вид  
13 Августа 2022г, Суббота€ — 62.5355,  $ — 60.8993загрузить приложение Armtorg.News для Андроидзагрузить приложение Armtorg.News для iphone

ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

21 Апреля 2022
ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

Уважаемые друзья и коллеги! Представители ООО «Константа-2» рассказали во втором номере журнала «Вестник арматуростроителя» о том, как и для чего предприятие проводит инжиниринговую трансформацию.

Инжиниринг – сфера деятельности, которая включает весь комплекс услуг по разработке и внедрению инновационных объектов. При этом решается основная задача – максимально удовлетворить потребности клиентов и перейти от поставок продуктов к оказанию услуг по оптимизации продуктов или процессов.

Очевидно, что цель инжиниринга в арматуростроении – на основе знаний о функционировании объектов предложить улучшенный продукт (процесс) и снизить себестоимость с тем, чтобы заказчик получил новое качество своей продукции. Значение инжиниринга при нынешней цифровой трансформации значительно возрастает, так как позволяет до минимума сократить время освоения новых продуктов и трудоемкость, а значит и затраты.

Уплотнительные узлы трубопроводной арматуры, при относительно низкой стоимости имеют решающее значение для параметров и работоспособности конечного продукта. При этом многофакторность задач уплотнительной техники, взаимное влияние многочисленных конструктивных и технологических факторов, факторов внешней среды сильно усложняют нахождение удовлетворяющих всем условиям вариантов.

Реализуемый в процессе инжиниринга комплексный подход позволяет находить оптимальные или близкие к оптимальным решения. Задачи инжиниринга здесь состоят в разработке уплотнительного узла оптимальной конструкции, то есть имеющего минимальные массогабаритные и экономические характеристики при заданных параметрах эксплуатации и долговечности.

ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

Поскольку в ООО «Константа-2» изготавливаются практически все разновидности «мягких» уплотнений из всего доступного на сегодняшний день спектра материалов: полимеров, композитов, эластомеров, для нас инжиниринговая трансформация видится в переходе от устойчивого снабжения наших заказчиков всем спектром уплотнений к улучшению на основе инноваций показателей качества продуктов и процессов клиента. Только на основе знаний о материалах – материаловедении и знаний в области конструкций уплотнений и их применений можно предлагать решения, удовлетворяющие современным требованиям по безопасности, технологичности и экономичности.

Блок-схема, показанная на рис. 1, раскрывает основные зависимости и взаимосвязи между свойствами материалов и эксплуатационными характеристиками уплотнений и позволяет сосредоточиться на основных закономерностях поведения уплотнений в узлах. Исходя из этого, стоит задача на основе имеющихся компетенций трансформировать компанию в инжиниринговый центр по уплотнительным технологиям.

Одним из непременных условий для перехода к инжинирингу является наличие современной экспериментальной, исследовательской базы, позволяющей не только определять физико-механические и тепло-физические свойства материалов, но и исследовать физико-химические процессы, происходящие в материалах в процессе нагружения и эксплуатации. Очень важным является наличие возможностей имитировать, воспроизводить условия эксплуатации.

Вторым непременным условием является наличие компетенций в области моделирования и симуляции условий прочности и герметичности с помощью современных программных продуктов САЕ.

Третьим вызовом при переходе к инжинирингу является обладание знаниями в области герметичности уплотнительных узлов. Заключительным условием является наличие современного перерабатывающего и обрабатывающего оборудования, позволяющего реализовывать разрабатываемые проекты.

ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

Основываясь на многолетнем опыте разработки уплотнительной техники, а также исследованиях в области герметичности уплотнений ООО «Константа-2» предлагает своим клиентам комплекс услуг по проектированию, изготовлению уплотнений, уплотнительных узлов трубопроводной арматуры, насосов, гидравлических и пневматических устройств с использованием последних разработок и достижений герметологии. Он включает оценку условий эксплуатации и рисков, которым подвержен объект проектирования со стороны внешних и внутренних факторов. К ним относятся условия эксплуатации, главными из которых являются температура, давление, физико-химические характеристики внешней и рабочих сред, возможные антропогенные воздействия на объект герметизации. Следующим этапом является выбор на основе экспертного анализа типа уплотнения или уплотнительного узла.

ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

Многофакторность задач уплотнительной техники, взаимное влияние многочисленных конструктивных и технологических факторов, факторов внешней среды сильно усложняет алгоритм проектирования. Поэтому моделирование и симуляция процессов являются наиболее адекватными методами решения этих задач.

На основе исходных данных с помощью САЕ строится ЗD-модель, методом конечных элементов проводятся прочностные расчеты, расчеты деформаций, расчеты герметичности уплотнений. При этом из базы данных ООО «Константа-2» осуществляется выбор наиболее подходящего для этих целей материала.

Для принятия оптимальных решений имеется широкая база композиционных материалов и эластомеров (таблицы 1, 2). Здесь приведены лишь наиболее типичные представители применяемых материалов.

Вся база содержит более ста наименований полимеров, эластомеров и композитов, которые перекрывают весь диапазон условий эксплуатации для мягких уплотнений: это температуры от -270 до +300 °С, давления от вакуума до 150 МПа и все известные на сегодня жидкие и газообразные среды. На основе расчетов производится корректировка марки материала, ЗD-модели уплотнения и уплотнительного узла.

При необходимости с помощью аддитивных технологий изготавливается прототип, на котором могут экспериментально отрабатываться нюансы взаимодействия контактирующих тел. Затем модель переводится в САD-систему. Таким образом осуществляется непрерывность процесса от заказа до производства готового продукта, от проектирования до изготовления. Заключительным этапом является проверка работоспособности узла на стендах для гидравлических или пневмо испытаний и проверки функциональности.

ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

Экономическое моделирование дополняет и интегрирует конструкторское, технологическое и производственное моделирование. Оно производится на основе приведенного на рис. 2 алгоритма. Завершает экономический анализ узла или конструкции расчет стоимости жизненного цикла.

В качестве примера приведем разработку инновационного многофункционального уплотнения седла ШК с тарельчатой пружиной (рис. 3). В процессе реинжиниринга уплотнительного узла шарового крана проведена замена материала на более прочный, дешевый и технологичный за счет замены прессования на литье под давлением. На основании расчетов, проведенных методом конечных элементов, оптимизирована конструкция узла и подобран материал для основного уплотнителя – седла.

ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

Инжиниринг включает:

а) замену материала на более прочный, технологичный за счет перехода от прессования к литью под давлением, более дешевый;
б) замещение нескольких деталей в конструкции уплотнительного узла на одно многофункциональное уплотнение оптимизированной конструкции;
в) снижение логистических затрат для клиента за счет реализации принципа «все в одном».

В результате, на 20-30 % будет снижена стоимость уплотнительного узла и существенно сокращены логистические затраты. Безусловно, заключительным и решающим этапом, определяющим применимость тех или иных решений, являются испытания.

Из-за многофакторности и взаимозависимости подчас сложно подобрать мономатериал, поэтому создаются комбинированные уплотнения для получения синергетического эффекта. Результатом инжиниринга узлов с комбинированными уплотнениями являются манжеты с подпружинивающими элементами, резинофторопластовые уплотнения, металлополимерные подшипники, уплотнения шаровых кранов на основе материалов «Констафтор». В таблице 3 представлены примеры применения комбинированных уплотнений в различных отраслях промышленности.

Происходящая цифровая трансформация, переход к низкоуглеродной экономике и водородной энергетике, растущая конкурентная среда являются побудительными мотивами для перехода от расчета работоспособности уплотнительных узлов к ее прогнозированию на длительный период времени. Попытки рассчитать ресурс машин и механизмов предпринимались и ранее в силу актуальности задачи, но сейчас, с появлением мощных расчетных алгоритмов, решение этой задачи представляется возможным. Чтобы результаты прогнозирования были достоверными, требуется серьезная база знаний для обоснования этих решений. Постоянно проводимые НИР расширяют нашу базу знаний, и это позволит сделать прогнозы максимально объективными.

ООО «Константа-2». К. Б. Зерщиков, Ю. В. Семенов, Д. К. Зерщиков. Наша цель – инжиниринговая трансформация

С одной стороны, на основе имеющейся экспериментальной базы, позволяющей проводить всеобъемлющие исследования свойств материалов, имеется возможность с максимальной достоверностью оценивать даже минимальные изменения структуры и свойств после внешних воздействий. Имеющаяся нормативная база позволяет делать объективные научно обоснованные заключения о долговечности на основе ускоренных испытаний после термостарения. С другой стороны, расчеты уплотнительных узлов методом конечных элементов позволяют проводить симуляцию поведения в широкой области рабочих параметров. Поэтому следующим целевым показателем будет поставка уплотнительных узлов с гарантированным сроком службы.

Сформулированные здесь необходимые и достаточные условия перехода к инжинирингу, а через него к прогнозу работоспособности уплотнительных узлов являются перспективным направлением развития, а реализация этих подходов будет на наш взгляд серьезным шагом в развитии отечественного арматуростроения.

Напомним, ранее в компании «Константа-2» заявили о готовности обеспечить внутренний рынок качественными аналогами продукции стран Европы, Азии и Америки. Недавно на площадке завода завершился проект по модернизации и расширению производства комплектующих и полимерных композиционных материалов – уникальной технологии производства, российских аналогов которой нет. 

Размещено в номере: Вестник арматуростроителя, №2 (71)

Метки Константа-2 трубопроводная арматура уплотнения для трубопроводной арматуры уплотнительные технологии инжиниринг инжиниринговые разработки Вестник Арматуростроителя журнал Вестник арматуростроителя статьи

Смотрите также:
С Днем строителя! С Днем строителя!
Уважаемые строители и специалисты промышленности строительных материалов! Медиагруппа ARMTORG и редакция журнала «Вестник арматуростроителя» поздравляют вас с вашим профессиональным праздником!
Фото недели: ПТПА разработал механизированные заглушки диаметром 2500 миллиметров Фото недели: ПТПА разработал механизированные заглушки диаметром 2500 миллиметров
Сегодня, 12 августа, на нашем портале продолжается рубрика «Фото недели». Так, завод ПТПА расширил линейку механизированных заглушек до номинального диаметра 2500 миллиметров.
Партия регулирующей арматуры «Т-АРМ» будет поставлена в ОАЭ Партия регулирующей арматуры «Т-АРМ» будет поставлена в ОАЭ
Группа компаний НБМ сообщила о первом экспортном заказе. В частности, партия регулирующих клапанов «Т-АРМ» с сертификатами PED и ATEX отгружена заказчику в Объединенные Арабские Эмираты.
Последние добавления библиотеки(Предложить книгу)