От Голливуда к Заливу: CINC Industries Кевина Костнера формирует реагирование на катастрофы

Не многие производственные компании могут сказать, что один из основателей — известная кинозвезда. CINC Industries из Карсон-Сити, Невада, может. Кевин Костнер, слава Голливуда, помог запустить эту компанию в 1983 году. Однако компания предпочитает говорить о жизненной роли своих продуктов в ответах на критические ситуации, такие как экологические катастрофы. Недавняя нефтеналив в Мексиканском заливе — яркий пример. Это история, иллюстрирующая ключевую роль, которую способность компании к обработке играет в производстве некоторых из самых эффективных, самых мощных центрифуг когда-либо созданных.

Задействованные станки — в основном крупные токарные и токарно-фрезерные от Doosan Infracore (Уэст Колдуэлл, Нью-Джерси). Помимо других деталей с жесткими допусками, они используются для производства роторов, представляющих сердце центрифуги. Прецизионная обработка гарантирует, что роторы в крупнейших моделях компании могут вращаться так быстро, как 2500 об/мин с до 55 галлонов жидкости внутри камеры разделения. Поскольку прецизионная обработка приводит к компонентам, которые могут быть сбалансированы в пределах нескольких грамм для практически вибрации-свободного вращения, центрифуги работают эффективно и надежно даже если жидкость внутри широко меняет состав. Эта универсальность делает их идеальными для экологических очистных применений, таких как разделение сырой нефти от морской воды. Важность этой способности была доказана в Мексиканском заливе, где соотношение нефти и воды сильно варьировалось в зависимости от условий на поверхности морской воды.

Однако центрифуги компании также используются во многих других отраслях, требующих эффективного и экономичного оборудования для разделения жидкостей.

Станки CINC Industries должны быть точными и эффективными для производства компонентов в диапазоне размеров и разнообразии материалов. Например, компания требует от своих токарных выполнять и черновое, и чистое токарение. По словам Брета Шеldon, текущего владельца и президента, токарные, поддерживающие фрезеровку, особенно ценны. Комбинирование токарения и фрезеровки устраняет наладки и повышает точность деталей — важные проблемы, когда речь идет о крупных тяжелых заготовках. Комбинирование и упрощение процессов также помогают компании балансировать производство центрифуг с контрактной обработкой, другой частью бизнеса.

Технология в фокусе

Актер, продюсер и сторонник технологий Кевин Костнер действительно один из основателей CINC Industries. Он и его брат Дэн сформировали компанию 27 лет назад для производства нового вида центрифуги на базе технологии, разработанной Министерством энергетики США для своих ядерных программ. В то время другая нефтеналив катастрофа была в новостях — крушение танкера Exxon Valdez в Принс-Вильямс Саунд, Аляска, одно из любимых мест рыбалки Костнеров. Удаление нефти из когда-то преístных вод Саунда стало срочной заботой для них. Они стремились применить этот новый метод механического разделения нефти от морской воды, чтобы спасти Саунд. Дэн был инженером и практическим менеджером цеха в новой компании, в то время как Кевин (имеющий степень в финансах) был финансовым сторонником и бизнес-промоутером.

Изначально компания находилась в Калифорнии. Успех центрифуг в Аляске установил компанию как жизнеспособный бизнес, и их инновационный дизайн был впоследствии адаптирован для использования фармацевтическими компаниями, биодизельными заводами, энергетическими лабораториями и другими отраслями. Тем не менее, Костнеры никогда не потеряли интерес к технологии как потенциальному благу в катастрофах вроде нефтеналива.

В 1995 компания переехала в Карсон-Сити, Невада. В это время мистер Шеldon присоединился к фирме как менеджер производственных операций. Его бэкграунд был в производстве и включал период в Thiokol, когда та фирма строила компоненты для программы космического шаттла. Он в конечном итоге купил CINC Industries в 1997, но Костнеры остались вовлеченными как технологические советчики и сторонники.

Это вовлечение привело Кевина Костнера к выносу дела о потенциале этой центрифугальной технологии разделения в Конгресс США в мае 2010, когда нефтеналив в Мексиканском заливе разворачивался с катастрофическими последствиями. Его свидетельство привлекло много внимания, в конечном итоге приведя к скачку заказов на крупнейшую центрифугу CINC Industries. Эти были успешно развернуты в усилиях по очистке Залива.

К счастью, скважина была закупорена в августе 2010, таким образом ограничив экологический ущерб от этой аварии. Однако повышенная озабоченность предотвращением и реагированием на нефтеналивы на морских буровых операциях по всему миру привела к новым заказам оборудования от CINC Industries. Фактически, компания заказала дополнительные станки для увеличения своей обработки мощности.

Установка сцены

CINC Industries работает в 61 000 кв. футов объекте в бизнес-парке на окраине Карсон-Сити, на северо-западе Невады. Нанимает около 30 человек в производственных объектах. Производство центрифуг, флагманской продуктовой линейки компании, включает комбинацию экспертизы фабрикации (особенно сварки) и прецизионной обработки. Эта комбинация лучше всего иллюстрируется в производстве роторов, части центрифуги, вращающейся на высокой скорости.

Это вращение крутит жидкость, содержащуюся в камере разделения. Полученная центрифугальная сила заставляет более легкий по объему нефть отступать к внутренней части камеры, где она может быть откачана, оставляя только чистую воду. Необычный дизайн ротора и камеры в центрифугах CINC Industries позволяет им удалять более 99% нефти из поступающей загрязненной воды. Вода, выходящая из центрифуг, достаточно чиста, чтобы вернуть напрямую в океан, в то время как нефть может быть собрана для последующей переработки.

Большинство роторов изготавливаются из различных отливок, которые сварены вместе, затем обработаны. Типичный ротор требует около 15 отдельных сварки и обработки операций. Токарение — самая важная операция обработки, потому что идеально для создания геометрии, которая должна быть единообразно симметричной вокруг центральной линии. Насколько хорошо эти детали могут быть обработаны на станках CINC напрямую определяет, насколько хорошо они выполняются в центрифуге.

Ведущая роль токарения

CINC Industries опирается на два ЦНЦ токарных центра для своей крупной роторной токарной способности: Doosan Puma 400 LMB и Puma 700.

Роторы для крупнейшей модели центрифуги производятся на Puma 400 LMB. Этот 50-л.с. станок может точить детали до 22 дюймов в диаметре и 80 дюймов между центрами. По словам Шеldon, фрезерная способность станка позволяет комбинировать операции в одной установке. Например, длинный ход оси C особенно полезен для достижения элементов, которые иначе требовали бы сложной наладки на фрезерном станке. Что важнее, устранение дополнительных наладок приводит к более точно отфинишенному ротору.

Точность критична, потому что она влияет на баланс ротора, который определяет его способность вращаться на высокой скорости с низкой вибрацией. Высокая скорость вращения необходима для эффективного разделения больших объемов смешанных жидкостей. Одновременно низкая вибрация предотвращает чрезмерный износ подшипников в центрифуге и повышение эксплуатационных и обслуживающих затрат.

Многие из этих роторов крупны и тяжелы. Чтобы поставить это в перспективу, Шеldon отмечает, что нержавеющий ротор для модели V-20, способной обрабатывать 200 галлонов в минуту, имеет примерно 800-фунтовый (363 кг) ротор 20 дюймов в диаметре. Жидкость внутри камеры разделения может весить до 400 фунтов (181 кг). Балансируя ротор в пределах 3 граммов или менее, центрифуга может работать практически без вибрации на 2500 об/мин.

Хотя Puma 400 LMB позволяет цеху консолидировать ряд токарных и фрезерных операций, нержавеющие роторы должны быть сняты для термической обработки перед возвратом на этот станок для чистового токарения. «Этот станок имеет крутящий момент и жесткость для обработки черновых токарных операций, а также точность для чистового токарения», — говорит Шеldon.

Помимо нержавеющих роторов, CINC также производит модели Hastelloy для фармацевтических применений. Хотя эти роторы не крупнейшие, которые производит компания, жесткий материал заготовки требует станка с более высокой лошадиной силой и крутящим моментом. Здесь хорошо вписывается модель Puma 700. Этот станок имеет 60-л.с. шпиндельный двигатель и может размещать заготовки длиной до 65 дюймов с диаметрами до 35,5 дюймов. Этот станок способен на тяжелые резы, требуемые для обработки Hastelloy, который склонен к закачиванию при легких резах.

По словам Шеldon, станки Doosan доказались надежными рабочими лошадками, держащими жесткие допуски. Он атрибутирует это размеру и весу их чугунных станин Meehanite. Станины имеют конструкцию крутильной трубы — построены вокруг чугунного цилиндра. Цилиндрическая форма естественно устойчива к изгибу, таким образом повышая общую жесткость станка. Коробчатая конструкция осевых направляющих также держит станок жестким, особенно под нагрузкой резания на полной мощности. Эти особенности позволяют цеху держать прецизию несмотря на большой размер деталей. «Мы рутинно производим опорные поверхности роторов на этих станках до ±0,0002 или 0,0003 дюйма, в зависимости от размера ротора», — говорит Шеldon.

Не однодейственная пьеса

Нейший станок цеха — Doosan Puma VT1100, вертикальный токарный станок. Этот станок размещает заготовки до 45 дюймов в диаметре и 40 дюймов в высоте. Имеет шпиндельный двигатель 60 л.с. (непрерывный) и 75 л.с. (30-минутный тяжелый цикл). Помимо дачи цеху еще одного ресурса для токарения крупных деталей, он также будет поддерживать производство модели V-40 центрифуги, которую CINC Industries разрабатывает. Эта модель будет обрабатывать еще большие объемы жидкости и обеспечивать еще более высокие скорости разделения, чем крупнейшая текущая модель. Роторы для V-40 будут 40 дюймов в диаметре.

Поскольку CINC Industries делает контрактную обработку помимо производства своей линейки центрифуг, наличие диапазона крупных токарных центров и токарно-фрезерных позволяет компании привлекать работы от клиентов в ядерной энергетике, ветротурбинах и других отраслях. Эта стратегия диверсификации случила компании хорошо во время недавнего рецессии.

Тем не менее, компания намерена сохранить фокус на своей линейке центрифуг. Хотя нефтеналив в Заливе больше не в заголовках, усилия по очистке все еще идут. Более того, компании, движущиеся к устойчивому производству и зеленым технологиям, все больше заинтересованы в нулевых сбросах операций. Этот тренд, верит Шеldon, создаст новые применения для высокоэффективного разделения жидкостей для переработки.