الحث على ثني الأنابيب والأنابيب

أنابيب الثني التعريفي

ما هو الانحناء التعريفي؟

الانحناء التعريفي هي تقنية ثني الأنابيب التي يتم التحكم فيها بدقة وفعالية. يتم تطبيق التسخين الموضعي باستخدام طاقة كهربائية مستحثة عالية التردد أثناء عملية الثني بالحث. يمكن ثني الأنابيب، والأنابيب، وحتى الأشكال الهيكلية (القنوات، والمقاطع W وH) بكفاءة في ماكينة الثني بالحث الحثي. يُعرف الانحناء بالحث الحثي أيضاً باسم الانحناء الساخن أو الانحناء التزايدي أو الانحناء عالي التردد. بالنسبة لأقطار الأنابيب الأكبر، عندما تكون طرق الثني على البارد محدودة, الانحناء التعريفي هو الخيار الأكثر تفضيلاً. يتم وضع ملف تحريض حول الأنبوب المراد ثنيه، حيث يتم وضع ملف تحريضي يقوم بتسخين محيط الأنبوب في نطاق 850 - 1100 درجة مئوية.

يظهر في الصورة رسم تخطيطي لماكينة ثني الأنابيب/الأنابيب بالحث. بعد تحديد موضع الأنبوب وتثبيت أطرافه بإحكام، يتم توصيل الطاقة إلى محث من نوع الملف اللولبي الذي يوفر تسخين محيطي للأنبوب في المنطقة التي سيتم ثنيها فيها. عندما يتم الوصول إلى توزيع درجة الحرارة الذي يوفر ليونة كافية للمعدن في منطقة الثني، يتم دفع الأنبوب عبر الملف بسرعة معينة. يتعرض الطرف الأمامي للأنبوب، المثبت بذراع الثني، لعزم ثني. يمكن أن يدور ذراع الثني حتى 180 درجة.
في الثني بالحث لأنابيب الفولاذ الكربوني، عادةً ما يكون طول الشريط المسخّن من 25 إلى 50 مم (1 إلى 2 بوصة)، مع درجة حرارة ثني مطلوبة في نطاق 800 إلى 1080 درجة مئوية (1470 إلى 1975 درجة فهرنهايت). أثناء مرور الأنبوب من خلال المحرِّض، ينحني داخل المنطقة الساخنة القابلة للسحب بمقدار يمليه نصف قطر محور ذراع الثني، بينما يتم دعم كل طرف من المنطقة المسخَّنة بجزء بارد غير قابل للسحب من الأنبوب. اعتمادًا على التطبيق,
يمكن أن تتراوح سرعة الثني من 13 إلى 150 مم/دقيقة (0.5 إلى 6 بوصة/دقيقة). في بعض التطبيقات التي تتطلب أنصاف أقطار أكبر، يتم استخدام مجموعة من البكرات لتوفير قوة الثني المطلوبة بدلاً من محور ذراع الثني.بعد عملية الثني، يتم تبريد الأنبوب إلى درجة الحرارة المحيطة باستخدام رذاذ الماء أو الهواء القسري أو التبريد الطبيعي في الهواء. يمكن بعد ذلك إجراء عملية تخفيف الإجهاد أو التقسية للحصول على خصائص ما بعد الانحناء المطلوبة.

ترقق الجدار: يوفر التسخين بالحث تسخينًا محيطيًا سريعًا لمناطق مختارة من الأنبوب، مما يستهلك الحد الأدنى من الطاقة مقارنةً بعمليات الثني الساخن الأخرى التي يتم فيها تسخين الأنبوب بأكمله. هناك أيضًا فوائد مهمة أخرى يوفرها ثني الأنبوب بالحث الحثي. وتشمل هذه المزايا تشويه الشكل (البيضاوية) وترقق الجدار الذي يمكن التنبؤ به بدرجة كبيرة. يعد التقليل من ترقق الجدار وإمكانية التنبؤ به أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص عند إنتاج الأنابيب والأنابيب للتطبيقات التي يجب أن تلبي متطلبات الضغط العالي، مثل الطاقة النووية وأنابيب النفط/الغاز. على سبيل المثال، تعتمد تصنيفات أنابيب النفط والغاز على سمك الجدار. أثناء الانحناء، يكون الجانب الخارجي من الانحناء في حالة توتر وله مقطع عرضي منخفض، بينما يكون الجانب الداخلي في حالة ضغط. عند استخدام التسخين التقليدي في الانحناء، غالبًا ما ينخفض المقطع العرضي للجانب الخارجي من منطقة الانحناء بمقدار 20% أو أكثر مما يؤدي إلى انخفاض مماثل في تصنيف الضغط الكلي لخط الأنابيب.
مع التسخين بالحث الحثي، يتم تقليل انخفاض المقطع العرضي إلى 11% عادةً بسبب التسخين المتساوي للغاية، وبرنامج الثني الأمثل عبر ماكينة ثني محوسبة، ومنطقة ملدنة (مطاطية) ضيقة (مطاطية). وبالتالي، فإن التسخين بالحث لا يقلل من تكاليف الإنتاج ويزيد من جودة الثني فحسب، بل يقلل أيضًا من التكلفة الإجمالية لخط الأنابيب.
ومن المزايا المهمة الأخرى للثني بالحث الحثي: لا يتطلب عمالة مكثفة، وليس له تأثير كبير على تشطيب السطح، ولديه القدرة على عمل أنصاف أقطار صغيرة، مما يتيح ثني الأنابيب ذات الجدران الرقيقة وإنتاج منحنيات متعددة أنصاف القطر/انحناءات متعددة في أنبوب واحد.

فوائد الانحناء التعريفي:

أنصاف أقطار كبيرة لتدفق سلس للسائل.
كفاءة التكلفة، فالمواد المستقيمة أقل تكلفة من المكونات القياسية (مثل الأكواع) ويمكن إنتاج الانحناءات بشكل أسرع من المكونات القياسية التي يمكن لحامها.
يمكن استبدال المرفقين بانحناءات نصف قطر أكبر حيثما أمكن، وبالتالي يمكن تقليل الاحتكاك والتآكل وطاقة المضخة.
يقلل الثني التعريفي من عدد اللحامات في النظام. ويزيل اللحامات عند النقاط الحرجة (المماسات) ويحسن القدرة على امتصاص الضغط والإجهاد.
تكون الانحناءات الحثية أقوى من الأكواع ذات سمك الجدار الموحد.
تقليل الاختبارات غير المدمرة للحامات، مثل الفحص بالأشعة السينية سيوفر التكلفة.
يمكن تقليل مخزون الأكواع والانحناءات القياسية بشكل كبير.
وصول أسرع إلى المواد الأساسية. الأنابيب المستقيمة متوفرة بسهولة أكبر من الأنابيب المستقيمة أو المكونات القياسية ويمكن دائمًا تقريبًا إنتاج الانحناءات بشكل أرخص وأسرع.
هناك حاجة إلى كمية محدودة من الأدوات (لا حاجة إلى استخدام الأشواك أو المغازل كما هو مطلوب في الثني على البارد).
الانحناء التعريفي هي عملية نظيفة. لا حاجة إلى تزييت للعملية ويتم إعادة تدوير المياه اللازمة للتبريد.

مزايا استخدام الثني بالحث الحثي

نصف قطر الانحناء المتغير بلا حدود، مما يوفر مرونة مثالية في التصميم.
جودة فائقة من حيث الشكل البيضاوي وترقق الجدران والتشطيب السطحي.
يتجنب الحاجة إلى مكونات ذات مرفق، مما يسمح باستخدام مواد مستقيمة أرخص ومتاحة بسهولة أكبر.
منتج نهائي أقوى من الأكواع ذات سمك الجدار الموحد.
تقلل إمكانية الانحناء بنصف قطر كبير من الاحتكاك والتآكل.
جودة سطح المادة المثنية ليست ذات صلة من حيث ملاءمتها للاستخدام.
أوقات إنتاج أسرع من لحام المكونات المنفصلة.
لا يوجد قطع، أو تقريب، أو ثقب مطابق، أو تركيب أو معالجة حرارية/لحام للتجهيزات المطروقة.
يمكن ثني الأنابيب والمقاطع الأخرى إلى أنصاف أقطار أصغر من تقنيات الثني على البارد.
سطح المادة غير متأثر/غير مشوه بسبب العملية.
ثنيات متعددة ممكنة على طول أنبوب واحد.
انخفاض متطلبات اللحام مع الانحناءات المركبة، مما يحسن من سلامة الأنابيب النهائية.
تجنب اللحامات في النقاط الحرجة.
حاجة أقل للاختبارات غير المتلفة، مما يؤدي إلى خفض التكاليف بشكل أكبر.
أسرع وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة من طرق ثني الألواح الساخنة/الحريق التقليدية.
تلغي العملية الحاجة إلى حشو الرمل أو المغازل أو القوالب.
عملية نظيفة وخالية من مواد التشحيم.
تغييرات مواصفات الانحناء ممكنة حتى اللحظة الأخيرة قبل الإنتاج.
تقليل الحاجة إلى الفحص الرسمي في الموقع لسلامة الوصلات الملحومة.
مهلة زمنية أسرع للإصلاح والصيانة، بسبب السهولة النسبية لإنتاج أنابيب أو أنابيب بديلة مثنية بالحث.