Rura do gięcia indukcyjnego
Co to jest gięcie indukcyjne?
Gięcie indukcyjne to precyzyjnie kontrolowana i wydajna technika gięcia rur. Podczas procesu gięcia indukcyjnego stosowane jest miejscowe nagrzewanie za pomocą energii elektrycznej indukowanej o wysokiej częstotliwości. Rury, rurki, a nawet kształtowniki strukturalne (kanały, sekcje W&H) mogą być sprawnie gięte w giętarce indukcyjnej. Gięcie indukcyjne jest również znane jako gięcie na gorąco, gięcie przyrostowe lub gięcie o wysokiej częstotliwości. W przypadku większych średnic rur, gdy metody gięcia na zimno są ograniczone, Gięcie indukcyjne jest najkorzystniejszą opcją. Wokół giętej rury umieszczona jest cewka indukcyjna, która nagrzewa obwód rury w zakresie 850 – 1100 stopni Celsjusza.
Na zdjęciu naszkicowano indukcyjną giętarkę do rur. Po umieszczeniu rury i bezpiecznym zaciśnięciu jej końców, do cewki indukcyjnej typu solenoid doprowadzane jest zasilanie, które zapewnia obwodowe ogrzewanie rury w miejscu jej wygięcia. Po osiągnięciu rozkładu temperatury, który zapewnia wystarczającą plastyczność metalu w obszarze zginania, rura jest następnie przepychana przez cewkę z określoną prędkością. Przedni koniec rury, który jest zaciśnięty na ramieniu gnącym, jest poddawany momentowi zginającemu. Ramię gnące może obracać się do 180°.
W przypadku gięcia indukcyjnego rur ze stali węglowej, długość grzanej opaski zwykle wynosi od 25 do 50 mm (1 do 2 cali), przy wymaganej temperaturze gięcia w zakresie 800 do 1080°C (1470 do 1975°F). Gdy rura przechodzi przez cewkę indukcyjną, wygina się ona w gorącym, ciągliwym obszarze o wielkość narzuconą przez promień czopu ramienia zginającego, podczas gdy każdy koniec nagrzanego obszaru jest podtrzymywany przez zimny, nieciągliwy odcinek rury. W zależności od aplikacji
prędkość gięcia może wynosić od 13 do 150 mm/min (0.5 do 6 cali/min). W niektórych zastosowaniach, w których wymagane są większe promienie, do zapewnienia wymaganej siły gięcia zamiast przegubu ramienia gnącego stosuje się zestaw rolek. Po operacji gięcia rura jest schładzana do temperatury otoczenia za pomocą strumienia wody, sprężonego powietrza lub naturalnego chłodzenie w powietrzu. Następnie można przeprowadzić odprężenie lub odpuszczanie w celu uzyskania wymaganych właściwości po gięciu.
Pocienianie ścian: Nagrzewanie indukcyjne zapewnia szybkie nagrzewanie obwodowe wybranych obszarów rury, zużywając minimalną ilość energii w porównaniu z innymi procesami gięcia na gorąco, w których nagrzewana jest cała rura. Gięcie rur indukcyjnych zapewnia również inne ważne korzyści. Obejmują one wysoce przewidywalne zniekształcenie kształtu (owalność) i ścieńczenie ścian. Minimalizacja i przewidywalność pocienienia ścian są szczególnie krytyczne podczas produkcji rur i przewodów rurowych do zastosowań, które muszą spełniać wymagania wysokiego ciśnienia, takich jak energia jądrowa i rurociągi naftowe/gazowe. Na przykład oceny rurociągów naftowych i gazowych są oparte na grubości ścianki. Podczas gięcia zewnętrzna strona gięcia jest rozciągana i ma zmniejszony przekrój, podczas gdy strona wewnętrzna jest ściskana. Gdy do gięcia stosuje się konwencjonalne ogrzewanie, przekrój zewnętrznej strony obszaru gięcia często jest zmniejszony o 20% lub więcej, co powoduje odpowiednie zmniejszenie całkowitego ciśnienia znamionowego rurociągu. Zagięcie rury staje się czynnikiem ograniczającym ciśnienie w rurociągu.
Z nagrzewania indukcyjnego, zmniejszenie przekroju poprzecznego zmniejsza się zazwyczaj do 11% dzięki bardzo równomiernemu ogrzewaniu, zoptymalizowanemu programowi gięcia za pomocą skomputeryzowanej maszyny do gięcia i wąskiej uplastycznionej (ciągliwej) strefie. W konsekwencji ogrzewanie indukcyjne nie tylko obniża koszty produkcji i poprawia jakość gięcia, ale także obniża całkowity koszt rurociągu.
Inne ważne zalety gięcia indukcyjnego: nie jest pracochłonne, ma niewielki wpływ na wykończenie powierzchni i ma możliwość wykonywania małych promieni, co umożliwia gięcie rur cienkościennych i wytwarzanie krzywych o wielu promieniach/wielu zagięć w jednej rurze.
Korzyści z gięcia indukcyjnego:
- Duże promienie dla płynnego przepływu płynu.
- Efektywność kosztowa, prosty materiał jest tańszy niż standardowe elementy (np. kolanka), a łuki mogą być produkowane szybciej niż standardowe elementy mogą być spawane.
- Kolana można w stosownych przypadkach zastąpić łukami o większym promieniu, co pozwala zmniejszyć tarcie, zużycie i energię pompy.
- Gięcie indukcyjne zmniejsza liczbę spawów w systemie. Usuwa spoiny w punktach krytycznych (stycznych) oraz poprawia zdolność do pochłaniania nacisków i naprężeń.
- Łuki indukcyjne są mocniejsze niż kolanka o jednolitej grubości ścianki.
- Mniej nieniszczące badania spoin, takie jak badanie rentgenowskie, zmniejszą koszty.
- Zapas kolanek i kolanek standardowych może zostać znacznie zmniejszony.
- Szybszy dostęp do materiałów podstawowych. Rury proste są łatwiej dostępne niż kolanka lub standardowe elementy, a łuki prawie zawsze można wyprodukować taniej i szybciej.
- Potrzebna jest ograniczona ilość narzędzi (bez użycia cierni lub trzpieni wymaganych do gięcia na zimno).
- Gięcie indukcyjne to czysty proces. Proces nie wymaga smarowania, a woda potrzebna do chłodzenia jest poddawana recyklingowi.
ZALETY ZASTOSOWANIA GIĘCIA INDUKCYJNEGO
- Bezstopniowo zmienny promień gięcia, oferujący optymalną elastyczność projektowania.
- Najwyższa jakość pod względem owalności, ścieńczenia ścian i wykończenia powierzchni.
- Eliminuje potrzebę stosowania elementów z kolankiem, umożliwiając wykorzystanie tańszych, łatwiej dostępnych materiałów prostych.
- Mocniejszy produkt końcowy niż kolanka o jednolitej grubości ścianki.
- Możliwość gięcia o dużym promieniu zmniejsza tarcie i zużycie.
- Jakość powierzchni giętego materiału nie ma znaczenia z punktu widzenia przydatności do użycia.
- Szybsze czasy produkcji niż spawanie oddzielnych komponentów.
- Bez cięcia, zaokrąglania, wytaczania, montażu lub obróbki cieplnej/spawania okuć kutych.
- Rury i inne sekcje można wyginać do mniejszych promieni niż w przypadku technik gięcia na zimno.
- Powierzchnia materiału nienaruszona/nieskalana przez proces.
- Możliwość wielu gięć na jednej długości rury.
- Zmniejszone wymagania dotyczące spawania dzięki zagięciom złożonym, poprawiające integralność gotowych rurociągów.
- Uniknięto spoin w krytycznych punktach.
- Mniejsza potrzeba przeprowadzania badań nieniszczących, obniżające koszty.
- Szybsze i bardziej energooszczędne niż tradycyjne metody gięcia płyt na gorąco/na gorąco.
- Proces eliminuje potrzebę wypełniania piaskiem, trzpieni lub wzorników.
- Czysty, bezsmarowy proces.
- Zmiany specyfikacji gięcia są możliwe do ostatniej minuty przed rozpoczęciem produkcji.
- Zmniejszona potrzeba formalnej kontroli integralności złącza spawanego na miejscu.
- Szybsze czasy realizacji napraw i konserwacji ze względu na względną łatwość produkcji zamiennych rur lub rur giętych indukcyjnie.
