13 мая 2025 в электрикам ООО Металлургическое оборудование, обслуживающим Комплекс по производству труб среднего диаметра, поступил технический запрос от АО «Газпром трубинвест» на оптимизацию алгоритма установки ультразвукового контроля качества тела и концов труб (УЗК) фирмы «Ultracraft», расположенной в линии отделки термообработанных труб.
Целью оптимизации обозначено снижение количества крановых операций, влияющих на количество циклов по перемещению труб в течение рабочей смены, и количество неплановых простоев технологической линии участка отделки ТОТ.
Дело в том, что при проведении неразрушающего контроля по статистике в некоторых компаниях наблюдается ложная отсортировка труб. До оптимизации действовал следующий алгоритм. Трубы с потока проходят под порталом УЗК, после проведения контроля им присваивается статус «Годная» или «Брак». Годные трубы следуют далее по прямому назначению, а трубы со статусом «Брак», благодаря системе трекинга, направляются транспортной системой в карман забракованных труб. После наполнения кармана брака трубы задаются на установку УЗК краном на повторный контроль. При этом задача трубы с потока прерывается. При повторном контроле большинство забракованных труб определяются как годные и отправляются по прямому назначению, а трубы с дефектами снова направляются в карман брака. И уже трубы, на которых УЗК опередил дефект дважды, передаются на контрольно-ремонтный стенд для ручного контроля и принятия решения о дальнейших действиях (ремонт или понижение в сортности).
Крановые операции и перерывы работы «с потока» для повторного контроля приводят к уменьшению производительности участка. Специалисты ГПТИ попросили реализовать алгоритм, когда при прохождении УЗК обнаруживает дефект на трубе при первом прохождении контроля, автоматически приходил повторный контроль. И если дефект выявлен дважды – труба получает статус Брак. Если при повторном контроле дефект не выявлен, то труба получает статус Годная. При этом, если при первичным контроле дефект не обнаружен, то повторный контроль не проводится и труба уходит с установки сразу со статусом Годная.
После получения такой задачи инженеры компании «Металлургическое оборудование» в первую очередь обратились к стандартам на автоматический неразрушающий контроль. Выяснилось, что автоматическая установка контроля допускает ложную отбраковку, но не допускает при этом прохождение реального дефекта при правильной калибровке. Другими словами, при прохождении через контроль годной трубы она с некоторой вероятностью может быть забракована установкой, что является нормальным поведением. А вот при прохождении контроля трубы с дефектом, установка должна выявить брак в любом случае. Таким образом, запрошенный алгоритм не повлияет на качество выпускаемой продукции.
Далее был проведен анализ программного обеспечения установок УЗК и транспортной механизации. Установка УЗК фирмы «Ultracraft», оснащена контролером фирмы Omron. Есть архив проекта на контроллер, но нет легальной среды разработки для внесения изменений в проект контроллера.
Транспортная механизация производства IMF выполнена на контроллере Siemens. Имеется как проект контроллера, так и легальное средство для редактирования и изменения проекта – TIA Portal. Инженеры Металлургическое оборудование хорошо знаком с этим программным продуктом. Было принято решение вносить изменения в программу транспортной линии фирмы «IMF», оснащенной контролером Siemens.
Был разработан следующий алгоритм. В программу внедрен счетчик для измерения количества проверок трубы. При каждом проведении контроля счетчик увеличивается на один, при выходе трубы из позиции контроля счетчик обнуляется. В случае, если при проверке на трубе обнаружены дефекты а счетчик имеет значение ноль, то счетчик увеличивается на один, труба остаётся в позиции а на УЗК подается сигнал — «труба готова к тестированию» (такой же, как при поступлении новой трубы на установку). Узк выполняет цикл контроля. Если при повторном контроле на трубе обнаружены дефекты, а значение счётчика уже не равно нулю (т.е. это уже не первый цикл контроля для данной трубы), трубе присваивается статус «БРАК», и она отправляется в карман брака, после чего счетчику присваивается значение «0». Если на трубе дефекты не обнаружены, то в системе слежения трубе присваивается статус «ГОДНАЯ», она отправляется дальше по линии, а счетчику присваивается значение «0».
На пульте транспортной системы (P10.5) установили физический переключатель с двумя режимами работы:
режим 1: со старым алгоритмом работы;
режим 2: при обнаружении дефектов — повторное испытание трубы.
В августе 2025 года Заказчик предоставил оборудование для внесения изменений. С 15 по 18 августа были выполнены монтажные, пуско-наладочные работы и опытная эксплуатация. Заказчик остался доволен результатом. Текущая реализация позволяет легко изменить количество проходов портала УЗК на любое требуемое количество.
