đề tài dây truyền sản xuất ống của công ty vinapipe

Toàn bộ quy trình sản xuất ống được mô tả trên hình 1, bao gồm những công đoạn chính sau đây : e Cong đoạn dỡ cuộn Slitter e_ Công đoạn tạo ống Forming e_ Công đoạn định dạng ống Si

PHANI

VAI NET VE CONG TY VINAPIPE

1.1 SURA DOI VA PHAT TRIEN CUA CONG TY ONG THEP VIET NAM ( VINAPIPE )

- Tháng 2/1993, được sự đồng ý của Thủ tướng chính phủ và Bộ trưởng bộ kế hoạch và đầu tư, Công ty liên doanh VINAPIPE đã được cấp giấy phép đầu tư, liên doanh bao gồm 3 đối tác :

+ Tổng công ty thép Việt Nam ( 50% vốn )

+ Tập đoàn thép SEAH (35% vốn )

+ Tập đoàn thép POSCO ( 15% vốn )

với tổng số vốn pháp định là : 10.000.000 USD

- Trụ sở giao dịch và nơi sản xuất của Công ty đặt tại : km9 — Quán Toan —

Hồng Bàng — Hai Phong

Email : Vinapipe Sale@.hn.vm.vn

- Công ty VINAPIPE là công ty liên doanh đầu tiên có mặt tại Việt Nam

trong ngành sản xuất thép ống, công ty chuyên sản xuất các loại ống thép đen và

ống thép mạ kẽm với các chủng loại :

+ ống thép tròn :Từ (@®2I-0®127 (mm)

+ ống thép vuông : Ti 16x16 - 100x100 (mm)

+ Ong thép chit nhat : Tir 20x40 - 75x125 (mm)

- Tháng 4/1994 : Toàn bộ dây chuyền công nghệ được nhập từ Hàn Quốc sang lắp đặt bởi đội nhũ công nhân, kỹ sư Việt Nam và các chuyên gia, kỹ sư Hàn

Quốc

- Tháng 10/1994 : Dây chuyền sản xuất đi vào hoạt động Với đội ngũ cán bộ

và công nhân lành nghề, họ đã làm chủ được toàn bộ dây chuyền công nghệ hiện

đại được tự động hoá từng công đoạn, với thiết bị khả trình PLC viết trên phần mềm PX7- OS.2

- Cong suất thiết kế của dây chuyền là 30.000 tấn/năm

-_ Trên đà phát triển, năm nay công ty sẽ nhập thêm một dây truyền sản xuất

ống kích cỡ lớn hơn (Dự kiến vào khoảng tháng 6/2002) từ Hàn Quốc để đáp ứng nhu cầu của thị trường về các chủng loại ống lớn mà hiện nay chúng ta còn

phải đang nhập khẩu

Qua 7 năm hoạt động, Công ty luôn hoàn thành kế hoạch được giao, sản

phẩm sản xuất đạt tiêu chuẩn chất lượng ISO 9002, là nơi cung cấp sản phẩm

ống thép chính cho các công trình xây dựng, các hệ thống cấp thoát nước cho các

tỉnh thành khu vực phía Bắc

1.2 CƠ CẤU QUẢN LÝ CỦA CÔNG TY

Tổng Giám Đốc Phó tổng giám đốc

P.Bán hàng P.Tổng hợp P.Sản xuất

Nhân viên Kế toán Phụ trách

Phụ trách

điện

Marketting Tài vụ

Phụ tách

phân xưởng

Phụ trách giao nhận

Phụ trách

kế hoạch

1.3 MÔ TẢ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ( hình! )

Dây truyền sản xuất ống của công ty VINAPIPE là một dây truyền sản xuất

tương đối hiện đại tuy nhiên nó không phải là một dây truyền tự động hoàn toàn

mà nó là dây truyền tự động từng phần, từng công đoạn nhằm mục đích tối ưu hoá trong sản xuất về kinh tế

Toàn bộ quy trình sản xuất ống được mô tả trên hình 1, bao gồm những

công đoạn chính sau đây :

e Cong đoạn dỡ cuộn ( Slitter )

e_ Công đoạn tạo ống ( Forming )

e_ Công đoạn định dạng ống ( Sizing )

e_ Công đoạn cắt ống ( Cut off )

e Cong đoạn doa đầu ống ( End Facing & Threading )

e Cong doan thử áp lực ( Hydrotest )

se Công đoạn xử lý ống và mạ ( Galvanizing )

Ngoài ra còn có những khâu phụ khác để giám định chất lượng và hoàn

thiện sản phẩm

Tùy theo từng chủng loại sản phẩm sản xuất mà các công đoạn trên có thể

bị cắt bỏ Ta có thể mô tả cơ bản công nghệ sản xuất ống như sau:

Đầu tiên, từ một cuộn phôi thép cán theo kích cỡ chuẩn được đưa vào thiết

bị Slitter Tại đây, nó được kẹp vào cơ cấu dỡ cuộn phôi và được dỡ ra bởi hệ thống các roll kéo và đi qua hệ thống dao cắt mép phôi đưa vào cho thẳng để các

cơ cấu cuộn lại có thể kẹp được dễ dàng và đồng bộ sau đó phôi đi vào hệ thống đao cắt dọc thành những dải phôi có kích thước phù hợp với kích thước của chủng loại ống cần sản xuất theo yêu cầu rồi lại được cuộn lại thành nhiều cuộn phôi dải có đường kính giống với cuộn phôi được đưa vào cắt bởi cơ cấu cuộn

phôi dải và được cẩu ra ngoài để chờ đến công đoạn tiếp theo

Các cuộn phôi từ công đoạn Slitter được đưa tới công đoạn tạo ống Forming

nhờ cần cẩu dàn trong nhà xưởng Có hai dây chuyên Forming : FMI & FM2

Về nguyên tắc thì hai dây chuyên này hoạt động giống nhau, chỉ khác nhau về

kích cỡ ống sản xuất Nếu ống cần sản xuất có đường kính nhỏ hơn 2 inch được

3

đưa vào dây chuyền FM1, con nhiing ống cấn sản xuất có đường kính lớn hon 2

inch và nhỏ hơn 4 inch được đưa vào dây chuyền FM2

Forming là một công đoạn tạo ống tự động bao gồm nhiều khâu:

Cuộn phôi dải được kẹp ở thiết bị đỡ cuộn phôi dải và phôi được đưa qua lông chứa phôi với mục đích là dự trữ phôi Sau đo dải phôi được đưa qua phần forming Ở đây tuỳ theo đường kính của ống cần tạo mà người ta lắp đặt hệ thống các con roll có kích thước phù hợp với đường kính ống cần tạo, sau khi ống được tạo ra thì nó đi qua phần hàn cao tần và xử lý mối hàm rồi đi qua bộ phận làm mát dùng nước và hoá chất, đi đến bộ phận định kiểu ống sizing tròn

hay vuông hoặc chữ nhật bằng một hệ thống các con roll định kiểu, và đi tiếp

đến thiết bị cắt ống cut off với chiều dài cắt được đặt trước và cuối cùng đưa ống

ra ngoài qua một hệ thống roll lăn

Sau khi hoàn tất quá trình tạo ống, ống được qua quá trình hoàn thiện, đầu tiên ống được đưa đến bộ phận khoả mặt ống (facing) nhằm doa hai mặt ống, xử

lý phoi thừa ở hai đầu ống do quá trình cắt ống tạo ra

Khoả mặt ống xong, ống được đưa đến bộ phận nắn thẳng ống(straightening)

là một hệ thống các con roll nắn ống nhằm nắn ống cho thẳng và tròn

Tiếp theo ống được đưa tới bộ phận thử áp lực (hydrotest), tạo đây ống được phun nước vào trong lòng ống với áp suất cao để thử áp lực chịu của ống Nếu không chịu được áp lực thử thì ống sẽ bị loại thải Tới đây là kết thúc công nghệ sản xuất ống đen

Nếu muốn sản xuất ống mạ kẽm thì ống được đưa qua xử lý ở các bể rửa

gồm bể axit, bể làm mát rồi được đưa vào dây truyền sấy khô rồi đưa xuống

bể mạ, bể mạ được cung cấp nhiệt bởi một lò đốt bao quanh bể mạ với mục đích

là tạo ra nóng đều, nhiên liệu đốt ở đây là không khí và dầu được cung cấp vào qua các vòi phun để đảm bảo nhiệt độ trong lò khoảng 420°- 480°, sau một thời

gian ống được vớt lên và đưa qua bộ phận thổi trong và thổi ngoài nhằm làm

sạch cho lớp mạ sáng đẹp đi đến bộ phận làm mát, rồi qua bộ phận in mác

Nếu khách hàng muốn ren hai đầu ống thì ống sau khi in mác sẽ được đưa đến bộ phận ren ống để ren, cuối cùng ống được đóng gói và lưu vào kho Kết thúc quá trình sản xuất ống

Slitter

Forming(4 mill) Forming(2 mill)

Face 4” Face 2”’

Straightener

Hydrotest

Bể rửa

Mạ GAL

In

5 Pacring

Hình 1: Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất của nhà máy.

PHAN 2 QUA TRINH TAO ONG

2.1 CONG DOAN SLITTER

2.1.1 Mach dién cua cong doan slitter

Từ điện áp chuẩn của phân xưởng là 380v/3PH/50Hz được đưa đến các động cơ của dây truyền Điện áp này được theo dõi thông qua các đồng hồ đo V

va A va có các cơ cấu CAM(sofa) kèm theo để có thể đo được điện áp và dòng

điện tức thời của các pha Riêng đối với đống hồ đo dòng thì người ta phải hạ

dòng xuống thông qua cơ cấu chuyển đổi CT(chuyển đổi dòng giảm) qua một tỉ

số Ti nào đó, rồi mới qua đồng hồ A V được mắc vào lưới điện thông qua cầu

chì bảo vệ IF1 và biến áp hạ thế 3 pha để giảm điện áp xuống cho phù hợp với

V

Trên đường điện cung cấp chính này, người ta lấy điện dây qua biến áp 1PT1(380V/220V, 50A) có cầu chì bảo vệ biến áp để đưa vào đèn tín hiệu báo

lưới điện ổn định 1SLI(không vượt quá)

Điện áp 380V, 3pha, tân số 50Hz của lưới điện được cung cấp cho các động

cơ xoay chiều 3 pha của dây truyền thông qua các cơ cấu bảo vệ quá dòng, quá nhiệt, cơ cấu khởi động Ở dây truyền Slitter thì tổng quát, một động cơ xoay

chiều thường qua các cơ cấu sau:

- Attomat (ký hiệu là Q): làm nhiệm vụ đóng điện (bằng tay ) và có các cơ

cấu bảo vệ quá dòng, quá nhiệt bên trong nó

- Khởi động từ (ký hiệu là KM ): làm nhiệm vụ đóng, cắt dòng điện cung

cấp cho động cơ theo các tín hiệu ra của bộ PLC được lập trình sẵn và nó bị cắt theo các tín hiệu của bộ quá dòng điện tử EOCR

- Bộ bảo vệ quá dòng điện tử (ký hiệu là EOCR ): được mắc vào mạch với nhiệm vụ báo vệ quá dòng Do là thiết bị điện tử cho nên nó có những ưu điểm

nổi trội là rất nhạy với sự thay đổi của lưới điện và có thể đặt được giá trị dòng

điện, thời gian tác động (thời gian tác động ở đây là thời gian tính từ lúc thiết

7

bị nhận được tín hiệu từ đầu vào đến lúc nó phát tín hiệu tác động ở đầu ra)

của nó có thể điều chỉnh theo ý muốn Nó thường hay được dùng để bảo vệ

động cơ, đặt thời gian tác động phù hợp với thời gian mở máy của động cơ Đối với các động cơ công suất trung bình <10kW thì thông thường chỉ có

cơ cấu khởi động và đảo chiều quay ( nếu cần thiết )

Đối với những động cơ có công suất lớn, người ta phải lắp thêm mạch khởi

động có đổi nối Y/A làm nhiệm vụ không gây sụt áp lưới quá lớn khi khởi động

Từ điện áp phân xưởng, qua hệ thống attomat 1Q17 dua vào máy biến áp

ba pha ITRI( AC380V/220,110V, 2KVA ) để lấy ra được điện áp 220V,

110V để cung cấp cho các thiết bị sau :

-_ Cung cấp cho tủ thiết bị PLC

-_ Cung cấp cho nguồn điều khiển

-_ Cung cấp cho thiết bị điều khiển động cơ một chiều

-_ Cung cấp cho hệ thống quạt làm mát, thông gió

-_ Đường dây dự phòng

Trong công đoạn Slitter có một động cơ điện một chiều 75kw, thiết bị điều

khiển của nó là bộ chỉnh lưu có điểu khiển RECTIVAR của hãng

Telemecanique, đồng thời kèm theo đó là mạch lọc nhiễu 2A2, hệ thống thiết

bị tạo nhiệt độ yêu cầu ( quạt gió, tạo nhiệt), các cơ cấu bảo vệ và báo hiệu (

cầu chì, đèn báo )

2.1.2 Hoạt động của công đoạn Slifter

Sơ đồ khối của công đoạn Slitter

Trong đó nhiệm vụ cụ thể của từng khối như sau:

- _ Xe đưa cuộn phôi vào:

Bao gồm bộ phận bàn đỡ nâng, hạ cuộn phôi dùng thủy lực, bộ phận này

được gắn trên một bàn xe dịch chuyển tiến, lui được điều khiển bởi động cơ xoay chiêu IMI nhằm đưa cuộn phôi vào vị trí dỡ phôi

Quá trình chuyển động của xe ngừng lại khi ta nhả nút ấn tiến lui trên bàn

điều khiển hoặc xe gặp phải giới hạn trên hoặc giới hạn dưới tùy theo điều kiện

nào đến trước

-_ Dỡ cuộn:

Gồm một tang trống để kẹp cuộn phôi được quay bởi một động cơ xoay

chiều 1M2 thông qua hộp số giảm tốc Trên tang trống có gắn bốn trấu kẹp được điều khiển kẹp và nhả kẹp bằng cơ cấu pitông- xilanh thuỷ lực Hệ thống tang

trống này được đặt trên bàn xe có thể chuyển động tiến lùi được nhờ hệ thống thuỷ lực nhằm mục đích đưa cuộn phôi vào đúng vị trí cắt chuẩn

- _ Hệ thống đưa phôi vào:

Gồm 3 con roll trên và 3 con roll dưới làm nhiệm vụ nâng lên và hạ xuống

kẹp vào mép phôi và kéo phôi vào qua động cơ xoay chiều 1 M3 thông qua hộp

Số giảm tốc

- _ Hệ thống cắt dọc:

Gồm 1 dao được điều khiển bằng pittông khí nén để cắt mép phôi lúc đầu đưa vào cho bằng

- _ Hệ thống cắt dải phôi:

Gồm cơ cấu dao cắt được điều khiển quay bởi động co xoay chiéu 1M4 thông qua hộp số giảm tốc và nâng ha dao bằng động cơ xoay chiêu IM5 nhằm cắt phôi thành dải phôi theo yêu cầu kỹ thuật bằng cách thay đổi khoảng cách

giữa các lưỡi dao

- _ Hệ thống cuộn:

Gồm một lòng kẹp mép phôi và quay bằng một động cơ một chiều 3MI thông qua bộ điều khiển tốc độ RTV để điều chỉnh tốc độ cuốn đồng thời là điều chỉnh tốc độ cắt vì khi dải phôi được cuộn bởi 3MI thì các động cơ quay dao cắt

1M4 và động cơ quay roll 1M3 và động cơ dỡ cuộn 1M2 được ngắt điện

- _ Hệ thống xe đưa phôi ra:

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động tương tự như xe đưa phôi vào

Nguyên lý hoạt động của Slitter:

Cuộn phôi được xe nâng đưa vào bàn đỡ của xe đưa cuộn phôi vào, thông

qua việc điều khiển chuyển động tiến lùi, nâng hạ để đưa phôi vào trấu kẹp của

hệ thống dỡ cuộn Hệ thống này dỡ phôi và đẩy phôi vào hệ thống cắt dọc để cắt

bằng mép phôi rồi chuyển sang hệ thống cắt dải phôi để tạo ra các dải phôi có kích thước phù hợp với yêu cầu sản xuất thông qua điều chỉnh khoảng cách các

dao cắt, đải phôi sau khi cắt được tiếp tục đưa đến hệ thống cuộn phôi, sau khi

cuộn xong thì phôi dải được đưa ra ngoài qua xe đưa phôi ra, kết thúc công đoạn Slitter

10

2.2 CONG DOAN FORMING

2.2.1 Mạch điện của công doan Forming

Mạch điện Forming :

Mạch điện bao gồm hai mạch lực cơ bản : Mạch điện xoay chiều và mạch

điện một chiều

Mạch điện xoay chiều

Đường điện phân xưởng 3®, 308V, 60Hz được đưa tới tủ điện của dây chuyền Forming Để theo dõi được dòng và áp cung cấp, người ta sử dụng vônkế

và ampekế với các thiết bị chuyển đổi cho phù hợp với thiết bị đo

Các động cơ được nối với nguồn điện thông qua các thiết bị đóng cắt và bảo

vệ Trong dây chuyển Forming có sử dụng các động cơ thay đổi tốc độ bằng hộp

số điện từ ( Gọi là động cơ VSM ) Phần động lực chủ yếu của các động cơ này

là động cơ xoay chiều ba pha công suất nhỏ Có 3 động cơ như thế là :

+ Dong co 1M2- 11 KW, 1M5, 1M6- 5,5 KW, do nó không cần đảo chiều

nên các thiết bị điện kết nối nó với nguồn điện chỉ gồm có một attomatlQx, một khởi động từ IKMx và rơle bảo vệ quá dòng điện tử IEOCRx

Phần hộp số điện từ của các động cơ này là một vỉ mạch điện tử có nhiệm

vụ cung cấp điện áp một chiều có thể thay đổi được trong khoảng từ 0-:-40 V DC

cung cấp cho cuộn dây của hộp số điện từ

+ Động cơ 1M7- 1,5KW là động cơ động lực cho bộ VSM Nó chỉ khác 3

động cơ ở trên là có mạch đảo chiều quay thông qua hai khởi động từ IKMII,

1KMI2

Các động cơ xoay chiều khác của dây chuyên Forming :

- Động cơ IMI- 22 KW, vì công suất lớn nên trong mạch cung cấp điện của

nó có bộ phận đổi nối A/Y nhằm hạn chế sự sụt điện áp lưới khi mở máy Các thiết bị điện kết nối gồm attomat 1Q2, 3 khởi động từ dùng để đổi nối A/Y là

1KMI, IKMID, IKMIY, rơle bảo vệ quá dòng điện tử IEOCRI

11