La tecnología de curvado de tubos impulsa la construcción naval

Solía ​​tomar dos años construir un nuevo crucero; hoy se lanza en apenas unos meses. Los fabricantes de curvadoras de tubos deben acelerar la producción.

Para sobrevivir en el competitivo entorno marítimo, los constructores navales de todo el mundo deben producir cada vez más rápido. Mientras que antes se necesitaban dos años para construir un nuevo crucero, hoy se bota en apenas unos meses. Los tiempos de ciclo en la industria marítima se han reducido drásticamente.

Los fabricantes de equipos originales de la industria marítima están trasladando esta presión a sus proveedores, incluidos los fabricantes de curvadores de tubos y tuberías, exigiendo tecnologías de producción que ahorren tiempo y, por tanto, costes, y aumenten la productividad.

Se instalan kilómetros y kilómetros de tuberías, de diámetro grande y pequeño, en buques cisterna, portacontenedores y cruceros para transportar combustible, agua, aceites, gases y fluidos hidráulicos, algunos de los cuales están bajo alta presión.

Doblar tubos y tuberías para los complejos requisitos de la industria de la construcción naval conlleva muchos desafíos. Los fabricantes deben cumplir plazos ajustados. Los materiales de los tubos y tuberías se han vuelto de alta resistencia a la tracción, lo que somete a las dobladoras a condiciones de trabajo pesado. Los productos deben curvarse con radios especialmente pequeños, ya que el espacio a bordo es muy limitado. Las dobladoras de tubos y tuberías se utilizan continuamente para satisfacer demandas de gran volumen.

El tiempo de producción es un factor competitivo crítico para los astilleros (verLa industria de la construcción naval subtítulo a continuación). Cuanto más rápido se bote el barco, mejor. El tiempo de inactividad cuesta tiempo y dinero. Por eso hay que evitarlo en la medida de lo posible.

Tiempos de configuración. Ha aumentado la demanda de tiempos de reposición más cortos en las máquinas curvadoras de tubos, por lo que los cambios rápidos de herramientas son de vital importancia. Por lo tanto, la optimización continua del tiempo de configuración es fundamental.

El control juega un papel importante. Cada vez más, las máquinas dobladoras pueden preparar y acompañar ellos mismos los cambios de herramienta, mientras que antes era necesario el arranque manual. Las herramientas de doblado multipila marcan la mayor diferencia en cuanto a tiempos de reinstalación. Permiten doblar tubos y tuberías con diferentes diámetros nominales en una sola máquina sin necesidad de volver a montarlos. Gracias a los sofisticados conceptos de control y de máquina, los tiempos de reposición se han reducido hasta en un 80% a lo largo de los años y, como resultado, la utilización y la productividad de la máquina han aumentado.

Software ERP. Para cumplir con éxito los cronogramas de construcción naval, el fabricante debe tener cada componente disponible exactamente en el momento correcto y en el lugar correcto. Para los tubos curvados se requiere una entrega justo a tiempo. La tubería adecuada debe instalarse en el momento adecuado sin necesidad de almacenarla durante meses.

El software ERP de los astilleros mapea todo el proceso de producción para que todos los pasos del proceso encajen a la perfección. Esto también se aplica a la instalación de tuberías a bordo. Por lo tanto, las máquinas curvadoras de tubos utilizadas también deben poder interactuar con él. El software de la máquina dobladora debe integrarse fácilmente en el sistema de software superior y es necesaria la conexión en red con los demás sistemas de producción.

El sistema de un barco que transporta combustible, agua, aceites, gases y fluidos hidráulicos comprende kilómetros y kilómetros de tubos y tuberías.

Sin embargo, como no existe un estándar industrial uniforme, los fabricantes de máquinas dobladoras tratan individualmente a cada usuario y su software específico. Para que el intercambio de datos entre máquinas e instalaciones se pueda realizar de forma específica para el usuario, la tecnología de plegado debe disponer de un software y un control flexibles. El sistema debe seguir siendo lo suficientemente flexible como para permitir al fabricante reaccionar ante cambios en los planes o reparaciones que sean necesarias y producir rápidamente las tuberías necesarias para este fin.

Las industrias marítima y offshore también dependen de materiales con una resistencia a la tracción cada vez mayor. Esto se debe a que el mantenimiento representa un factor de coste importante. Cuanto más largos sean los ciclos de mantenimiento de los sistemas de tubos y tuberías, y cuanto mayor sea el tiempo antes de que se deba reemplazar una tubería, menores serán los costos de vida útil de un barco o plataforma petrolera.

Para prolongar los ciclos de mantenimiento de manera efectiva, los fabricantes están utilizando materiales de alta resistencia, como aleaciones resistentes a la corrosión y acero inoxidable. Pero la composición de estas aleaciones las hace más frágiles y, por tanto, más difíciles de doblar. Estos materiales plantean nuevas exigencias que exigen también el uso de máquinas muy robustas y potentes.

Las variaciones en la materia prima plantean un desafío adicional. Tanto el diámetro de la tubería como el espesor de pared fabricados para su uso en la industria marítima están sujetos a ciertos requisitos de tolerancia, que están regulados por la norma DIN EN ISO 1127. Por ejemplo, en diámetros de 8 pulgadas NPS [tamaño nominal de tubería]. (219 mm de diámetro), pueden producirse desviaciones en el rango de un solo dígito milimétrico.

Una máquina curvadora de tubos debería poder compensar estas desviaciones en la medida de lo posible. Si el diámetro real de la tubería difiere del diámetro nominal, esto puede provocar dificultades durante el proceso de curvado. Por ejemplo, si el diámetro es mayor que el especificado, se requiere una mayor fuerza de sujeción durante el doblado. Cuanto mejor pueda la máquina compensar tales fluctuaciones, más podrá desviarse el tubo del óptimo dentro de las especificaciones estándar.

La industria de la construcción naval exige altos requisitos de calidad para sus componentes. El cumplimiento de los requisitos de adelgazamiento y arrugado de paredes está regulado por numerosas normas y, por lo tanto, es un criterio de aceptación importante con el que se mide a los proveedores. Por ejemplo, si las paredes de los tubos y tuberías son demasiado delgadas cuando los medios se transportan a alta presión a través de las tuberías a bordo, la seguridad puede verse comprometida. Las tuberías deben poder soportar esta presión.

Una vez más, los constructores navales confían cada vez más en materiales sofisticados de alta resistencia con paredes más delgadas. Por lo tanto, el espesor de pared a mantener determina desde el principio todo el proceso de curvado. Además de una máquina básica de alto rendimiento, la tecnología de control es crucial para que los resultados de plegado precisos cumplan con los estándares requeridos.

El espacio a bordo tiene una gran demanda. Cuanto menos espacio ocupen las redes de tubos y tuberías para combustible, agua, aceites, gases y fluidos hidráulicos, más espacio utilizable habrá para pasajeros y contenedores de carga; en otras palabras, para lo que genera ingresos por transporte. Esto aumenta la rentabilidad.

Una máquina curvadora para la industria de la construcción naval debe ser lo suficientemente robusta para satisfacer sus demandas de materiales y sus requisitos de radios reducidos.

Para ahorrar espacio y, por tanto, costes, los constructores navales apuestan por sistemas de tuberías que ahorran espacio. Para ello, los tubos deben curvarse con radios especialmente estrechos. Las máquinas curvadoras de tubos modernas pueden alcanzar radios de curvatura de 1,5xD. Dependiendo de los requisitos del proyecto y de la máquina utilizada, es posible incluso un radio de curvatura tan pequeño como 1,0xD.

Este ejemplo de cálculo muestra la ventaja de los radios de curvatura pequeños: una curva de tubo de 90 grados con un diámetro de 8,6 pulgadas. diámetro. con un radio de curvatura de 1,5xD ocupa aproximadamente 1,48 pies cuadrados de espacio de instalación. Con un radio de curvatura de 3,0xD, el espacio de instalación requerido aumenta a 4,56 pies cuadrados. En este caso, el pequeño radio de curvatura da como resultado un ahorro de espacio de alrededor del 67%. Extrapolado a muchos kilómetros de tuberías en un barco, el efecto es inmenso.

Sin embargo, la producción de radios de curvatura pequeños plantea exigencias especiales a la tecnología de curvatura utilizada. La máquina básica debe tener un diseño robusto para absorber de forma fiable las enormes fuerzas generadas durante el plegado.

Las funciones de sujeción necesitan suficientes reservas de fuerza, porque cuanto menor sea el radio del tubo a doblar, mayor será la fuerza de sujeción necesaria durante el curvado. La fuerza de sujeción es la presión con la que se presiona la tubería contra la herramienta durante el proceso de doblado. Los radios de curvatura de 1,5xD requieren enormes fuerzas de sujeción y una máquina orientada con precisión para ello.

Para aplicar una fuerza de sujeción suficientemente grande para radios pequeños y poder doblar de forma fiable materiales exigentes como el acero inoxidable y compensar las fluctuaciones del material, una máquina curvadora de tubos debe tener un diseño estable y ser especialmente potente y duradera. En el diseño se requiere mucha experiencia y conocimientos técnicos.

Máquinas rápidas y robustas permiten doblar radios especialmente pequeños en poco tiempo para la industria marítima. En este caso, el factor decisivo es el diseño de las máquinas, sus componentes y el software compatible con interfaces, de modo que la tecnología de plegado pueda integrarse fácilmente en toda la cadena de producción.

Se logran mayores ganancias de productividad y eficiencia integrando la tecnología de plegado, no sólo desde el punto de vista del software, sino también de manera integral, en la logística de producción general.

Se concede gran importancia a la vinculación y automatización de los pasos del proceso anteriores y posteriores. Esto no sólo se debe a que la tecnología de doblado aumenta la productividad del doblado de tubos y tuberías, sino que también hace que todos los procesos asociados sean más eficientes.

Los sistemas actualizados a celdas de doblado automatizadas también simplifican y aceleran procesos como la carga/descarga de máquinas, la entrega de secciones de tubería a través del sistema transportador interno, la extracción de tuberías dobladas y la inserción de tubos y tuberías con bridas.

En 2019 se descargaron más de 11 mil millones de toneladas métricas de carga en todo el mundo; Más de 28 millones de pasajeros de cruceros zarparon en todo el mundo en 2018.

Para que tanto los constructores navales como los fabricantes de tubos puedan satisfacer con éxito las demandas actuales, las máquinas curvadoras deben diseñarse con la capacidad de interfaz adecuada y controles de última generación para que los fabricantes de curvadoras de tubos puedan responder con flexibilidad a los requisitos específicos del cliente y reaccionar ante las constantes exigencias. cambiantes desafíos de producción.

La industria marítima es una de superlativas. Esto se demuestra con un breve vistazo a algunas cifras clave.

En 2019 se descargaron poco menos de 11.100 millones de toneladas métricas de carga en el comercio marítimo mundial. Más de 28 millones de pasajeros de cruceros zarparon en todo el mundo en 2018. Los cruceros más grandes del mundo ahora llevan a bordo hasta 5.500 pasajeros a la vez.

El mayor país constructor naval es China. El país lideró la industria mundial de construcción naval en 2019 con un volumen de pedidos de alrededor de 27 millones de toneladas brutas compensadas, seguido de Corea del Sur y Japón. Alemania ocupa el cuarto lugar.

El sector alemán de la construcción naval y del suministro offshore se caracteriza principalmente por las empresas medianas. Según el Ministerio de Economía alemán, las aproximadamente 400 empresas del sector emplearon a unas 64.500 personas en 2019 y generaron unas ventas de 13.600 millones de dólares. Con un ratio de exportación del 75%, los mercados de ventas más importantes se encuentran en el extranjero. Después de Europa y Asia, América del Norte representa el 11,4% de las ventas.

Solía ​​tomar dos años construir un nuevo crucero; hoy se lanza en apenas unos meses. Los fabricantes de curvadoras de tubos deben acelerar la producción.

En 2019 se descargaron más de 11 mil millones de toneladas métricas de carga en todo el mundo; Más de 28 millones de pasajeros de cruceros zarparon en todo el mundo en 2018.

Las máquinas curvadoras de tubos como esta CNC 220 HD con herramientas de curvado multipila permiten doblar tubos y tuberías con diferentes diámetros nominales en una sola máquina sin necesidad de volver a montarlos.