Induktionsbiegen Rohr-Rohr

Induktionsbiegen von Rohren

Was ist Induktionsbiegen?


Induktives Biegen ist eine präzise gesteuerte und effiziente Biegetechnik für Rohrleitungen. Während des Induktionsbiegeprozesses wird eine lokale Erwärmung mit Hilfe von hochfrequent induzierter elektrischer Energie durchgeführt. Rohre, Schläuche und sogar Strukturformen (Kanäle, W- und H-Profile) können in einer Induktionsbiegemaschine effizient gebogen werden. Das Induktionsbiegen ist auch als Heißbiegen, inkrementelles Biegen oder Hochfrequenzbiegen bekannt. Für größere Rohrdurchmesser, wenn Kaltbiegemethoden begrenzt sind, Induktives Biegen ist die bevorzugte Option. Um das zu biegende Rohr herum wird eine Induktionsspule platziert, die den Rohrumfang im Bereich von 850 - 1100 Grad Celsius erwärmt.

Auf dem Foto ist eine Induktionsbiegemaschine für Rohre skizziert. Nach dem Positionieren des Rohrs und dem sicheren Festklemmen seiner Enden wird ein Magnetspuleninduktor mit Strom versorgt, der das Rohr in dem Bereich, in dem es gebogen werden soll, in Umfangsrichtung erwärmt. Wenn eine Temperaturverteilung erreicht ist, die dem Metall im Bereich der Biegung eine ausreichende Verformbarkeit verleiht, wird das Rohr mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Spule geschoben. Auf das vordere Ende des Rohrs, das am Biegearm eingespannt ist, wird ein Biegemoment ausgeübt. Der Biegearm kann bis zu 180° schwenken.
Beim Induktionsbiegen von Kohlenstoffstahlrohren beträgt die Länge des erwärmten Bandes in der Regel 25 bis 50 mm (1 bis 2 Zoll), wobei die erforderliche Biegetemperatur im Bereich von 800 bis 1080°C (1470 bis 1975°F) liegt. Wenn das Rohr den Induktor durchläuft, biegt es sich innerhalb des heißen, duktilen Bereichs um einen Betrag, der durch den Radius des Biegearmzapfens bestimmt wird, während jedes Ende des erwärmten Bereichs durch einen kalten, nicht duktilen Rohrabschnitt gestützt wird. Abhängig von der Anwendung,
Die Biegegeschwindigkeit kann zwischen 13 und 150 mm/min (0,5 bis 6 in./min) liegen. Bei einigen Anwendungen, bei denen größere Radien erforderlich sind, wird anstelle eines Biegebügels ein Walzensatz verwendet, um die erforderliche Biegekraft aufzubringen.Nach dem Biegen wird das Rohr mit Hilfe von Wassersprühstrahl, Druckluft oder natürlicher Abkühlung an der Luft auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Anschließend kann ein Spannungsabbau oder ein Anlassen durchgeführt werden, um die erforderlichen Eigenschaften nach dem Biegen zu erhalten.


Wandausdünnung: Die Induktionserwärmung ermöglicht eine schnelle Erwärmung ausgewählter Bereiche des Rohrs in Umfangsrichtung und verbraucht im Vergleich zu anderen Warmbiegeverfahren, bei denen das gesamte Rohr erwärmt wird, nur ein Minimum an Energie. Darüber hinaus bietet das Induktionsrohrbiegen weitere wichtige Vorteile. Dazu gehören die sehr gut vorhersehbare Formverzerrung (Ovalität) und Wandausdünnung. Die Minimierung und Vorhersagbarkeit der Wandausdünnung ist besonders wichtig bei der Herstellung von Rohren für Anwendungen, die hohen Druckanforderungen genügen müssen, wie z. B. Kernkraftwerke und Öl-/Gaspipelines. Die Nennwerte von Öl- und Gaspipelines basieren zum Beispiel auf der Wandstärke. Beim Biegen steht die Außenseite der Biegung unter Spannung und hat einen reduzierten Querschnitt, während die Innenseite unter Druck steht. Wird beim Biegen eine konventionelle Erwärmung verwendet, verringert sich der Querschnitt der Außenseite des Biegebereichs oft um 20% oder mehr, was zu einer entsprechenden Verringerung der Gesamtdruckstufe der Pipeline führt, und die Rohrbiegung wird zum druckbegrenzenden Faktor der Pipeline.
Mit InduktionserwärmungDurch eine sehr gleichmäßige Erwärmung, ein optimiertes Biegeprogramm mittels einer computergesteuerten Biegemaschine und eine schmale plastifizierte (duktile) Zone wird die Querschnittsverringerung auf typischerweise 11% reduziert. Folglich senkt die Induktionserwärmung nicht nur die Produktionskosten und erhöht die Biegequalität, sondern reduziert auch die Gesamtkosten der Rohrleitung.
Weitere wichtige Vorteile des Induktionsbiegens: Es ist nicht arbeitsintensiv, hat kaum Auswirkungen auf die Oberflächenbeschaffenheit und ermöglicht kleine Radien, was das Biegen von dünnwandigen Rohren und die Herstellung von Kurven mit mehreren Radien/Mehrfachbiegungen in einem Rohr ermöglicht.

Vorteile des Induktionsbiegens:

  • Große Radien für einen gleichmäßigen Flüssigkeitsstrom.
  • Kosteneffizienz: Gerades Material ist kostengünstiger als Standardkomponenten (z. B. Bögen), und Bögen können schneller hergestellt werden als Standardkomponenten geschweißt werden können.
  • Bögen können gegebenenfalls durch größere Radien ersetzt werden, wodurch Reibung, Verschleiß und Pumpenenergie reduziert werden können.
  • Das Induktionsbiegen reduziert die Anzahl der Schweißnähte in einem System. Es entfernt die Schweißnähte an den kritischen Punkten (den Tangenten) und verbessert die Fähigkeit, Druck und Spannung zu absorbieren.
  • Induktionsbögen sind stärker als Bögen mit gleichmäßiger Wandstärke.
  • Weniger zerstörungsfreie Prüfungen von Schweißnähten, wie z. B. Röntgenuntersuchungen, werden Kosten sparen.
  • Der Bestand an Bögen und Standardbögen kann erheblich reduziert werden.
  • Schnellerer Zugang zu Basismaterialien. Gerade Rohre sind leichter verfügbar als Bögen oder Standardkomponenten, und Bögen können fast immer billiger und schneller hergestellt werden.
  • Es wird nur eine begrenzte Anzahl von Werkzeugen benötigt (keine Verwendung von Dornen oder Spindeln wie beim Kaltbiegen).
  • Induktives Biegen ist ein sauberes Verfahren. Für den Prozess ist keine Schmierung erforderlich, und das für die Kühlung benötigte Wasser wird recycelt.

VORTEILE DES INDUKTIONSBIEGENS

  • Stufenlos einstellbarer Biegeradius, der eine optimale Designflexibilität bietet.
  • Hervorragende Qualität in Bezug auf Ovalität, Wanddicke und Oberflächengüte.
  • Es besteht kein Bedarf an Bauteilen mit einem Krümmer, so dass billigere, leichter verfügbare gerade Materialien verwendet werden können.
  • Stärkeres Endprodukt als Rohrbögen mit gleichmäßiger Wandstärke.
  • Große Biegeradien reduzieren Reibung und Verschleiß.
  • Die Oberflächenbeschaffenheit von gebogenem Material ist für die Eignung nicht relevant.
  • Kürzere Produktionszeiten als beim Schweißen von Einzelteilen.
  • Kein Schneiden, Abrunden, Aufbohren, Einpassen oder Wärmebehandeln/Schweißen von geschmiedeten Fittings.
  • Rohre und andere Profile können in kleineren Radien gebogen werden als mit Kaltbiegetechniken.
  • Die Oberfläche des Materials wird durch das Verfahren nicht beeinträchtigt/verändert.
  • Mehrere Biegungen auf einer einzigen Rohrlänge möglich.
  • Geringerer Schweißbedarf bei Verbundbögen, wodurch die Integrität der fertigen Rohrleitungen verbessert wird.
  • Schweißnähte an kritischen Stellen werden vermieden.
  • Weniger Bedarf an zerstörungsfreien Prüfungen, was die Kosten weiter senkt.
  • Schneller und energieeffizienter als herkömmliche Feuer-/Heißbrammenbiegemethoden.
  • Das Verfahren macht die Verwendung von Sandfüllung, Dornen oder Formen überflüssig.
  • Ein sauberes, schmiermittelfreies Verfahren.
  • Änderungen der Biegespezifikationen sind bis zur letzten Minute vor der Produktion möglich.
  • Geringerer Bedarf an formellen Vor-Ort-Prüfungen der Integrität von Schweißnähten.
  • Kürzere Reparatur- und Wartungszeiten, da induktiv gebogene Ersatzrohre relativ einfach hergestellt werden können.

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