Düsseldorf, 11. März 2018

Vallourec nutzt digitale Messtechnik CaliView® zur Optimierung des Maßwalzwerks

Vallourec setzt das neue Inlinemesssystem CaliView® der SMS group an seinem Standort in Düsseldorf-Rath ein. Nach einem erfolgreichen Test im Maßwalzwerk hat der Rohrhersteller das Messsystem in die Produktion der Stopfenstraße integriert. Es wird damit erstmals zu regelmäßigen Kontrollen von Walzwerk und Kalibern genutzt Bei Vallourec tragen die Messungen und die dadurch vereinfachte Korrektur der Kaliber dazu bei, eine gleichbleibend hohe Qualität in der Rohrproduktion sicherzustellen. Gleichzeitig unterstützt das neue digitale System bei einer effizienten Wartung, weil Daten einfach ausgewertet werden können.

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Bild 1. Maßwalzwerk von Vallourec in Düsseldorf-Rath, an dem das CaliView-Messsystem eingesetzt wird.

Vallourec ist ein Marktführer für Premium-Rohrlösungen für die Energiemärkte und Industrieanwendungen. Die Produkte und Services kommen bei herausfordernden Öl- und Gasbohrungen zum Einsatz, in Kraftwerken der jüngsten Generation, bei ausgefallenen Architekturprojekten sowie in leistungsstarken Maschinen und Anlagen. Am Standort Rath im Düsseldorfer Norden stellt Vallourec nahtlose Rohre auf zwei Warmwalzwerken her. Um eine durchgängig gute Qualität für die anspruchsvollen Anwendungen gewährleisten zu können, müssen die Kaliber in den Gerüsten von Schräg-, Stopfen-, Glätt- und Maßwalzwerk der Stopfenstraße stets optimal ausgerichtet sein. Zur Überprüfung dieser Kaliber-Einstellungen setzt Vallourec im Maßwalzwerk nun auf CaliView®, Bild 1. Das vom Anlagenbauer SMS group entwickelte Inlinemesssystem überprüft Kontur und Position der Kaliber im eingebauten Zustand und in der Gerüstwerkstatt. Das mobile System besteht aus einer Lichtquelle, einer Kamera und einem Rechner, mit dem die Ergebnisse der Messung direkt ausgewertet werden können. Wenn Kalibereinstellungen korrigiert werden müssen, lässt sich mit einer weiteren Messung unmittelbar im Anschluss feststellen, ob die Korrektur die gewünschten Ergebnisse gebracht hat. So trägt das System dazu dabei, dass sowohl die Kaliber als auch das Walzwerk schnell optimal ausgerichtet sind und perfekt zueinander und zur Walzlinie stehen. Gegenüber bisherigen Verfahren bedeutet das geringere Produktionsverluste und größere Genauigkeit, weil nicht länger erst vom Endprodukt aus auf Veränderungen an den Kalibern geschlossen werden muss

Kosten senken, Material sparen

Im Maßwalzwerk der Stopfenstraße in Rath werden Luppen zu Rohren in den gewünschten Dimensionen ausgewalzt. Dabei kommt ein flexibles Verfahren zum Einsatz: Eine Vielzahl von Gerüsten mit unterschiedlichen Kalibern für die entsprechenden Rohrdurchmesser wird vorgehalten. Das Auswechseln eines kompletten Gerüstes geht schnell und beeinträchtigt die Produktion nur unwesentlich. Dabei bietet CaliView® für Vallourec nun das Potenzial, sowohl die Ausrichtung von Walzgerüsten und Kalibern einzeln als auch die Einstellung von Kalibern in Gerüsten zu optimieren. Durch die schnelle Überprüfung des Walzwerks mit einem Referenzgerüst lassen sich Veränderungen im Walzwerk identifizieren und Fehler unmittelbar beseitigen. Zudem können bei regelmäßigen Messungen eventuelle Veränderungen des Walzwerks durch die zentrale Datenspeicherung leicht dokumentiert und ausgewertet werden. Das Maßwalzwerk befindet sich auch zehn Jahre nach seiner Überholung in einem guten Zustand. Es wurde nach Wegen gesucht, den Erhaltungsaufwand und die Wartungsintervalle zu optimieren.

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Bild 2. Anordnung während der Testmessung bei Vallourec in Düsseldorf-Rath.
Optimale Wartungsintervalle

Vallourec investiert in CaliView®, um die Wartung der Stopfenstraße besser planen und den Aufwand reduzieren zu können. „Regelmäßige Überholungen und Instandhaltung gehören bei uns zur Firmenpolitik“, erklärt dazu Dr. Ulrich Menne, Vorsitzender der Geschäftsführung der Vallourec Deutschland GmbH. „Dabei setzen wir mehr und mehr auf digitale Systeme, um Abläufe effizienter zu machen. Wir beschleunigen unsere Prozesse, ohne an Sicherheit einzubüßen.“

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Bild 3. Referenzen zur Bestimmung der Passline.

Durch die regelmäßigen Messungen ist Vallourec in der Lage, den Zustand des Walzwerks sehr präzise zu dokumentieren. CaliView® speichert die Ergebnisse, sodass eine umfassende Historie entsteht, mit der Statistiken zur Ursache von Fehlern erstellt werden können. Weiterer Vorteil ist, dass die Messresultate gut verglichen werden können, da stets die gleichen Parameter herangezogen werden. Die Überprüfung von Gerüsten und Kalibern vor Einbau stellt sicher, dass nur für gut befundene Gerüste in der Produktion eingesetzt werden. Fehlerhafte Gerüste können anhand des Messprotokolls nachgearbeitet und das Ergebnis mit dem Messgerät schnell und einfach überprüft werden. Durch regelmäßige Vermessung der Kaliber kann bei gebrauchten Kalibern ihr Zustand festgehalten und die Einsatzdauer der einzelnen Kaliber durch eine genauere Bestimmung der maximal erlaubten Abnutzung verlängert werden.

Um die Vorteile von CaliView® in der Praxis zu testen, hatte Vallourec die SMS group zunächst beauftragt, die Ausrichtung von Kalibern in den Drei-Walzen-Gerüsten im Maßwalzwerk mit CaliView® zu kontrollieren. Dazu stellte Vallourec zwei neu bearbeitete und ein gebrauchtes Kaliber mit Maßen zwischen 231,4 und 231,5 mm zur Verfügung, die auf verschiedenen Positionen im Walzwerk vermessen werden sollten.

SMS group hat das Messgerät CaliView® mit einem für das Maßwalzwerk passenden Objektiv für die Kamera ausgestattet und für die Anlage konfiguriert. Die Kamera wurde für die Messung mit einem Abstand von 22 m zur Mitte des Walzwerks aufgestellt, die Lichtquelle mit Aluminiumprofilen an der Entzunderung im Einlauf befestigt, Bild 2

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Bild 4. Lichtquelle mit der Halterung für die Referenz an der Einlaufseite des Maßwalzwerks.

SMS group hat das Messgerät CaliView® mit einem für das Maßwalzwerk passenden Objektiv für die Kamera ausgestattet und für die Anlage konfiguriert. Die Kamera wurde für die Messung mit einem Abstand von 22 m zur Mitte des Walzwerks aufgestellt, die Lichtquelle mit Aluminiumprofilen an der Entzunderung im Einlauf befestigt, Bild 2. Zur Festlegung der Walzmitte orientiert sich das System an Referenzen, die in fester Relation zur Walzmitte eingemessen werden, Bild 3. Die Abweichung wird mit einem geodätischen Messgerät ermittelt und mit Bezugspunkten am Walzwerk bestimmt. Bei Vallourec wurden die Referenzen in zwei Halterungen (Bild 4) vor dem ersten und hinter dem letzten Gerüst montiert.

Die Abweichungen, die zustande kommen, weil es nicht möglich ist, die Mitte der Halterungen genau auf der Walzmitte zu montieren, wurden bei der Konfiguration des Messgerätes eingegeben. Dies waren am Einlauf ein Versatz von c = −7,2 mm; g = +2,2 mm und am Auslauf von c = −1,1 mm; g = +3,2 mm. Bei der Messung berücksichtigt das System diese Abweichungen von der Walzlinie.

Im Anschluss an die vorbereitenden Arbeiten wurden die drei Kaliber auf verschiedenen Positionen im Walzwerk insgesamt sieben Mal vermessen, Bild 5. Die ersten vier Messungen dienten zur Überprüfung des Walzwerks. Dabei wurden die drei unterschiedlichen Gerüste auf verschiedenen Positionen kontrolliert, um Abweichungen zu erkennen. Die Ergebnisse waren mit den unterschiedlichen Gerüsten auf allen Gerüstplätzen vergleichbar. Mit den Messungen 5-1 bis 5-3 wurde die Messgenauigkeit bestätigt, indem ein Gerüst in einem Gerüstplatz auf verschiedenen Positionen vermessen wurde. Bei der Messung 5-1 war Gerüst 27 normal positioniert, bei Messung 5-2 mit einem seitlichen Versatz von 3 mm und bei Messung 5-3 mit einem Höhenversatz 2 mm. Beide Verschiebungen wurden vom Messsystem exakt wiedererkannt. Als Ergebnis hat das System eine generelle vertikale Verschiebung in der Ausrichtung des Walzwerksständers ermittelt: Die Passline des Maßwalzwerks weicht um +5 mm von der optimalen Walzlinie ab.

Von der einfachen und schnellen Messung mit CaliView® an Walzwerk und Gerüsten zeigten sich die Vallourec-Vertreter überzeugt. Die Daten, die das digitale System liefert, helfen dabei, Abläufe effizienter zu gestalten, und können zur weiteren Verwendung leicht exportiert werden. Vallourec entschloss sich nach der ersten Testmessung im Maßwalzwerk der Stopfenstraße, das System zu kaufen. In Rath werden jetzt neben der regelmäßigen Vermessung des Walzwerksständers auch die Gerüste in der Werkstatt nach Wartungen und Reparaturen überprüft. Dadurch können Wartungsintervalle neu festgelegt und Standzeiten verlängert werden. Aus dem Bezug von Kaliber zum Produkt können technologische Rückschlüsse gezogen werden; ein großer Vorteil für die flexible Produktion in Düsseldorf-Rath. Und nicht nur dort: Vertreter weiterer Vallourec-Standorte haben Interesse an CaliView® bekundet.