Indukčné ohýbanie rúr
Čo je indukčné ohýbanie?
Indukčné ohýbanie je presne riadená a účinná technika ohýbania potrubia. Počas indukčného ohýbania sa používa lokálny ohrev pomocou vysokofrekvenčnej indukcie elektrickej energie. V indukčnom ohýbacom stroji možno efektívne ohýbať rúry, rúrky a dokonca aj konštrukčné tvary (kanály, W a H profily). Indukčné ohýbanie je známe aj ako ohýbanie za tepla, prírastkové ohýbanie alebo vysokofrekvenčné ohýbanie. Pri väčších priemeroch rúr, keď sú metódy ohýbania za studena obmedzené, Indukčné ohýbanie je najvýhodnejšia možnosť. Okolo ohýbanej rúry sa umiestni indukčná cievka, ktorá ohrieva obvod rúry v rozsahu 850 - 1100 stupňov Celzia.
Indukčný stroj na ohýbanie rúr/rúrok je načrtnutý na fotografii. Po umiestnení rúrky a pevnom zovretí jej koncov sa privedie napájanie do induktora solenoidového typu, ktorý zabezpečuje obvodový ohrev rúrky v oblasti, kde sa bude ohýbať. Keď sa dosiahne rozloženie teploty, ktoré zabezpečí dostatočnú tvárnosť kovu v oblasti ohýbania, rúra sa potom určitou rýchlosťou pretlačí cez cievku. Predný koniec rúrky, ktorý je upnutý na ohýbacie rameno, je vystavený ohybovému momentu. Ohýbacie rameno sa môže otáčať až o 180°.
Pri indukčnom ohýbaní rúr z uhlíkovej ocele je dĺžka vyhrievaného pásu zvyčajne 25 až 50 mm (1 až 2 palce), pričom požadovaná teplota ohýbania je v rozsahu 800 až 1080 °C (1470 až 1975°F). Keď rúra prechádza induktorom, ohýba sa v horúcej, tvárnej oblasti o množstvo dané polomerom otočného ramena ohýbacieho ramena, zatiaľ čo každý koniec vyhrievanej oblasti je podopretý studenou, netvárnou časťou rúry. V závislosti od aplikácie,
rýchlosť ohýbania sa môže pohybovať od 13 do 150 mm/min. V niektorých aplikáciách, kde sú potrebné väčšie polomery, sa namiesto otočného ohýbacieho ramena používa súprava valcov na zabezpečenie požadovanej ohýbacej sily.Po ohýbaní sa rúra ochladí na teplotu okolia pomocou vodného postreku, núteného vzduchu alebo prirodzeného chladenia vo vzduchu. Potom sa môže vykonať odľahčenie alebo popúšťanie, aby sa dosiahli požadované vlastnosti po ohnutí.
Zriedenie stien: Indukčný ohrev zabezpečuje rýchly obvodový ohrev vybraných oblastí rúrky, pričom sa spotrebuje minimálne množstvo energie v porovnaní s inými procesmi ohýbania za tepla, pri ktorých sa ohrieva celá rúrka. Indukčné ohýbanie rúr prináša aj ďalšie dôležité výhody. Patrí medzi ne vysoko predvídateľné tvarové skreslenie (ovalita) a stenčenie steny. Minimalizácia a predvídateľnosť stenčenia steny sú obzvlášť dôležité pri výrobe rúr a rúrok pre aplikácie, ktoré musia spĺňať požiadavky na vysoký tlak, ako napríklad jadrová energetika a ropovody/plynovody. Hodnotenie ropovodov a plynovodov je napríklad založené na hrúbke steny. Počas ohýbania je vonkajšia strana ohybu v ťahu a má zmenšený prierez, zatiaľ čo vnútorná strana je v tlaku. Keď sa pri ohýbaní používa konvenčné ohrievanie, prierez vonkajšej strany oblasti ohybu sa často zmenší o 20% alebo viac, čo má za následok zodpovedajúce zníženie celkovej tlakovej kapacity potrubia.
S indukčný ohrev, zmenšenie prierezu je znížené na typicky 11% vďaka veľmi rovnomernému ohrevu, optimalizovanému programu ohýbania prostredníctvom počítačového ohýbacieho stroja a úzkej plastifikovanej (tvárnej) zóne. V dôsledku toho indukčný ohrev nielen znižuje výrobné náklady a zvyšuje kvalitu ohybu, ale znižuje aj celkové náklady na potrubie.
Ďalšie dôležité výhody indukčného ohýbania: nie je náročné na pracovnú silu, má malý vplyv na povrchovú úpravu a má schopnosť vytvárať malé polomery, čo umožňuje ohýbanie tenkostenných rúr a výrobu kriviek s viacerými polomermi/ viacnásobných ohybov v jednej rúre.
Výhody indukčného ohýbania:
- Veľké polomery pre plynulý tok kvapaliny.
- Nákladová efektívnosť, priamy materiál je lacnejší ako štandardné komponenty (napr. kolená) a ohyby sa dajú vyrobiť rýchlejšie ako zváranie štandardných komponentov.
- Kolená sa môžu v prípade potreby nahradiť kolenami s väčším polomerom a následne sa môže znížiť trenie, opotrebovanie a energia čerpadla.
- Indukčné ohýbanie znižuje počet zvarov v systéme. Odstraňuje zvary v kritických bodoch (styčníkoch) a zlepšuje schopnosť absorbovať tlak a napätie.
- Indukčné ohyby sú pevnejšie ako kolená s rovnomernou hrúbkou steny.
- Menej nedeštruktívnych skúšok zvarov, ako je napríklad röntgenová kontrola, ušetrí náklady.
- Zásoby kolien a štandardných ohybov sa môžu výrazne znížiť.
- Rýchlejší prístup k základným materiálom. Rovné rúry sú ľahšie dostupné ako kolená alebo štandardné komponenty a ohyby sa dajú takmer vždy vyrobiť lacnejšie a rýchlejšie.
- Je potrebné len obmedzené množstvo nástrojov (nepoužívajú sa tŕne ani tŕne, ako je to potrebné pri ohýbaní za studena).
- Indukčné ohýbanie je čistý proces. Pri tomto procese nie je potrebné žiadne mazanie a voda potrebná na chladenie sa recykluje.
VÝHODY POUŽÍVANIA INDUKČNÉHO OHÝBANIA
- Plynule nastaviteľný polomer ohybu, ktorý ponúka optimálnu flexibilitu konštrukcie.
- Vynikajúca kvalita z hľadiska ovality, stenčenia a povrchovej úpravy.
- Nepotrebuje komponenty s kolenom, čo umožňuje použiť lacnejšie a ľahšie dostupné priame materiály.
- Pevnejší konečný produkt ako kolená s jednotnou hrúbkou steny.
- Možnosť ohybu s veľkým polomerom znižuje trenie a opotrebovanie.
- Kvalita povrchu ohýbaného materiálu nie je z hľadiska vhodnosti použitia relevantná.
- Rýchlejšie výrobné časy ako pri zváraní samostatných komponentov.
- Žiadne rezanie, zaokrúhľovanie, vyvŕtavanie zápaliek, montáž alebo tepelné spracovanie/zváranie kovaných tvaroviek.
- Rúry a iné profily možno zakriviť na menšie polomery ako pri technikách ohýbania za studena.
- Povrch materiálu neporušený/nepoškodený procesom.
- Na jednej dĺžke potrubia je možné použiť viacero ohybov.
- Znížená požiadavka na zváranie so zloženými ohybmi, čo zlepšuje integritu hotového potrubia.
- Vyhnite sa zvarom v kritických bodoch.
- Menšia potreba nedeštruktívneho testovania, čím sa ďalej znižujú náklady.
- Rýchlejšie a energeticky účinnejšie ako tradičné metódy ohýbania ohňom/horúcou doskou.
- Proces eliminuje potrebu plnenia pieskom, tŕňov alebo tvaroviek.
- Čistý proces bez mazív.
- Zmeny v špecifikácii ohybu sú možné až do poslednej chvíle pred výrobou.
- Znížená potreba formálnej kontroly integrity zvarového spoja na mieste.
- Rýchlejšie časy opráv a údržby vďaka relatívne jednoduchej výrobe náhradných indukčne ohýbaných rúr alebo rúrok.
