پروژه تولید، ریخته‌گری و مهندسی معکوس قطعات کمپرسورهای پتروشیمی مارون توسط گروه تدارکات صنعتی سپاهان (سال ۱۳۸۹)

slide-f4fec89
عنوان اسلاید
عنوان اسلاید
عنوان اسلاید
عنوان اسلاید

مقدمه


کمپرسورها به‌عنوان قلب تپنده بسیاری از واحدهای صنعتی و پتروشیمی، از حیاتی‌ترین تجهیزات فرآیندی محسوب می‌شوند. کارکرد صحیح این تجهیزات مستقیماً بر تداوم تولید و بازدهی کل مجتمع اثر می‌گذارد. در سال ۱۳۸۹، با توجه به محدودیت‌های موجود در تأمین قطعات یدکی کمپرسورهای پتروشیمی مارون و نبود دسترسی به نقشه‌های فنی اصلی، پروژه‌ای حساس به گروه تدارکات صنعتی سپاهان به مدیریت آقای میرسیدی سپرده شد.

این پروژه شامل مهندسی معکوس، طراحی، ریخته‌گری، ماشین‌کاری و تولید قطعات استراتژیک کمپرسورهای پتروشیمی مارون بود که اجرای موفق آن نقطه عطفی در خودکفایی و اتکا به توان داخلی به شمار می‌رود.

شرح پروژه

۱. برداشت اطلاعات و آنالیز اولیه

بررسی دقیق قطعات اصلی و مستعمل کمپرسورهای پتروشیمی مارون.

استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری دقیق (CMM و کولیس‌های دیجیتال) برای استخراج ابعاد.

آنالیز متالوگرافی و شیمیایی متریال قطعات برای شناسایی آلیاژها و ترکیبات مورد استفاده.

۲. فرآیند مهندسی معکوس

مدل‌سازی سه‌بعدی قطعات در نرم‌افزارهای CAD پیشرفته.

بازطراحی بخش‌های حساس جهت افزایش مقاومت و عمر کاری قطعات.

شبیه‌سازی عملکرد قطعه در شرایط واقعی برای اطمینان از دقت و کارایی.

۳. انتخاب متریال و فرآیند تولید

انتخاب مواد اولیه مطابق با استانداردهای ASTM، DIN و API.

طراحی قالب‌های ریخته‌گری دقیق با استفاده از الگوهای CNC.

انجام عملیات ریخته‌گری در کوره‌های القایی با کنترل دقیق ترکیب شیمیایی.

عملیات حرارتی (Heat Treatment) برای دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب.

ماشین‌کاری نهایی با دستگاه‌های CNC جهت تضمین تلرانس‌ها و کیفیت سطح.


۴. کنترل کیفیت و تست‌ها

تست ابعادی و متالوگرافی برای مقایسه قطعه تولیدی با نمونه اصلی.

تست‌های مکانیکی شامل سختی‌سنجی، کشش و ضربه.

آزمایش عملکرد قطعات در شرایط عملیاتی کمپرسورهای پتروشیمی مارون.

 

دستاوردهای پروژه

تأمین موفق قطعات استراتژیک بدون نیاز به واردات خارجی.

جلوگیری از توقف تولید در مجتمع پتروشیمی مارون.

صرفه‌جویی ارزی قابل توجه برای کشور.

افزایش اعتماد به سازندگان داخلی در پروژه‌های حساس.

ارتقاء جایگاه گروه تدارکات صنعتی سپاهان به‌عنوان یکی از شرکت‌های پیشرو در حوزه مهندسی معکوس و تولید قطعات صنعتی.

قطعات کلیدی کمپرسورهای پتروشیمی و فرآیند تولید آن‌ها ۱. ایمپلر (Impeller) ایمپلر مهم‌ترین بخش کمپرسورهای گریز از مرکز است که وظیفه افزایش فشار و انتقال انرژی به سیال را بر عهده دارد. چالش: طراحی هندسه پیچیده پره‌ها بدون وجود نقشه مرجع. راهکار سپاهان: اسکن سه‌بعدی ایمپلرهای فرسوده. طراحی مجدد با نرم‌افزارهای CAD و تحلیل جریان سیال (CFD). ریخته‌گری دقیق با استفاده از آلیاژهای مقاوم به خوردگی و دما (Stainless Steel – Inconel). ویژگی نهایی: استحکام بالا، دقت در تلرانس ابعادی و راندمان مشابه نمونه اصلی خارجی. --- ۲. روتور شافت (Rotor Shaft) روتور شافت وظیفه انتقال نیروی مکانیکی از محرک به ایمپلر را برعهده دارد. چالش: طول زیاد، دقت بالا در تلرانس‌ها و نیاز به مقاومت در برابر تنش‌های خستگی. راهکار سپاهان: انتخاب فولاد آلیاژی مقاوم (AISI 4140 – 4340). عملیات حرارتی دقیق برای افزایش استحکام و چقرمگی. ماشین‌کاری CNC با دقت میکرونی. ویژگی نهایی: روتورهایی با بالانس دینامیکی کامل و طول عمر بالا. --- ۳. یاتاقان‌ها (Bearings) یاتاقان‌ها وظیفه کاهش اصطکاک و پشتیبانی از شافت در دوران‌های پرسرعت را دارند. چالش: حساسیت بالا به سایش و نیاز به روانکاری مداوم. راهکار سپاهان: استفاده از متریال‌های برنزی و بابیتی (Babbit) برای تحمل فشار بالا. عملیات ماشین‌کاری دقیق جهت دستیابی به سطح صیقلی و اصطکاک کم. ویژگی نهایی: یاتاقان‌هایی با عمر طولانی و مقاومت در برابر دما و بارهای سنگین. --- ۴. سیل مکانیکی (Mechanical Seal) این قطعه مانع از نشتی سیال در محل عبور شافت می‌شود. چالش: حساسیت بالا به طراحی و انتخاب متریال. راهکار سپاهان: استفاده از کاربید سیلیکون (SiC) و کربن گرافیت برای رینگ‌های آب‌بندی. طراحی فنرها و اجزای فلزی با فولاد ضدزنگ. ویژگی نهایی: جلوگیری کامل از نشتی و افزایش ایمنی عملکرد کمپرسور. --- ۵. پره‌های راهنما (Guide Vanes / Diffuser) پره‌های راهنما انرژی دینامیکی جریان را به انرژی فشاری تبدیل می‌کنند. چالش: طراحی آیرودینامیکی و نیاز به دقت بالا در زاویه پره‌ها. راهکار سپاهان: طراحی مجدد با نرم‌افزار CFD. ریخته‌گری دقیق و ماشین‌کاری CNC برای حفظ دقت ابعادی. ویژگی نهایی: بهبود راندمان و کاهش تلفات انرژی.

نتیجه‌گیری

پروژه تولید و مهندسی معکوس قطعات کمپرسورهای پتروشیمی مارون توسط گروه تدارکات صنعتی سپاهان در سال ۱۳۸۹، فراتر از یک پروژه تأمین قطعات بود؛ این پروژه نشان داد که مجموعه‌ای ایرانی می‌تواند با دانش فنی و زیرساخت‌های مهندسی، پیچیده‌ترین قطعاتی چون ایمپلر، روتور شافت، یاتاقان، سیل مکانیکی و پره‌های راهنما را بدون نقشه مرجع و تنها با تکیه بر مهندسی معکوس تولید کند.

این دستاورد، علاوه بر کاهش وابستگی به واردات، باعث افزایش توان عملیاتی پتروشیمی مارون و ایجاد یک الگوی موفق برای سایر صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کشور شد.