Индукционная гибка труб и трубок

Индукционная гибка труб

Что такое индукционная гибка?

Индукционная гибка это точно контролируемая и эффективная технология гибки трубопроводов. В процессе индукционной гибки применяется локальный нагрев с помощью электрической энергии, индуцированной высокой частотой. Трубы, трубки и даже конструкционные формы (швеллеры, W- и H-образные профили) могут быть эффективно согнуты на индукционной гибочной машине. Индукционная гибка также известна как горячая гибка, инкрементная гибка или высокочастотная гибка. Для труб большого диаметра, когда методы холодной гибки ограничены, Индукционная гибка является наиболее предпочтительным вариантом. Вокруг изгибаемой трубы устанавливается индукционная катушка, которая нагревает окружность трубы в диапазоне 850 - 1100 градусов Цельсия.

Индукционный станок для гибки труб изображен на фото. После размещения трубы и надежного закрепления ее концов, питание подается на индуктор соленоидного типа, который обеспечивает нагрев трубы по окружности в области, где она будет сгибаться. Когда достигается распределение температуры, обеспечивающее достаточную пластичность металла в области изгиба, труба проталкивается через катушку с определенной скоростью. К переднему концу трубы, зажатому на гибочном рычаге, прикладывается изгибающий момент. Гибочный рычаг может поворачиваться на 180°.
При индукционной гибке труб из углеродистой стали длина нагретой полосы обычно составляет 25-50 мм (1-2 дюйма), а требуемая температура гибки находится в диапазоне 800-1080°C (1470-1975°F). Когда труба проходит через индуктор, она изгибается в горячей, вязкой области на величину, определяемую радиусом поворота гибочного рычага, в то время как каждый конец нагретой области поддерживается холодной, непроводящей секцией трубы. В зависимости от области применения,
Скорость гибки может составлять от 13 до 150 мм/мин (от 0,5 до 6 дюймов/мин). В некоторых случаях, когда требуются большие радиусы, для обеспечения необходимого усилия гибки вместо шарнира гибочного рычага используется набор валков. После гибки труба охлаждается до температуры окружающей среды с помощью водяной струи, принудительного воздушного или естественного охлаждения в воздухе. Затем может быть проведено снятие напряжения или отпуск для получения требуемых свойств после изгиба.

Утончение стенок: Индукционный нагрев обеспечивает быстрый нагрев по окружности отдельных участков трубы, потребляя минимальное количество энергии по сравнению с другими процессами горячей гибки, при которых нагревается вся труба. Индукционная гибка труб имеет и другие важные преимущества. К ним относятся хорошо предсказуемые искажения формы (овальность) и утонение стенок. Минимизация и предсказуемость утончения стенок особенно важны при производстве труб для применений, которые должны соответствовать требованиям высокого давления, таких как атомная энергетика и нефте- и газопроводы. Например, номинальные параметры нефте- и газопроводов зависят от толщины стенки. При гибке внешняя сторона изгиба находится в растяжении и имеет уменьшенное поперечное сечение, в то время как внутренняя сторона находится в сжатии. Если при изгибе используется традиционный нагрев, поперечное сечение внешней стороны изгиба часто уменьшается на 20% или более, что приводит к соответствующему снижению общего номинального давления в трубопроводе.
С индукционный нагревБлагодаря очень равномерному нагреву, оптимизированной программе гибки на компьютеризированной гибочной машине и узкой пластифицированной (вязкой) зоне уменьшение поперечного сечения снижается до 11%. Следовательно, индукционный нагрев не только снижает производственные затраты и повышает качество гиба, но и снижает общую стоимость трубопровода.
Другие важные преимущества индукционной гибки: она не требует больших трудозатрат, мало влияет на качество обработки поверхности и позволяет делать малые радиусы, что позволяет гнуть тонкостенные трубы и производить многорадиусные изгибы/несколько изгибов в одной трубе.

Преимущества индукционной гибки:

Большие радиусы для плавного потока жидкости.
Экономическая эффективность: прямой материал стоит дешевле, чем стандартные компоненты (например, колена), а изгибы можно изготовить быстрее, чем сварить стандартные компоненты.
Там, где это возможно, колена можно заменить на отводы большего радиуса, что позволит снизить трение, износ и энергию насоса.
Индукционная гибка уменьшает количество сварных швов в системе. Она устраняет сварные швы в критических точках (касательных) и улучшает способность воспринимать давление и напряжение.
Индукционные отводы прочнее, чем отводы с равномерной толщиной стенки.
Меньше неразрушающего контроля сварных швов, например, рентгеновского исследования, позволит сэкономить средства.
Запасы колен и стандартных отводов могут быть значительно сокращены.
Более быстрый доступ к базовым материалам. Прямые трубы более доступны, чем колена или стандартные компоненты, а изгибы почти всегда можно изготовить дешевле и быстрее.
Требуется ограниченное количество инструментов (не используются шипы и оправки, как при холодной гибке).
Индукционная гибка это чистый процесс. Для процесса не требуется смазка, а вода, необходимая для охлаждения, используется повторно.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНДУКЦИОННОЙ ГИБКИ

Бесступенчатая регулировка радиуса изгиба, обеспечивающая оптимальную гибкость конструкции.
Превосходное качество с точки зрения овальности, утонения стенок и качества поверхности.
Позволяет избежать необходимости использования компонентов с коленом, что позволяет использовать более дешевые и доступные прямые материалы.
Более прочный конечный продукт по сравнению с коленами с равномерной толщиной стенки.
Возможность изгиба по большому радиусу снижает трение и износ.
Качество поверхности гнутого материала не имеет значения с точки зрения пригодности для использования.
Более быстрые сроки изготовления по сравнению со сваркой отдельных компонентов.
Не допускается резка, округление, растачивание, подгонка или термообработка/сварка кованых фитингов.
Трубы и другие профили могут быть изогнуты по меньшему радиусу, чем при использовании методов холодной гибки.
Поверхность материала, не затронутая/неповрежденная процессом.
На одной длине трубы возможно несколько изгибов.
Уменьшение потребности в сварке при использовании составных изгибов, что повышает целостность готового трубопровода.
Сварные швы в критических точках не допускаются.
Меньше необходимости в неразрушающем контроле, что еще больше снижает затраты.
Быстрее и энергоэффективнее, чем традиционные методы огневой/горячей гибки слябов.
Процесс исключает необходимость в засыпке песка, оправке или формовке.
Чистый процесс без смазки.
Изменения спецификации изгиба возможны вплоть до последней минуты перед производством.
Сокращение необходимости формального контроля целостности сварного соединения на месте.
Ускоренные сроки ремонта и технического обслуживания благодаря относительной простоте производства запасных индукционно-изогнутых труб или трубок.