrumentrørsystemer
• prosess- og industrianlegg
• skidmonterte hydraulikkpakker

Hvordan vi gjennomfører slike prosjekter hos Ekke Hydraulics

Som eksklusiv representant for Transfluid i Norge benytter Ekke Hydraulics moderne CNC-rørbøyeteknologi fra Transfluid til prefabrikasjon av hydrauliske rørsystemer og instrumentrør basert på STEP-filer.

I tillegg til selve produksjonen bistår vi kundene våre med verifisering av geometri og vurdering av produksjonsmuligheter. Dersom det identifiseres utfordringer knyttet til bøyeradier, kollisjoner eller teknologiske begrensninger, kan vi foreslå designendringer og returnere en oppdatert STEP-modell for videre engineeringgjennomgang.

Dette gjør det mulig å løse mange potensielle utfordringer før fabrikasjon og installasjon starter.

Fra vårt verksted i Mekjarvik, Randaberg leverer vi prefabrikkerte rørsystemer til offshore-, marine- og industriprosjekter.

Konklusjon

Bruken av STEP-filer og STEP-basert rørprefabrikasjon er ikke lenger forbeholdt de største produsentene.

Stadig flere offshore-, marine- og industriprosjekter benytter prefabrikkerte hydrauliske rørsystemer for å redusere gjennomføringstid, forbedre kvalitet og redusere installasjonskostnader.

Den største fordelen er ikke selve bøyeprosessen, men muligheten til å forberede komplette rørsystemer på forhånd, verifisere produksjonsmuligheter og redusere mengden arbeid som må utføres ute på anlegget.

Det er nettopp her moderne rørprefabrikasjon gir de største besparelsene i tid, kostnader og prosjektressurser.

Som eksklusiv representant for Transfluid i Norge kombinerer Ekke Hydraulics STEP-basert engineering, moderne rørbøyeteknologi og praktisk offshore-erfaring for å hjelpe kunder med å verifisere, prefabrikkere og levere komplette hydrauliske rørsystemer og instrumentrørsystemer med høy nøyaktighet og repeterbarhet.

/////////

This post is also available in: