Inducție îndoire țeavă
Ce este îndoirea prin inducție?
Îndoire prin inducție este o tehnică precis controlată și eficientă de îndoire a țevilor. În timpul procesului de îndoire prin inducție se aplică o încălzire locală cu ajutorul energiei electrice induse de înaltă frecvență. Țevile, tuburile și chiar formele structurale (canale, secțiuni W și H) pot fi îndoite eficient într-o mașină de îndoire prin inducție. Îndoirea prin inducție este cunoscută și sub numele de îndoire la cald, îndoire incrementală sau îndoire de înaltă frecvență. Pentru țevi cu diametre mai mari, atunci când metodele de îndoire la rece sunt limitate, Îndoire prin inducție este cea mai preferabilă opțiune. În jurul țevii care urmează să fie îndoită, este amplasată o bobină de inducție care încălzește circumferința țevii în intervalul 850 - 1100 de grade Celsius.
O mașină de îndoit țevi/tuburi prin inducție este schițată în fotografie. După poziționarea țevii și fixarea sigură a capetelor acesteia, se aplică energie unui inductor de tip solenoid care asigură încălzirea circumferențială a țevii în zona în care aceasta va fi îndoită. Atunci când se atinge o distribuție a temperaturii care asigură o ductilitate suficientă a metalului în zona de îndoire, țeava este împinsă prin bobină la o anumită viteză. Capătul anterior al țevii, care este prins de brațul de îndoire, este supus unui moment de îndoire. Brațul de îndoire poate pivota până la 180°.
La îndoirea prin inducție a țevilor din oțel carbon, lungimea benzii încălzite este de obicei de 25-50 mm (1-2 inch), cu o temperatură de îndoire necesară în intervalul 800-180°C (1470-1975°F). Pe măsură ce conducta trece prin inductor, aceasta se îndoaie în interiorul regiunii calde, ductile, cu o valoare dictată de raza pivotului brațului de îndoire, în timp ce fiecare capăt al regiunii încălzite este susținut de o secțiune rece, neductilă a conductei. În funcție de aplicație,
viteza de îndoire poate varia de la 13 la 150 mm/min (0,5 la 6 in./min). În unele aplicații în care sunt necesare raze mai mari, se utilizează un set de role pentru a furniza forța de îndoire necesară în locul unui pivot al brațului de îndoire.După operația de îndoire, conducta este răcită la temperatura ambiantă cu ajutorul unui jet de apă, a aerului forțat sau a răcirii naturale în aer. Se poate efectua apoi o atenuare a tensiunilor sau o revenire pentru a obține proprietățile necesare după îndoire.
Subțierea pereților: Încălzirea prin inducție asigură încălzirea circumferențială rapidă a zonelor selectate ale țevii, consumând o cantitate minimă de energie în comparație cu alte procese de îndoire la cald în care este încălzită întreaga țeavă. Există și alte beneficii importante oferite de îndoirea tuburilor prin inducție. Printre acestea se numără distorsionarea formei (ovalitatea) și subțierea pereților foarte previzibile. Minimizarea și predictibilitatea subțiririi pereților sunt deosebit de importante în cazul producerii de tuburi și țevi pentru aplicații care trebuie să îndeplinească cerințe de înaltă presiune, cum ar fi energia nucleară și conductele de petrol/gaze. De exemplu, clasificarea conductelor de petrol și gaze se bazează pe grosimea peretelui. În timpul curbării, partea exterioară a curbei este în tensiune și are o secțiune transversală redusă, în timp ce partea interioară este în compresie. Atunci când la îndoire se utilizează încălzirea convențională, secțiunea transversală a părții exterioare a zonei de îndoire este adesea redusă cu 20% sau mai mult, ceea ce duce la o reducere corespunzătoare a presiunii nominale totale a conductei. îndoirea conductei devine factorul care limitează presiunea conductei.
Cu încălzire prin inducție, reducerea secțiunii transversale este redusă de obicei la 11% datorită încălzirii foarte uniforme, a unui program de îndoire optimizat prin intermediul unei mașini de îndoire computerizate și a unei zone plasticizate (ductile) înguste. În consecință, încălzirea prin inducție nu numai că reduce costurile de producție și crește calitatea îndoirii, dar reduce și costul total al conductei.
Alte avantaje importante ale îndoirii prin inducție: nu este intensivă în muncă, are un efect redus asupra finisării suprafeței și are capacitatea de a face raze mici, ceea ce permite îndoirea tuburilor cu pereți subțiri și producerea de curbe cu raze multiple / curbe multiple într-o singură țeavă.
Beneficiile îndoirii prin inducție:
- Raze mari pentru o curgere lină a fluidului.
- Eficiența costurilor, materialul drept este mai puțin costisitor decât componentele standard (de exemplu, coturi), iar curbele pot fi produse mai rapid decât componentele standard pot fi sudate.
- Coturile pot fi înlocuite cu coturi cu rază mai mare, acolo unde este cazul, iar ulterior frecarea, uzura și energia pompei pot fi reduse.
- Îndoirea prin inducție reduce numărul de suduri dintr-un sistem. Elimină sudurile din punctele critice (tangentele) și îmbunătățește capacitatea de a absorbi presiunea și tensiunea.
- Curbele cu inducție sunt mai rezistente decât coturile cu grosime uniformă a peretelui.
- Mai puține teste nedistructive ale sudurilor, cum ar fi examinarea cu raze X, vor reduce costurile.
- Stocul de coturi și coturi standard poate fi redus considerabil.
- Acces mai rapid la materialele de bază. Țevile drepte sunt mai ușor disponibile decât coturile sau componentele standard, iar coturile pot fi aproape întotdeauna produse mai ieftin și mai rapid.
- Este necesară o cantitate limitată de unelte (nu se utilizează spini sau mandrine, așa cum este necesar în cazul îndoirii la rece).
- Îndoire prin inducție este un proces curat. Procesul nu necesită lubrifiere, iar apa necesară pentru răcire este reciclată.
AVANTAJE ALE UTILIZĂRII ÎNDOIRII PRIN INDUCȚIE
- Raza de curbură infinit variabilă, oferind o flexibilitate optimă în proiectare.
- Calitate superioară în ceea ce privește ovalitatea, subțierea pereților și finisarea suprafeței.
- Evită necesitatea componentelor cu cot, permițând utilizarea materialelor drepte mai ieftine și mai ușor disponibile.
- Un produs final mai rezistent decât coturile cu o grosime uniformă a peretelui.
- Capacitatea de îndoire cu rază mare reduce frecarea și uzura.
- Calitatea suprafeței materialului curbat nu este relevantă în ceea ce privește adecvarea pentru utilizare.
- Timpi de producție mai rapizi decât sudarea componentelor separate.
- Fără tăiere, rotunjire, găurire, montare sau tratare termică/sudare a fitingurilor forjate.
- Țevile și alte secțiuni pot fi curbate la raze mai mici decât în cazul tehnicilor de îndoire la rece.
- Suprafața materialului neafectată/nepătată de proces.
- Sunt posibile mai multe coturi pe o singură lungime de țeavă.
- Cerințe reduse de sudare cu coturi compuse, îmbunătățind integritatea conductei finite.
- Se evită sudurile în punctele critice.
- Mai puțină nevoie de teste nedistructive, ceea ce duce la scăderea costurilor.
- Mai rapid și mai eficient din punct de vedere energetic decât metodele tradiționale de îndoire a plăcilor la foc/cald.
- Procesul elimină nevoia de umplere cu nisip, mandrine sau formatoare.
- Un proces curat, fără lubrifiant.
- Modificările specificațiilor de îndoire sunt posibile până în ultimul minut înainte de producție.
- Reducerea nevoii de inspecție formală la fața locului a integrității îmbinărilor sudate.
- Termene mai scurte de reparații și întreținere, datorită ușurinței relative de a produce țevi sau tuburi de înlocuire îndoite prin inducție.
