Tubo de flexão por indução
O que é dobra por indução?
Flexão por indução é uma técnica de dobra de tubos controlada com precisão e eficiente. O aquecimento local usando energia elétrica induzida de alta frequência é aplicado durante o processo de flexão por indução. Canos, tubos e até formas estruturais (canais, seções W e H) podem ser dobrados de forma eficiente em uma máquina de dobra por indução. A dobra por indução também é conhecida como dobra a quente, dobra incremental ou dobra de alta frequência. Para diâmetros de tubos maiores, quando os métodos de dobra a frio são limitados, Flexão por indução é a opção mais preferível. Em torno do tubo a ser dobrado, é colocada uma bobina de indução que aquece a circunferência do tubo na faixa de 850 a 1100 graus Celsius.
Um tubo / máquina de dobra por indução está esboçado na foto. Depois de posicionar o tubo e prender com segurança suas extremidades, a energia é aplicada a um indutor do tipo solenóide que fornece aquecimento circunferencial do tubo na área onde será dobrado. Quando uma distribuição de temperatura que fornece ductilidade suficiente para o metal na região de dobra for atingida, o tubo é então empurrado através da bobina a uma certa velocidade. A extremidade dianteira do tubo, que é presa ao braço de flexão, está sujeita a um momento de flexão. O braço de flexão pode girar até 180 °.
Na flexão por indução de tubo de aço carbono, o comprimento da banda aquecida geralmente é de 25 a 50 mm (1 a 2 pol.), Com uma temperatura de curvatura necessária na faixa de 800 a 1080 ° C (1470 a 1975 ° F). Conforme o tubo passa pelo indutor, ele se dobra dentro da região quente e dúctil em um valor ditado pelo raio do pivô do braço de flexão, enquanto cada extremidade da região aquecida é suportada por uma seção fria e não-dúctil do tubo. Dependendo da aplicação,
a velocidade de dobra pode variar de 13 a 150 mm / min (0.5 a 6 pol./min). Em algumas aplicações onde raios maiores são necessários, um conjunto de rolos é usado para fornecer a força de dobra necessária em vez de um pivô do braço de dobra. Após a operação de dobra, o tubo é resfriado à temperatura ambiente usando um spray de água, ar forçado ou natural resfriamento ao ar. Um alívio de tensão ou têmpera pode então ser conduzido para obter as propriedades pós-curvatura necessárias.
Afinamento da parede: o aquecimento por indução fornece rápido aquecimento circunferencial de áreas selecionadas do tubo, consumindo uma quantidade mínima de energia em comparação com outros processos de dobra a quente em que todo o tubo é aquecido. Existem também outros benefícios importantes proporcionados pela flexão do tubo de indução. Isso inclui distorção de forma altamente previsível (ovalidade) e adelgaçamento da parede. A minimização e a previsibilidade do desbaste da parede são particularmente críticas na produção de tubos e canos para aplicações que devem atender aos requisitos de alta pressão, como energia nuclear e oleodutos / gasodutos. Por exemplo, as classificações de oleodutos e gasodutos são baseadas na espessura da parede. Durante a dobra, o lado externo da dobra está em tensão e tem uma seção transversal reduzida, enquanto o lado interno está em compressão. Quando o aquecimento convencional é usado na curvatura, a seção transversal do lado externo da área de curvatura muitas vezes é reduzida em 20% ou mais, resultando em uma redução correspondente da classificação de pressão total da tubulação. A curvatura do tubo se torna o fator de limitação de pressão da tubulação.
Com o aquecimento por indução, a redução na seção transversal é reduzida para tipicamente 11% devido ao aquecimento muito uniforme, um programa de dobra otimizado por meio de uma máquina de dobra computadorizada e uma zona estreita plastificada (dúctil). Consequentemente, o aquecimento por indução não apenas reduz os custos de produção e aumenta a qualidade da dobra, mas também reduz o custo total da tubulação.
Outras vantagens importantes da dobra por indução: não é trabalhosa, tem pouco efeito no acabamento superficial e tem a capacidade de fazer pequenos raios, o que permite a dobra de tubos de parede fina e a produção de curvas multirrádios / dobras múltiplas em um tubo.
Benefícios da flexão por indução:
- Raios grandes para um fluxo suave do fluido.
- Eficiência de custos, o material reto é menos caro do que os componentes padrão (por exemplo, cotovelos) e as dobras podem ser produzidas mais rapidamente do que os componentes padrão podem ser soldados.
- Os cotovelos podem ser substituídos por curvas de raio maior onde aplicável e, subsequentemente, o atrito, o desgaste e a energia da bomba podem ser reduzidos.
- A dobra por indução reduz o número de soldas em um sistema. Ele remove soldas nos pontos críticos (as tangentes) e melhora a capacidade de absorver pressão e tensão.
- As curvas de indução são mais fortes do que os cotovelos com espessura de parede uniforme.
- Testes menos não destrutivos de soldas, como exame de raios-X, economizam custos.
- O estoque de cotovelos e curvas padrão pode ser bastante reduzido.
- Acesso mais rápido aos materiais básicos. Tubos retos estão mais disponíveis do que cotovelos ou componentes padrão e as curvas quase sempre podem ser produzidas mais baratas e mais rapidamente.
- Uma quantidade limitada de ferramentas é necessária (sem o uso de espinhos ou mandris, conforme exigido na dobra a frio).
- Flexão por indução é um processo limpo. Nenhuma lubrificação é necessária para o processo e a água necessária para o resfriamento é reciclada.
VANTAGENS DE USAR DOBRAMENTO DE INDUÇÃO
- Raio de curvatura infinitamente variável, oferecendo ótima flexibilidade de projeto.
- Qualidade superior em termos de ovalização, adelgaçamento de paredes e acabamento superficial.
- Evita a necessidade de componentes com cotovelo, permitindo a utilização de materiais retos mais baratos e mais facilmente disponíveis.
- Um produto final mais forte do que cotovelos com uma espessura de parede uniforme.
- A capacidade de curvatura de grande raio reduz o atrito e o desgaste.
- A qualidade da superfície do material dobrado não é relevante em termos de adequação para uso.
- Tempos de produção mais rápidos do que a soldagem de componentes separados.
- Nenhum corte, arredondamento, mandrilamento, encaixe ou tratamento térmico / soldagem de acessórios forjados.
- Tubos e outras seções podem ser curvados para raios menores do que com as técnicas de dobra a frio.
- Superfície do material não afetada / sem manchas pelo processo.
- Múltiplas curvas possíveis em um único comprimento de tubo.
- Necessidade de soldagem reduzida com curvas compostas, melhorando a integridade da tubulação acabada.
- Soldas evitadas em pontos críticos.
- Menos necessidade de testes não destrutivos, reduzindo ainda mais os custos.
- Mais rápido e mais eficiente em termos de energia do que os métodos tradicionais de dobra por fogo / laje a quente.
- O processo elimina a necessidade de preenchimento de areia, mandris ou formadores.
- Um processo limpo e sem lubrificante.
- As alterações nas especificações de dobra são possíveis até o último minuto antes da produção.
- Necessidade reduzida de inspeção formal no local da integridade da junta soldada.
- Tempos de reparo e manutenção mais rápidos, devido à relativa facilidade de produção de tubos dobrados por indução de reposição.
