Индукционная гибка труб

Что такое индукционная гибка?

Индукционная гибка труб – это управляемый процесс гибки труб путем применения индуктора для локального нагрева стали с использованием высокочастотного электропитания.

Данный метод позволяет сохранить прочность стали. Индукционная установка состоит, в основном, из индукционной катушки. В определенном месте труба надежно зажимается при помощи катушки, расположенной на свободно вращающейся гибочной консоли для получения требуемого радиуса гиба. Индукционная катушка нагревает секцию трубы до температуры от 850 до 1100 градусов С (в зависимости материала). Когда достигается нужная температура нагрева, заготовка проталкивается через индуктор при помощи высокоточного привода, что приводит к формоизменению в зоне нагрева и получению гиба заданного радиуса.

Производственный процесс индукционного гиба трубы

Индукционная гибка труб производится на заводе методом прохождения прямой трубы через индукционную установку. Эта машина использует индукционную катушку для нагрева узкого участка трубы для гиба. Ведущий конец трубы крепится к специальному захвату.
Когда труба проходит через данную установку, образуется изгиб нужного радиуса гиба. Согнутый участок охлаждается водой для того, чтобы зафиксировать форму. При этом сдерживается тепловое расширение разогретой секции трубы, благодаря необогреваемым сторонам.
Процесс индукционной гибки также вызывает утолщение внутренней стенки изгиба и истончение с наружной стороны. Размер утолщения/истончения зависит от температуры в процессе изгиба, скорости, с которой труба проталкивается через индукционную катушку, расположения индуктора относительно трубы (ближе к вогнутой или наружной стороне) и других факторов.

Наиболее часто в процессе индукционной гибки гнутые участки трубы переходят в прямые секции, которые не подвержены изгибу. Далее, если необходимо, происходит гибка следующего участка трубы. То есть данный метод позволяет значительно снизить количество сварных соединений в системе.

Стандартные углы индукционных изгибов — 45°, 90°. Также могут быть изготовлены изгибы с другими углами специально под конкретного заказчика. Индукционная установка позволяет выполнить несколько гибов в пределах одной трубы в разных плоскостях. Радиус сгиба трубы определяется ее диаметром. Например, общий радиус индукционного изгиба 3D, 5D и 7D, где D — условный диаметр трубы.

Горячий индукционный изгиб прямой трубы 48 дюймов на заводе «Маннесманн», Германия	Вид на индукционную катушку и подогрев зоны в процессе гибки трубы

Преимущества метода индукционной гибки

• Большие радиусы для плавного потока жидкости;
• Экономическая эффективность, прямой материал является менее дорогостоящим, чем стандартные компоненты (например, фитинги), процесс гибки производится быстрее, чем стандартный процесс сварки компонентов;
• Стандартные отводы могут быть заменены гибами большего радиуса, что снизит потери на трение, износ и мощность насоса;
• Значительное уменьшение количества сварных швов в системе, отсутствие их в критических точках (изгибах), улучшенная способность поглощения давления и энергии в процессе использования трубопровода;
• Гибы, полученные методом индукционного нагрева, более прочные, чем стандартные отводы с той же толщиной стен;
• Меньше неразрушающего контроля, меньше затрат на УЗК;
• Прямые трубы легче найти на рынке, чем отводы, что экономит время поиска и приобретения материалов, к тому же использование процесса индукционной гибки практически всегда дешевле и быстрее;
• Требуется ограниченное количество инструментов (не используются шипы или оправки, как этого требует процесс холодной гибки);
• Гибка с индукционным нагревом – это «чистый» процесс. Смазочные материалы в зоне гибки не требуются, в процессе используется только вода, необходимая для охлаждения материала системы.

Стандарт ASME B16.49