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华工激光开发出国内首台机器人半导体激光移动修复系统——将应用于中海油海洋石油钻井平台

2011-08-30 返回列表
825日,华工激光研制出的国内首台机器人半导体激光移动修复系统顺利通过中海油专家组现场验收,实现了我国激光再制造技术上的首创性突破,打破国外垄断。
海上作业环境和条件特殊,石油钻井开采设备一旦损坏,更换周期长,备用零部件稀缺,设备停滞影响进度和效率,造成很大的经济损失。使得现场修复几乎成为最佳选择,传统修复工艺存在形变大、后续加工量大、产品质量难以保证的问题。因此,亟待寻求全新的现场修复方法来满足海上油田开采的需求。
 激光再制造技术是一种先进的修复手段,利用先进的激光强化/修复技术针对工件表面不规则的受损层或疲劳层,还原零部件部件尺寸,并赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能。除了在海洋勘探、石油化工业上得到极大应用以外,在钢铁、轨道交通、机械和电力设备等领域也有广泛应用,使用效果等同于新产品而修复成本仅为新产品的10%左右。我国有几万亿元的设备资产,每年因磨损和腐蚀而使设备停产、报废所造成的损失都愈千亿元,激光再制造技术为制造业降低对金属材料的消耗,提高装备机械的使用效率提供了最佳方案,也顺应了当下循环经济和节能环保的趋势。
      以往先进现场激光修复系统的设备采购均被国外垄断。华工激光在成立之初就在关注海洋石油开采行业,考察市场,发现国外激光修复系统的价格非常高,后期维护程序复杂,维护成本更是高的惊人。但是国内石油开采行业的设备修复系统的需要量也非常大。近几年,华工激光经过多年的自主创新和技术沉淀,完全有实力和优势满足这个市场的需求。
      2011年,应市场需求,中海油、华工激光联合开发移动式激光修复系统项目。在项目试验过程中,华工激光再制造事业部根据中海油提供的海上作业的特殊环境和技术要求,最终研制出国内首台机器人半导体激光移动修复系统。此激光移动修复系统,采用六轴机器人承载先进的高功率2kW半导体激光器,利用机器人的灵活和轻便性,通过先进的数控技术实现了一键式操控,具有电光转换效率高、和材料左右耦合好、强韧化成/熔覆层均匀等特点,有效解决了传统表面处理技术难以解决的机加工量大、金相组织差、工件形变、硬度不均等问题。该系统体积小、轻便灵活,易于安装、维护,通电即可工作,克服了再制造技术使用的空间限制,可以直接在客户现场完成激光修复作业,并成功实现单面修复向多维空间修复的突破。解决了海上设备损坏难以修复和替换的难题,后期将会批量化应用于中海油海洋石油钻井平台。
验收此项目的中海油专家组一致认为,该修复系统超过了合同规定的技术指标,达到了国内领先水平和国际先进水平,价格比国外同类产品降低20%-40%,在海洋石油开采行业及相关领域具有很要的应用前景。项目的成果为双方进一步合作奠定了良好的基础,为促进中国海洋产业装备升级作出了积极的贡献。

         

 

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