НПП «Машпром» создает толщиномеры для мировых лидеров металлургии
В мире промышленности точность — это не просто требование, это залог эффективности, безопасности и конкурентоспособности. Особенно остро эта необходимость ощущается на масштабных производственных площадках, где контроль качества и соблюдение технологических параметров критически важны. Сегодня мы беседуем с Владимиром Симановским, главным конструктором, и Андреем Моршиным, руководителем группы инжиниринга АО «НПП «Машпром» — компании, чьи разработки помогают крупнейшим промышленным предприятиям решать самые сложные измерительные задачи.
В этом интервью мы подробно расскажем о создании специализированных толщиномеров поточного проката. Этот проект стал настоящим вызовом для команды «Машпрома», потребовав применения передовых инженерных решений и глубокого понимания специфики производственных процессов заказчика. Мы узнаем о ключевых особенностях и технических инновациях, полученных при проектировании толщиномеров.
— Владимир, каков Ваш опыт (личный и компании) работы в области разработки измерительных приборов, особенно для металлургической промышленности?
— Мой опыт, как и опыт компании в области систем измерения проката, берет начало в 2022 году, после ухода зарубежных фирм с нашего рынка. Без измерительных приборов, контролирующих параметры проката, невозможен выпуск качественной и сертифицированной продукции. При этом сроки эксплуатации существующих приборов ограничены. А продление срока эксплуатации не всегда возможно. Таким образом, на предприятиях металлургического комплекса встал вопрос как замены приборов с истекающими сроками эксплуатации, так и обеспечения технологической независимости посредством импортозамещения приборов.
В 2022 году наша компания получила первый заказ на механическую часть систем измерения толщины станов холодной прокатки стальной полосы шириной от 600 до 1250 мм, толщиной от 0,1 до 6,5 мм, со скоростью прокатки до 15 м/с.
Все толщиномеры по данному проекту были радиоизотопными, имели классическую С-образную компоновку и пневматический привод перемещения на ось прокатки (радиоизотопные толщиномеры более распространены, так как имеют более широкие диапазоны измерения толщины, в широком диапазоне температур).
В 2024 году поступил первый заказ на систему измерения толщины цинкового покрытия для АНГЦ рентгеновским излучением, сканирующего типа (с перемещаемыми вдоль профиля проката головками).
На сегодняшний день все три системы успешно прошли заводские испытания и готовятся к вводу в эксплуатацию в составе производственных линий. Это подтвердило правильность выбранных технических решений и готовность «Машпрома» к реализации более сложных проектов.
— Владимир, какие существуют особенности проектирования толщиномеров?
— Первое, что мы должны были сделать при проектировании – это «вписать» новое оборудование в существующие линии, обеспечить его требуемыми энергоносителями с учетом существующей инфраструктуры и коммуникаций цеха, обеспечить интеграцию с АСУ стана.
Кроме того, для обеспечения точности измерения и надежности в условиях прокатного производства ко всем толщиномерам предъявляется целый комплекс требований, в том числе:
Жесткость механической системы — обеспечение минимальных деформаций, отсутствие люфтов — для обеспечения стабильного позиционирования измерительных головок.
Прочность — конструкция должна выдерживать многократные удары прокатом, в случае «бурения» и обрывов и при минимальных габаритах изделий. В некоторых случаях это достижимо только с использованием специально заложенных в конструкцию разрушаемых звеньев-компенсаторов, защищающих от воздействия нагрузки наиболее чувствительные элементы (направляющих), а также установки дополнительной механической защиты (щитов, отбойников). Корпус С-образных рам выполняется из проката с толщиной стенки не менее 10 мм, обеспечивая защиту от упругих и пластических деформаций, абразивного износа и уменьшения теплопередачи.
Стабильность температурного режима работы головок. Температурный режим поддерживается путем снижения теплопередачи от проката и окружающей среды к головкам путем установки систем охлаждения.
Обеспечение герметичности, поддержание внутри С-образных рам избыточного давления для защиты приборов от влияния смазочно-охлаждающей жидкости.
Обеспечение чистоты измерительных окон.
При всем этом необходимо обеспечить удобство обслуживания и ремонтопригодность оборудования: удобство установки и демонтажа головок, хороший доступ к механизмам внутри С-образных рам и многое другое.
С организационной точки зрения главной особенностью проектирования является углубленная, более детализированная проработка конструкции на ранних стадиях.
— Какие на сегодняшний день есть проблемы и перспективы проектирования толщиномеров?
— В настоящее время сотрудники подразделения «Измерительные и испытательные системы» (ИИС) и инженерно-конструкторской службы (ИКС) АО «НПП «Машпром» работают над повышением эксплуатационных свойств и технологичности разрабатываемых систем измерений, улучшением технической эстетики и алгоритмов работы; разработкой дополнительного прикладного ПО для упрощения пусконаладочных работ и работы обслуживающего персонала.
Также разрабатываются новые типы толщиномеров: профилемеры, толщиномеры, сочетающие стационарно установленные и перемещающиеся-сканирующие головки. Расширяется область применения измерительных систем АО «НПП «Машпром»: мы впервые реализуем проект системы измерения для стана горячей прокатки полосы толщиной до 20 мм, шириной 1750 мм.
Ведется разработка соответствующих нормативных документов (технические условия), проводится сертификация изделий.
— Андрей, какие специфические требования предъявляются к толщиномерам, работающим в условиях стана горячей прокатки?
— Самым критичным фактором, конечно, является экстремальный температурный режим.
Во избежание деформаций конструкции при значительной тепловой нагрузке требуется точный тепловой расчет и высокоэффективная система принудительного охлаждения, как для приборов, так и для металлоконструкций.
Если сложить экстремальный температурный режим с перечисленными Владимиром факторами, то это действительно непростая и творческая задача для коллективов ИИС и ИКС.
— Какой тип толщиномеров выбран для использования на стане горячей прокатки?
— Сейчас у нас выбрана трехточечная система измерения. Измерение толщины будет производиться по оси прокатки и кромкам, для более эффективного контроля толщины и управления планшетностью во время прокатки.
В системе измерения будет применена надежная и знакомая для служб предприятия классическая схема источник — ионизационная камера.
В случае экстренных ситуаций, элементы измерительных каналов кромки полосы могут быть установлены на ось прокатки.
— Как обеспечивается точность измерений при высоких температурах и деформациях металла? Какие методы калибровки и компенсации используются?
— Поскольку физические свойства металла кардинально меняются от воздействия высоких температур, то при проведении измерения система должна учитывать влияние термического расширения на толщину и выполнять «быстрое обнуление» между проходами. В алгоритмах обработки сигналов мы будем использовать комплекс программно-математических поправок, учитывающих температурные расширения полосы и рамы. Кроме того, будет введена система синхронизации положения элементов измерительных каналов относительно кромок и другие дополнительные элементы диагностики.
— Как данные с толщиномера интегрируются в систему управления горячим станом?
— Для того, чтобы полностью интегрировать систему, используются два контура взаимодействия:
Быстрый контур для системы автоматического регулирования толщины, чтобы поддерживать процесс достижения заданной точности.
Отправка данных телеграммами во внешнюю систему для составления производственных отчетов, диагностики и управления системой во время эксплуатации.
— Какие инновационные решения были применены при разработке данного толщиномера?
— При разработке данного толщиномера мы впервые применили гибридную многосенсорную систему, сочетающую рентгеновский канал измерения толщины с лазерными триангуляционными датчиками, определяющими фактическую ширину и положение полосы.
— Как вы оцениваете вклад этого проекта в повышение эффективности и качества производства заказчика?
— Внедрение разработанной нами системы измерения, безусловно, окажет высокое влияние на все аспекты производственного процесса. Благодаря получаемым системой данным технология прокатки будет совершенствоваться. А значит, будет повышаться и качество продукта, и производительность, и другие ключевые показатели, например, коэффициент использования металла, энергоэффективность. Время на обслуживание оборудования и простои при этом будут снижаться. Экономический эффект будет мультипликативным.
Реализация этого проекта — яркий пример успешного сотрудничества между производителем измерительного оборудования и лидером отрасли. Это история о том, как инженерная мысль, инновационные технологии и стремление к совершенству позволяют создавать продукты, отвечающие самым высоким требованиям и способствующие развитию промышленности.
С решениями НПП «Машпром» можно будет познакомиться на выставке Металл-Экспо в Санкт-Петербурге в период с 10 по 13 ноября 2026 года.
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные (авторизованные) пользователи сайта.