Induktionsbiegen von Rohren und Rohren

Induktionsbiegerohr

Was ist Induktionsbiegen?

Induktionsbiegen ist eine präzise kontrollierte und effiziente Rohrbiegetechnik. Während des Induktionsbiegeprozesses wird eine lokale Erwärmung unter Verwendung von hochfrequenzinduzierter elektrischer Leistung angewendet. Rohre, Rohre und sogar Strukturformen (Kanäle, W- und H-Profile) können in einer Induktionsbiegemaschine effizient gebogen werden. Induktionsbiegen wird auch als Warmbiegen, Inkrementalbiegen oder Hochfrequenzbiegen bezeichnet. Bei größeren Rohrdurchmessern, wenn Kaltbiegeverfahren eingeschränkt sind, Induktionsbiegen ist die am meisten bevorzugte Option. Um das zu biegende Rohr wird eine Induktionsspule gelegt, die den Rohrumfang im Bereich von 850 – 1100 Grad Celsius erwärmt.

Auf dem Foto ist eine Induktionsbiegemaschine für Rohre skizziert. Nach dem Positionieren des Rohres und dem sicheren Festklemmen seiner Enden wird Strom an einen Magnetspulen-Induktor angelegt, der für eine Umfangserwärmung des Rohres in dem Bereich sorgt, in dem es gebogen wird. Wenn eine Temperaturverteilung erreicht ist, die dem Metall im Biegebereich eine ausreichende Duktilität verleiht, wird das Rohr dann mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Spule geschoben. Das mit dem Biegearm geklemmte vordere Ende des Rohres wird einem Biegemoment ausgesetzt. Der Biegearm kann um bis zu 180° geschwenkt werden.
Beim Induktionsbiegen von Kohlenstoffstahlrohren beträgt die Länge des erwärmten Bandes normalerweise 25 bis 50 mm (1 bis 2 Zoll), mit einer erforderlichen Biegetemperatur im Bereich von 800 bis 1080°C (1470 bis 1975°F). Wenn das Rohr den Induktor passiert, biegt es sich innerhalb des heißen, duktilen Bereichs um einen Betrag, der durch den Radius des Biegearm-Drehpunkts bestimmt wird, während jedes Ende des erwärmten Bereichs von einem kalten, nicht duktilen Rohrabschnitt getragen wird. Je nach Anwendung,
Die Biegegeschwindigkeit kann von 13 bis 150 mm/min (0.5 bis 6 Zoll/min) reichen. Bei einigen Anwendungen, bei denen größere Radien erforderlich sind, wird anstelle eines Biegearmgelenks ein Rollensatz verwendet, um die erforderliche Biegekraft bereitzustellen Abkühlung an der Luft. Ein Spannungsabbau oder Anlassen kann dann durchgeführt werden, um die erforderlichen Eigenschaften nach dem Biegen zu erhalten.

Wandausdünnung: Die Induktionserwärmung ermöglicht eine schnelle Umfangserwärmung ausgewählter Bereiche des Rohres und verbraucht dabei ein Minimum an Energie im Vergleich zu anderen Heißbiegeverfahren, bei denen das gesamte Rohr erhitzt wird. Das Biegen von Induktionsrohren bietet auch andere wichtige Vorteile. Dazu gehören in hohem Maße vorhersehbare Formverzerrungen (Ovalität) und Wandausdünnung. Die Minimierung und Vorhersagbarkeit der Wandverdünnung sind besonders kritisch bei der Herstellung von Rohren und Rohren für Anwendungen, die Hochdruckanforderungen erfüllen müssen, wie zum Beispiel Kernkraft- und Öl-/Gas-Pipelines. Zum Beispiel basieren Öl- und Gaspipeline-Ratings auf der Wandstärke. Beim Biegen steht die Außenseite der Biegung auf Zug und hat einen reduzierten Querschnitt, während die Innenseite unter Druck steht. Beim Biegen mit konventioneller Heizung wird der Querschnitt der Außenseite des Biegebereichs oft um 20 % oder mehr reduziert, was zu einer entsprechenden Reduzierung des gesamten Rohrleitungsdrucks führt. Der Rohrbogen wird zum druckbegrenzenden Faktor der Rohrleitung.
Mit der Induktionsheizvorrichtung, wird die Querschnittsverringerung durch eine sehr gleichmäßige Erwärmung, ein optimiertes Biegeprogramm über eine computergesteuerte Biegemaschine und eine schmale plastifizierte (duktile) Zone auf typisch 11% reduziert. Folglich reduziert die Induktionserwärmung nicht nur die Produktionskosten und erhöht die Biegequalität, sondern reduziert auch die Gesamtkosten der Pipeline.
Weitere wichtige Vorteile des Induktionsbiegens: Es ist nicht arbeitsintensiv, hat wenig Einfluss auf die Oberflächengüte und kann kleine Radien herstellen, was das Biegen von dünnwandigen Rohren und die Herstellung von Kurven mit mehreren Radien/mehreren Biegungen in einem Rohr ermöglicht.

Vorteile des Induktionsbiegens:

Große Radien für einen reibungslosen Flüssigkeitsfluss.
Kosteneffizienz, gerades Material ist kostengünstiger als Standardkomponenten (zB Bögen) und Bögen können schneller hergestellt werden als Standardkomponenten geschweißt werden können.
Gegebenenfalls können Bögen durch Bögen mit größerem Radius ersetzt werden und folglich können Reibung, Verschleiß und Pumpenenergie reduziert werden.
Induktionsbiegen reduziert die Anzahl der Schweißnähte in einem System. Es entfernt Schweißnähte an den kritischen Stellen (den Tangenten) und verbessert die Fähigkeit, Druck und Spannungen aufzunehmen.
Induktionsbögen sind stärker als Bögen mit einheitlicher Wandstärke.
Weniger zerstörungsfreie Prüfungen von Schweißnähten wie Röntgenuntersuchungen sparen Kosten.
Der Bestand an Bögen und Standardbögen kann stark reduziert werden.
Schnellerer Zugriff auf Basismaterialien. Gerade Rohre sind leichter verfügbar als Bögen oder Standardbauteile und Bögen können fast immer kostengünstiger und schneller hergestellt werden.
Es wird nur eine begrenzte Anzahl von Werkzeugen benötigt (keine Verwendung von Dornen oder Dornen wie beim Kaltbiegen erforderlich).
Induktionsbiegen ist ein sauberer Prozess. Für den Prozess wird keine Schmierung benötigt und das für die Kühlung benötigte Wasser wird recycelt.

VORTEILE DER VERWENDUNG VON INDUKTIONSBIEGEN

Stufenlos einstellbarer Biegeradius bietet optimale Gestaltungsfreiheit.
Überlegene Qualität in Bezug auf Ovalität, Wandausdünnung und Oberflächengüte.
Vermeidet die Notwendigkeit von Komponenten mit einem Bogen, wodurch billigere, leichter verfügbare gerade Materialien verwendet werden können.
Ein stärkeres Endprodukt als Bögen mit einheitlicher Wandstärke.
Die Biegefähigkeit mit großem Radius reduziert Reibung und Verschleiß.
Die Oberflächenbeschaffenheit des gebogenen Materials ist für die Gebrauchstauglichkeit nicht relevant.
Schnellere Produktionszeiten als das Schweißen einzelner Bauteile.
Kein Schneiden, Aufrunden, Passbohren, Passen oder Wärmebehandeln/Schweißen von geschmiedeten Fittings.
Rohre und andere Abschnitte können zu kleineren Radien gebogen werden als mit Kaltbiegetechniken.
Materialoberfläche unbeeinflusst/unbeschädigt durch den Prozess.
Mehrere Biegungen auf einer einzigen Rohrlänge möglich.
Reduzierter Schweißbedarf bei Verbundbögen, wodurch die Integrität der fertigen Rohrleitungen verbessert wird.
Schweißnähte an kritischen Stellen vermieden.
Weniger Bedarf an zerstörungsfreien Prüfungen, was die Kosten weiter senkt.
Schneller und energieeffizienter als herkömmliche Feuer-/Heißplattenbiegeverfahren.
Der Prozess macht Sandfüllung, Dorne oder Former überflüssig.
Ein sauberer, schmiermittelfreier Prozess.
Änderungen der Biegespezifikationen sind bis zur letzten Minute vor der Produktion möglich.
Reduzierter Bedarf an formeller Vor-Ort-Inspektion der Integrität der Schweißverbindung.
Schnellere Reparatur- und Wartungsvorlaufzeiten aufgrund der relativ einfachen Herstellung von induktionsgebogenen Ersatzrohren oder -rohren.