感應彎管

什麼是感應折彎？

感應彎曲是一種精確控制的高效管道彎曲技術。在感應彎曲過程中，會使用高頻感應電力進行局部加熱。管材、管件，甚至結構形狀 (槽、W & H 型材) 都可以在感應折彎機中有效折彎。感應彎曲也稱為熱彎曲、遞增式彎曲或高頻彎曲。適用於直徑較大的管材，當冷彎方法受到限制時、感應彎曲是最可取的選擇。在需要彎曲的管材周圍，會放置一個感應線圈，將管材周圍的溫度加熱到 850 - 1100 攝氏度的範圍內。

圖中為感應彎管機的簡圖。在定位管材並牢牢夾住其兩端之後，電源會加到一個電磁式感應器上，該感應器會在管材需要彎曲的區域對管材進行周向加熱。當彎曲區域的溫度分佈達到可提供金屬足夠延展性的程度時，管子便會以一定的速度推過線圈。夾在彎曲臂上的管材前端會受到彎曲力矩的作用。彎曲臂可旋轉 180°。
在碳鋼管的感應彎曲中，加熱帶的長度通常為 25 到 50 mm (1 到 2 in.)，所需的彎曲溫度在 800 到 1080°C (1470 到 1975°F) 的範圍內。當管材通過感應器時，它會在熱的、可彎曲的區域內彎曲，彎曲量由彎曲臂樞軸的半徑決定，而受熱區域的兩端則由冷的、不可彎曲的管段支撐。視應用而定、
彎曲速度範圍從 13 到 150 mm/min（0.5 到 6 in./min）。在某些需要較大半徑的應用中，會使用一組軋輥來提供所需的彎曲力，而非彎曲臂樞軸。彎曲作業完成後，管材會利用噴水、強制空氣或空氣自然冷卻的方式冷卻至環境溫度。之後可進行應力消除或回火，以獲得所需的彎曲後特性。

管壁減薄：感應加熱可對管材的選定區域進行快速圓周加熱，與其他對整個管材進行加熱的熱彎製程相比，能耗最低。感應管彎還具有其他重要優點。這些優點包括高度可預測的形狀變形（ovality）和管壁變薄。當生產的管材必須符合高壓要求時，例如核能和石油/天然氣管道，管壁變薄的最小化和可預測性尤其重要。例如，石油和天然氣管道的等級是以壁厚為基礎的。在彎曲過程中，彎曲的外側處於拉伸狀態，其橫截面較小，而內側處於壓縮狀態。在彎曲過程中使用傳統加熱方式時，彎曲區外側的橫截面通常會減少 20% 或更多，導致管道總壓力等級相應降低。
與感應加熱由於加熱非常均勻、透過電腦彎管機優化彎管程式，以及塑化（延展）區域狹窄，橫截面的縮小通常可降至 11%。因此，感應加熱不僅能降低生產成本、提高彎曲品質，還能降低管道總成本。
感應彎曲的其他重要優點：不需大量人力，對表面光潔度影響甚微，並具有製作小半径的能力，因此可以彎曲薄壁管材，以及在一條管材中製作多半径曲線/多重彎曲。

感應彎曲的優點：

大半徑讓流體順暢流動。
成本效益，直料的成本比標準組件（如彎頭）低，彎頭的生產速度比標準組件的焊接速度快。
在適當的情況下，可以用較大半徑的彎管取代彎頭，進而減少摩擦、磨損和泵浦能量。
感應彎曲可減少系統中的焊點數量。它消除了關鍵點（切線）上的焊縫，並提高了吸收壓力和應力的能力。
感應彎頭比壁厚均勻的彎頭更強。
減少焊縫的非破壞性測試，例如 X 光檢查，將可節省成本。
可大幅降低彎頭和標準彎管的庫存。
更快取得基本材料。直管比彎頭或標準組件更容易取得，而彎管幾乎總是可以更便宜、更快速地生產。
所需的工具有限（無需使用冷彎所需的刺或芯棒）。
感應彎曲是一種清潔製程。製程中不需要潤滑劑，冷卻所需的水可循環使用。

使用感應彎曲的優點

無級可變的彎曲半徑，提供最佳的設計彈性。
在橢圓度、壁薄度和表面光潔度方面品質優異。
避免使用帶彎頭的組件，允許使用更便宜、更容易獲得的直材料。
與具有均勻壁厚的彎頭相比，最終產品更強韌。
大半徑彎曲能力可減少摩擦和磨損。
彎曲材料的表面品質與是否適合使用無關。
比獨立組件的焊接生產時間更快。
不得對鍛造管件進行切割、倒角、匹配镗孔、裝配或熱處理/焊接。
與冷彎技術相比，管材和其他型材可彎成較小的半徑。
材料表面不受製程影響/損壞。
可在單一長度的管材上進行多重彎曲。
減少複合彎管的焊接需求，提高管道成品的完整性。
避免在關鍵點焊接。
減少對非破壞性測試的需求，進一步降低成本。
比傳統的火/熱板坯彎曲方法更快、更節能。
此製程無需填砂、心軸或成型器。
乾淨、無潤滑劑的製程。
直到生產前的最後一分鐘，彎曲規格都有可能改變。
減少正式現場檢驗焊接點完整性的需要。
由於生產更換感應彎曲管材或管件相對容易，因此可加快維修和保養週期。