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WAS PIPELINER ÜBER INDUKTIONSBENDEN WISSEN MÜSSEN

Anzahl Durchsuchen:27     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2020-06-09      Herkunft:Powered erkundigen

Ziel der Induktionsbiegung

Das Hauptziel des Induktionsbiegens besteht darin, dass die Endergebnisse der Integrität (Materialeigenschaften und Defekte) und Abmessungen wie vereinbart erreicht werden. Dies erfordert eine erweiterte Prozesskontrolle über die wichtigsten Herstellungsparameter vonTemperatur, Geschwindigkeit und Abkühlrate sowie die wichtigen Start- und Stoppverfahren, um konsistente und akzeptable Ergebnisse zu erzielen.


Vereinfacht ausgedrückt kann der Induktionsbiegeprozess wie folgt beschrieben werden: Beginnend mit dem geraden Rohr, das in die Biegemaschine geladen und mit dem erforderlichen Biegeradius am Biegearm festgeklemmt wird; Induktionskraft wird angelegt und wenn dieDie erforderliche Temperatur wird erreicht. Das Rohr wird mit kontrollierter Geschwindigkeit vorwärtsgetrieben, um das Biegen einzuleiten. Der Biegearm liefert das Biegemoment, um das Rohr im geklemmten Radius zu krümmen. und das Biegen verläuft in einem kontinuierlichen, gleichmäßigen Prozessbis der gewünschte Biegewinkel erreicht ist.

Biegemaschine

Prozessschritte

In der Realität ist der Induktionsbiegeprozess natürlich viel komplexer - insbesondere für High-End-Anwendungen, bei denen der Aufwand vor der Herstellung einer der Produktionsbiegungen sehr groß sein kann. Für eine typische X-KlasseLinepipe Der Prozess würde eine sorgfältige Bewertung aller Faktoren beinhalten, die den Biegeprozess beeinflussen. einschließlich: Rohrgröße und -qualität, Rohrtyp (nahtlos oder geschweißt), Chemie, Schätzung der wahrscheinlichen Herstellungsparameter;Servicebedingung; erforderliche metallurgische und dimensionale Eigenschaften und damit kritische Prüfung der notwendigen Starteigenschaften. Das Rohr zum Biegen würde die Oberfläche durch Sandstrahlen vorbereiten lassen, visuell untersuchen undauf Wandstärke und Defekte geprüft. Die Induktionsspule wäre auf optimale Leistung ausgelegt, und es würde ein systematischer Ansatz für die Induktionsprüfung durchgeführt, gefolgt von einer vollständig kontrollierten Herstellung der Qualifikationstestbiegungmit automatischem Start und StoppProgrammierung; Inspektionen und mechanische Prüfungen. Nach Genehmigung der Biegeergebnisse des Qualifikationstests würde das Produktionsmutterrohr vorbereitet und inspiziert und dann als \"Klone\" des genehmigten Verfahrens induktionsgebogen. Das abgeschlossenBiegungen würden mit abgeschrägten Enden bearbeitet, geprüft und inspiziert, wie angegeben und beschriftet beschichtet. Die Dokumentation würde in einem konsolidierten Herstellungsdatenbericht zusammengefasst, in dem alle Aspekte der Herstellung, Prüfung und Inspektion aufgeführt sind.


Jedes Projekt stellt eine einzigartige Reihe von Umständen dar, die definiert und eine geeignete Herstellungsverfahrensspezifikation (MPS) entwickelt werden muss. Erfahrung spielt eine wichtige Rolle bei der Bewertung von Biegevorschlägen und der Information derKunde zum frühestmöglichen Zeitpunkt, wenn Risiken oder Probleme zu berücksichtigen sind. Historische Daten sind wertvoll, um Zeit zu sparen und Kosten bei der Bestimmung geeigneter Prozessparameter zu senken.


Biegekapazität

Die Größe und Verfügbarkeit von Induktionsbiegemaschinen bestimmt die Größe und Verfügbarkeit von Induktionsbiegemaschinen. International umfasst die Induktionsbiegekapazität den Rohrgrößenbereich DN50 bis über DN1600 und Wandstärken von3 mm bis 150 mm. Es gibt eine Vielzahl von Maschinentypen - viele davon sind einmalige Konstruktionen mit unterschiedlichen Fähigkeiten und Prozesssteuerungen. Die Biegekapazität und -fähigkeit für jede Maschine ist eine komplexe Kombination aus Rohrdurchmesser und WandDicke, Materialtyp, Biegeradius; und die geeigneten Verarbeitungsparameter von Temperatur, Geschwindigkeit und Kühlung; und Maßanforderungen.


In Australien basiert die derzeit verfügbare Induktionsbiegekapazität auf der Induktionsbiegemaschine von Inductabend mit einem maximalen Rohrdurchmesser und einer Wandstärke von DN900 bzw. 100 mm (dies sollte nicht der Fall sein)interpretiert als Fähigkeit zum Biegen von DN900-Rohren mit einer Wandstärke von 100 mm).Die von der Maschine von Inductabend verfügbaren Biegeradien variieren je nach Rohrgröße zwischen 100 mm und 12.500 mm. und kann so eng wie 1,5D sein. Längere Radien sindmöglich mit nicht konventionellen Techniken.

Biegemaschine

Biegefähigkeit

Bei der Interpretation von Induktionsbiegekapazitätsdiagrammen ist Vorsicht geboten, da sie keinen Hinweis auf die Ebenen der Prozesskontrollen geben, die erforderlich sein können, um die erforderlichen Materialeigenschaften und konsistenten Abmessungen zu erreichenüber die gesamte Bogenlänge der Biegung. Die Maschinen von Inductabend wurden speziell für eine verbesserte Prozesssteuerung konfiguriert, die für die Herstellung hochwertiger Rohrleitungsbögen aus Rohren aus Kohlenstoffstahl hoher Qualität für die Rohrleitung erforderlich istIndustrie.


Wie wird Induktionsheizung zum Heißbiegen eingesetzt?

Das Schöne an der Induktionsheizung ist, dass es sich um eine steuerbare berührungslose fokussierte Heizung handelt. Die Induktionserwärmung, wie sie auf den Induktionsbiegeprozess angewendet wird, ist als eine einzelne Induktionsspule konfiguriert, um einen relativ engen Umfang zu erwärmenRohrband. Die Induktionsspule erzeugt einen intensiven lokalisierten Magnetfluss und \"induziert\" einen elektrischen Strom, der innerhalb der Rohrwand direkt unter der Induktionsspule zirkuliert, hinterlässt jedoch keinen Restmagnetismus. Es ist das Induziertezirkulierender Strom und der spezifische Widerstand des Rohrmaterials, der effizient die zum Heißbiegen erforderliche Wärme erzeugt. Die Induktionsspule kann so ausgelegt sein, dass sie verschiedene Erwärmungseffekte wie ein schmales oder breites Wärmeband berücksichtigtder Wärmeleitung in dicke Rohrwände; und mit verschiedenen Konfigurationen von Kühlwasserspray oder Druckluft in Abhängigkeit von bestimmten Anforderungen.

Biegemaschine

Das in der Abbildung gezeigte Induktionsspulen- und Kühlwassersprühsystem basiert auf Wasser, das von der Induktionsspule direkt auf die Außenfläche der Rohrbiegung gesprüht wird, wenn es aus der Induktionsspule austritt. Der Unterschied in der SpitzeTemperatur und Abkühlgeschwindigkeit zwischen Außen (O), Mittelwand (M) und Innen (I) wären für dickwandige Rohre am größten.


Wie wirkt sich Induktionsbiegen auf die Abmessungen aus?

Die Verformung des Rohrs im Biegebereich aufgrund der Induktionsbiegung umfasst die Ovalität und Wandverdünnung an den Biegeextraden und eine entsprechende Zunahme der Wandstärke an den Biege-Intrados. Erwartete Verzerrungen beim allgemeinen Biegen können seingeschätzt aus Tabellen. Die tatsächlichen Verzerrungen können von abweichenvorhergesagte Werte aufgrund der besonderen Anforderungen des Induktionsbiegeprozesses wie Geschwindigkeit, Temperatur, Kühlmethode, Spulendesign und Materialtyp.

Biegemaschine

Biegemaschine


Induktionsbiegungen für Rohrleitungen haben typische Biegeradien zwischen 10D und 5D, können jedoch so eng wie 3D sein. Für diese Radien würde die erwartete Wandverdünnung als Funktion der tatsächlichen Ausgangswanddicke 7%, 11% bzw. 15% betragen.


Um bestimmte Projektanforderungen zu erfüllen, kann es erforderlich sein, dickere Rohre zu verwenden oder größere Biegeradien auszuwählen. In vielen Projekten wird es möglich sein, schwerere Wandrohre für die Induktionsbiegungen durch eine geplante zusätzliche Zulage zuzuweisendickwandiges Rohr, das für Standorte der Sonderklasse wie Kreuzungen usw. bestellt wurde.


Wie wirkt sich Induktionsbiegen auf die Materialeigenschaften aus?

Es gibt drei Hauptprozessparameter für das Induktionsbiegen, die die Materialeigenschaften beeinflussen: Geschwindigkeit, Spitzentemperatur und Abkühlgeschwindigkeit. Sekundäre Prozessparameter, die von Maschine zu Maschine sehr spezifisch sindMaschine und hängen von der Raffinesse des Steuerungsprozesses für jede Maschine ab, sind die Start- und Stopp-Prozeduren. Nach der Qualifizierung müssen diese Parameter als Zielparameter für alle nachfolgenden Produktionsbiegungen festgelegt werden.


Hochfestes HFW-Leitungsrohr

Moderne HFW-Leitungsrohrstähle sind mikrolegierte Stähle mit relativ geringem Kohlenstoffgehalt. Das Induktionsbiegen wird im Allgemeinen im Temperaturbereich von 875 ° C bis 1075 ° C durchgeführt, der über der Austenitisierungstemperatur liegt, bei der die Rekristallisation stattfindetOrt. Über diesen Temperaturbereich nimmt die Auflösung von mikrolegierten Elementen mit der Temperatur zu. Für eine gegebene Ausgangschemie bestimmen die beim Induktionserhitzen erreichte Spitzentemperatur und die Abkühlgeschwindigkeit dieresultierende Materialeigenschaften. Das etablierte Verhältnis von zunehmender Festigkeit und Härte mit zunehmender Temperatur und / oder Abkühlgeschwindigkeit ist komplex und wird hier nicht ausführlich diskutiert - es genügt zu sagen, dass dieDer Verstärkungsmechanismus ist eine Kombination aus Korngrößeneffekten, der Lösung und Wiederausfällung von mikrolegierenden Bestandteilen und der Bildung von Niedertemperatur-Transformationsprodukten.


Um eine hohe Festigkeit und Zähigkeit direkt von der Induktionsbiegemaschine sicher zu erreichen, müssen die Spitzentemperatur und die Abkühlrate sorgfältig kontrolliert und dieser Prozess durch physikalische Tests bestimmt und unterstützt werden.


Bei einer festen Geschwindigkeit und einer konstanten Abkühlrate wird die Spitzentemperatur durch die während des Biegevorgangs angelegte Induktionsleistung gesteuert. Die Abkühlgeschwindigkeit wird durch die Biegegeschwindigkeit und das Kühlwassersprühsystem bestimmtbestehend aus Druck, Volumen und Öffnungen usw.

Biegemaschine

Biegemaschine

Die obigen Diagramme veranschaulichen die Auswirkung der Wandstärke und der abgeleiteten Abkühlgeschwindigkeit sowie der Spitzentemperatur der Induktionsbiegung auf die Härte an der Außenfläche (Kühlkörper); Mittelwand und Innenfläche.


Was ist mit der Wärmebehandlung nach dem Biegen?

Eine wichtige Überlegung für Induktionsbiegungen ist die Verwendung von Wärmebehandlungen nach der Biegung, einschließlich Normalisieren, Glühen, Anlassen sowie Abschrecken und Anlassen.

In einigen Fällen kann es zu einem Konflikt zwischen den zum Erreichen der Materialeigenschaften erforderlichen Biegeprozessparametern kommen - beispielsweise bei hochfesten Rohren mit schweren Wänden, den zum Erreichen der Streckgrenze erforderlichen Prozessparametern undDie Zugfestigkeit kann dazu führen, dass die Grenzwerte für die Außenoberflächenhärte überschritten werden. Die einzige Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, kann die Anwendung einer Wärmebehandlung nach dem Biegen sein. Eine Wärmebehandlung kann auch eine Sackgasse lösen, in der der Prozess stattfindetParameter, die erforderlich sind, um die Wandverdünnung (die Biegung wird mit sehr kalten Extrados gebildet) in einer kritischen Anwendung zu begrenzen, erreichen nicht die erforderliche Materialfestigkeit.


Die Wärmebehandlung nach dem Biegen wird durch die Größe und Verfügbarkeit geeigneter Öfen eingeschränkt. Es gibt nur sehr wenige Öfen, die Induktionsbiegungen aus Rohren mit großem Durchmesser wärmebehandeln können. Dies gilt insbesondere fürBiegungen, die Abschreck- und Temperwärmebehandlungen erfordern.


Die falsche Verwendung von Wärmebehandlungen nach dem Biegen kann mehr Probleme verursachen als lösen - insbesondere kann eine für den Biegebereich erforderliche Temperwärmebehandlung die ungebogene gerade Tangente an jedem Ende der Biegung nachteilig beeinflussen.


Aufgrund des Größenbereichs des HFW-Rohrs (begrenzter Durchmesser und relativ geringe Wandstärke) und der Tatsache, dass die Chemie im Allgemeinen gut für den Induktionsbiegeprozess geeignet ist, ist eine Wärmebehandlung für gebildete Induktionsbiegungen selten erforderlichvon HFW Linepipe.


Wie wirkt sich das Motherpipe auf das Heißbiegen aus?

Um zu verstehen, wo die Grenzen und Risiken für das Induktionsbiegen von Rohrleitungen liegen, ist es wichtig, die Eigenschaften der verschiedenen Leitungsrohrtypen und ihre Beziehung zum Induktionsbiegeprozess zu verstehen.


HFW Linepipe

Die meisten Induktionsbögen für Übertragungsleitungen in Australien basieren auf hochfrequenzgeschweißten (HFW) Leitungsrohren mit einer Reihe von Wandstärken und -qualitäten, sodass die erforderlichen Materialeigenschaften direkt aus der Induktion hergestellt werden könnenBiegemaschine ohne weitere Behandlungen.


Bei HFW-Leitungsrohren im Größenbereich DN100 bis DN600, Wandstärken bis 14,3 mm und den Klassen X42 bis X80 sollte der Rohrleitungskonstrukteur darauf vertrauen können, dass Induktionsbiegungen mit Materialeigenschaften hergestellt werden können, die denen entsprechenMotherpipe. In modernen HFW-Rohrmühlen hergestellte Leitungsrohre werden aus thermomechanisch gesteuerten Walzstahlbändern mit chemischen Eigenschaften hergestellt, um die Anforderungen an die Schweißbarkeit von Naht- und Hochgeschwindigkeitsnähten zu erfüllen. HFW-Rohrchemie ist in der Regelgut geeignet für die Anforderungen an den Induktionsbiegeprozess. Dies kann teilweise dadurch erklärt werden, dass moderne HFW-Leitungsrohrmühlen eine Inline-Induktionserwärmung für den Schweißnahtglühwärmebehandlungsprozess verwenden. Dieses GlühenDie Behandlung - wenn auch bei einer anderen Temperatur und Geschwindigkeit - ist dem thermischen Effekt des Induktionsbiegeprozesses auf die Materialeigenschaften nicht unähnlich.


SÄGEROHR

Ein SAW-Rohr mit größerem Durchmesser und schwererer Wand kann den Induktionsbiegeprozess verlangsamen und dadurch den Bereich für die verschiedenen Prozessparameter einschränken. Dies ist insbesondere bei Materialien mit hoher X-Qualität der Fall, bei denen höhere Temperaturen undEs sind schnellere Abkühlraten erforderlich, die sich aus schnelleren Prozessgeschwindigkeiten ergeben. Bei Rohren mit großem Durchmesser und schweren Wänden sind möglicherweise keine hochfesten Eigenschaften ohne eine entsprechende Erhöhung der Rohrchemie erreichbar, um sicherzustellen, dass das RohrDas Material reagiert ausreichend (härtbar) für die niedrigere Spitzentemperatur an der Rohrbohrung und die langsamere Abkühlgeschwindigkeit.


Nahtlos

Das Erreichen hochfester Eigenschaften direkt von der Induktionsbiegemaschine aus ist für nahtlose Rohre im Vergleich zur äquivalenten Größe und Qualität des geschweißten Rohrs problematischer.

Hochfestes nahtloses Kohlenstoffstahl-Leitungsrohr wird auf eine ganz andere Weise hergestellt als das, aus dem Rohre aus gewalzten Platten oder Bändern hergestellt werden. Das nahtlose Rohr wird heißgeformt, um den erforderlichen Rohrdurchmesser und die erforderliche Wandstärke zu erreichen. es istdann wärmebehandelt, um die erforderliche Festigkeit und Zähigkeit zu erreichen. Rohrmühlen entwickeln Rohrchemien auf natürliche Weise, um sie an den schnellen Abschreck- und Wärmebehandlungsprozess der internen und externen Mühle anzupassen. Das Induktionsbiegen ist praktisch auf beschränktexterne Wassersprühkühlung (dh nur von einer Seite) bei relativ langsamen Geschwindigkeiten und kann daher nicht die gleiche Abschreckrate wie Rohrmühlen erreichen. Für schlanke Chemie können hochfeste nahtlose Rohre mit Wandstärken über 13 mm verwendet werdenDies ist erforderlich, um eine Ganzkörper-Nachbiegung durchzuführen und die Wärmebehandlung zu temperieren. Andernfalls können nur herabgesetzte Materialeigenschaften außerhalb des Biegeprozesses erzielt werden.


Rohrchemie

Wie gezeigt wurde, spielt die Chemie eine wichtige Rolle bei der Erreichung der erforderlichen Rohrleitungseigenschaften - dies gilt insbesondere für hochfeste Induktionsbiegungen von Rohren mit schwerer Wandleitung.


Der Offshore-Pipeline-Standard - DNV OS F101 bietet maximal zulässige chemische Eigenschaften für verschiedene Leitungsrohre (nahtlos und geschweißt, Tabellen 6.1 und 6.2) und Mutterrohre zum Induktionsbiegen (Tabelle 7.5). Der Trend, höhere zuzulassenDie Chemie für höhere Grade ist klar ersichtlich. Der zulässige maximale Prozentsatz der Hauptbestandteile von Kohlenstoff und Mangan sowie der mikrolegierenden Elemente von Niob, Titan und Vanadium nimmt mit zuFestigkeitsgrad.


Darüber hinaus ist ersichtlich, dass für Induktionsbiegungen eine höhere Chemie zulässig ist als für das nahtlose Rohr gleicher Qualität; und noch mehr darüber für geschweißte Rohre. Diese Trends sind am deutlichsten in derFolgeerhöhung des maximal zulässigen Kohlenstoffäquivalents (CEQ) für jede Sorte und jeden Typ. Die Fußnote für jede Tabelle gibt an, dass die maximal zulässige Chemie für ziemlich schwere Wandstärken gilt.


Rohrwandstärke

Die tatsächliche Wandstärke im Vergleich zur \"nominalen\" Wandstärke und die Unterschiede in der Wandstärke können zwischen geschweißtem Rohr und nahtlosem Rohr sehr unterschiedlich sein.

Das geschweißte Rohr besteht aus einer Platte und hat als solche eine sehr gleichmäßige Wandstärke entlang des Rohrs und um den Rohrumfang mit einer gewissen Verdickung in der Schweißzone. Da Rohrmühlen gerne sparen, ist zu erwarten, dass dieDie tatsächliche Wandstärke für geschweißte Rohre liegt fast immer auf oder geringfügig unter dem Nennwert.


Die nahtlose Rohrwandstärke hängt von der Qualität der Rohrmühle ab und kann viel variabler sein als bei geschweißten Rohren. Die Wandstärke kann um den Rohrumfang und entlang der Rohrlänge stark variieren. und dazwischenRohrverbindungen aus der gleichen Hitze. Die Bohrung kann exzentrisch zum Außendurchmesser sein und dem Rohr dickere und dünnere Seiten verleihen; und Grate in der Bohrung können unmittelbar benachbarte dicke und dünne Bereiche der Rohrwand ergeben.


Darüber hinaus wird natürlich jede Markierung oder jeder Makel die Wandstärke weiter beeinträchtigen. Die Erwartungen an die tatsächliche Wandstärke des Mutterrohrs im Vergleich zum Nennwert sollten im Allgemeinen pessimistisch sein - nichtoptimistisch!


Was kann bei heißen Kurven schief gehen?

Dinge, die schief gehen können, werden grundsätzlich in zwei Gruppen unterteilt: diejenigen, die sich auf das Motherpipe beziehen; und diejenigen, die sich auf den Biegeprozess beziehen - entweder die Prozessparameter oder diejenigen, die auf Fehler und falsche Einstellungen oder Defekte zurückzuführen sindin den Kurven erkannt.


Inspektionen spielen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Induktionsbögen. Die Abschnittsabmessungen können unter Verwendung von Bremssätteln und Schweinen auf Ovalität und Rundheit gemessen werden. und Ultraschalltechniken für die Wandstärke. Die Integrität vonDie Biegung kann durch zerstörungsfreie Techniken einschließlich Sichtprüfung überprüft werden. Magnetpulver-, Ultraschall-, Röntgen- und Farbstoffpenetrationsprüfung; Oberflächenhärteprüfung und hydrostatische Prüfung. Während Material biegenEigenschaften können durch die Beziehung zwischen den wichtigsten Herstellungsparametern zwischen der Qualifikationstestbiegung und den Produktionsbiegungen abgeleitet werden.


Mutterpfeife

Mängel

Defekte im Mutterrohr können durch den Induktionsbiegeprozess verschlimmert werden. Induktionsbiegen kann das Ohr einer Sau nicht in eine Seidenhandtasche verwandeln - was Sie beginnen, wird weitgehend bestimmen, was Sie am Ende haben.


Der häufigste Defekt im Rohr ist auf eine schlechte Handhabung zurückzuführen, die Rillen und Beulen verursacht. Offensichtlich sind dünnwandige Rohre anfälliger für Beschädigungen als dickwandige Rohre. Für HFW-Rohre, eingerollte Einschlüsse und fehlende Verschmelzung oder Risse in derSchweißbereich sind möglich, aber im Allgemeinen sehr selten.


Nahtlose Rohre können Oberflächenkaschierungen und Splitter aufweisen, die während der Sandstrahlvorbereitung und des Heißbiegens sichtbar werden. Diese Defekte sind selten, können jedoch ganze Längen - und sogar mehrere Längen von derselben Hitze - betreffen und sind sehrviel mit der Qualität der Rohrmühle verbunden.


Chemie

Durch heißes Induktionsbiegen wird das Rohrmaterial im Biegebereich effektiv wärmebehandelt. Die Chemie des Rohrs zum Induktionsbiegen ist am kritischsten bei hohen Festigkeitsanforderungen für dickwandige Rohre, bei denen langsameres Biegen undfolglich werden langsamere Abkühlungsraten erfahren. Wenn die Chemie nicht ausreicht, ist die Härtbarkeit des Rohrs gering und die erforderliche Rohrfestigkeit ist möglicherweise nicht direkt von der Induktionsbiegemaschine aus erreichbar.


Durchmesser

Aufgrund von Mühlentoleranzen für den End- und Mittelrohrdurchmesser können SAWL-Rohre mit großem Durchmesser und insbesondere SAWH-Rohre einen signifikanten numerischen Durchmesserunterschied vom Rohrende zur Rohrmitte aufweisen. Wo Biegungen in der Mitte der Fuge geschnitten werdenVon diesen Rohren können Übergangsstücke für die Schweißnahtvorbereitung erforderlich sein.


Kontamination

Eine Oberflächenverunreinigung durch Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt wie Kupfer, Zink oder Blei kann eine \"Versprödung durch flüssiges Metall\" verursachen und zu Oberflächenrissen in den Biegeextraden führen. Oberflächenbehandlungen vor dem Biegen, wie z. B. Strahlen mit inertem Sand, werden minimiertdieses Risiko.


Qualifikationstests

Während der Erst- oder Qualifizierungstests können trotz aller Bemühungen des Biegers Schwierigkeiten beim Erreichen der Mindestmaterialeigenschaften festgestellt werden. Am häufigsten sind die beiden Hauptprotagonisten: Streckgrenze - die sich setztdie Untergrenze der Verarbeitungsparameter; und Härte - die die Obergrenze setzt. Bei dickwandigen Rohren im sauren Betrieb kann ein Konflikt dadurch entstehen, dass die zur Erreichung der erforderlichen Festigkeit erforderlichen Prozessparameter dieOberflächenhärte, um den angegebenen Grenzwert zu überschreiten. In diesem Fall ist das Biegeprozessfenster \"geschlossen\", und nach dem Biegen kann eine Abschreck- und Temperwärmebehandlung erforderlich sein.


Prozessparameter

Die Prozessparameter sollten von der Herstellung der Qualifikationstestbiegung bis zur Herstellung der Produktionsbiegungen nicht variieren. Zu den wichtigsten Prozessparametern gehören: Geschwindigkeit, Temperatur, Kühlung und Start / Stopp-Verfahren.


Geschwindigkeit

Es ist wichtig, dass die Geschwindigkeit während des Biegevorgangs nicht variiert. Der Wärmezyklus jedes elementaren Rohrstücks, das den Induktionsprozess durchläuft, muss auf einen engen Bereich beschränkt werden. Schlupf im RohrDas Festklemmen am Radiusarm oder ein elastischer oder schwammiger Antriebsmechanismus führen zu Geschwindigkeitsschwankungen beim Biegen. Rohre, die durch den Biegeprozess \"taumeln\", erzeugen variable Eigenschaften entlang der Bogenlänge. Einige Biegebereiche welcheWenn die Maschine \"blockiert\" ist, treten höhere Spitzentemperaturen und langsamere Abkühlraten auf, während andere eine niedrigere Spitzentemperatur und eine schnelle Abkühlung aufweisen, die durch einen plötzlichen schnellen Vorwärtsschritt des Rohrs in der Maschine verursacht wird.


Temperatur

Wie gezeigt wurde, hat die Biegetemperatur einen signifikanten Einfluss auf die endgültigen Biegeeigenschaften.

Optische Pyrometer sind die Augen für den Induktionsbiegeprozess - sie erfassen die Temperatur des Biegeprozesses und unterstützen die Grundlage der Herstellung.

Das Zielen der Pyrometer ist insofern kritisch, als die Spitzentemperatur innerhalb des Wärmebandes im Sichtfeld liegen muss. Die aufgezeichneten Temperaturen müssen praktisch den gesamten Rohrumfang darstellen. Bei kleineren Rohren kann es seinEs ist akzeptabel, zwei Pyrometer zu haben - eines am Intrados und eines am Extrados, um die Spitzentemperatur zu überwachen und aufzuzeichnen. Für größere Rohre, z. B.> DN300, können vier Pyrometer erforderlich sein, die die vier Quadranten des Rohrs abdeckenUmfang des Rohres. Zusätzlich muss der Biegemaschinenbediener die Temperatur des Wärmebandumfangs visuell überwachen, um die Konsistenz zwischen den Pyrometerzielpositionen zu gewährleisten. Ein handgehaltenes \"Roaming\" -Pyrometer kann sehr seinnützlich in dieser Hinsicht.


Einige Prozesse sind temperaturempfindlicher als andere, und die Ermittlung des erforderlichen Temperaturregelungsniveaus ist eine wichtige Phase des vorläufigen Testprozesses.


Kühlung

Das Abkühlen der Rohrbiegung beim Austreten aus der Induktionsspule ist entscheidend, um eine hohe Festigkeit für Rohrleitungsbiegungen zu erreichen. Die für die Produktion verwendete Spule muss dieselbe Spule sein, die zur Herstellung der Biegung des Qualifikationstests verwendet wurde. und gleichzeitigKühlwasserdruck und -temperatur.


Programmierbare Prozeduren starten und stoppen

Wahrscheinlich der am wenigsten bekannte und beschriebene Aspekt des Induktionsbiegens und im Allgemeinen streng geschützte proprietäre Informationen.

Für kritische Anwendungen wie Biegungen mit hoher X-Qualität und Eigenschaften, die direkt von der Induktionsbiegemaschine abgeleitet werden, muss der Start- und Stoppprozess programmierbar sein - nicht vom Bediener gesteuert - und als Teil der Qualifizierung festgelegt werdenProzess.

Die Start- und Stoppverfahren müssen konsistente reproduzierbare Ergebnisse für die thermischen Übergänge an jedem Ende der Biegung liefern. Beachten Sie hier, dass der thermische Übergang (im Gegensatz zum Dimensionsübergang) tatsächlich in einiger Entfernung liegen kannentlang der geraden Tangente an jedem Ende der Biegung. Möglicherweise befindet es sich nicht an dem Tangentenpunkt, an dem die Biegekrümmung in die gerade Tangente übergeht.


Biegewinkel

Durch Induktionsbiegen erzielte Biegewinkel sind im Allgemeinen sehr genau - insbesondere nach der ersten Biegung einer Charge. Die Messung des Biegewinkels sollte für jede Biegung unmittelbar nach dem Formen durchgeführt werden. Schätzungen der wahrscheinlichen BiegungDas Zurückfedern kann mit fortschreitenden Biegungen vorgenommen und eingestellt werden.


Biegungen außerhalb der vereinbarten Winkeltoleranz können zur Diskussion isoliert werden. Zur Messung des richtigen Winkels sind verschiedene Winkelmesstechniken erforderlich - insbesondere für Rohre mit kurzen Tangentenenden, bei denen eine signifikante Ovalität in derEine gerade Tangente an jedem Ende der Biegung kann die Messung des tatsächlichen Winkels erschweren.


Radius

Die tatsächlichen Biegeradien liegen im Allgemeinen innerhalb einer Toleranz von 1% des Zielradius. Wenn kein schwerwiegender Einrichtungsfehler gemacht wurde, ist es sehr unwahrscheinlich, dass der Radius für Rohrleitungsbiegungen ein Problem darstellt.


Falten und Beulen.

Biegungen für Rohrleitungen werden im Allgemeinen mit ziemlich großzügigen Radien ausgeführt. Wenn Falten oder Beulen festgestellt werden, ist möglicherweise ein Herstellungsproblem aufgetreten. Eine leichte Beule kann an den Biegestart-Intrados erkennbar sein, an denen die Biegekompression \"nach oben\" geht.die Rohrwand. Dieses \"Aufstellen\" ist mit einer Rohrwandverdickung verbunden, bei der die Änderung der Wandstärke dazu neigt, sich an der Außenfläche des Rohrs zu zeigen. Es sei denn, dies ist offensichtlich schwerwiegend. Das \"Up-Set\" ist nicht schädlich für das Rohr, kann es aberdurch gute Anlaufverfahren, dickwandige Rohre und größere Biegeradien kontrolliert werden.

Eine Falte in der Mitte der Biegung kann auf ein Verrutschen der Klemme, einen Stromausfall oder eine übermäßige Spulenbewegung hinweisen.


Prozessunterbrechungen

Ein Stromausfall, auch wenn er nur vorübergehend ist, führt dazu, dass der Biegevorgang unterbrochen wird und fast immer zur Ablehnung der Biegung führt - insbesondere, wenn ein hochfestes Induktionsbiegerohr ein hochfestes Material erzieltEigenschaften.


Luftzug

Während des Heißinduktionsbiegens mit Wassersprühkühlung (erforderlich für Rohre mit hoher X-Qualität) wird Luft hinter der Induktionsspule geblasen, um den Kühlwasserspray vom Wärmeband wegzuleiten. Die Verwendung von Luftzug muss auf a gehalten werdenMinimum und muss während des gesamten Biegeprozesses konstant sein, da der Luftzug die von den Pyrometern aufgezeichnete Oberflächentemperatur beeinflussen kann. Übermäßige Luft kann die Außentemperatur unterdrücken und künstlich niedrig seinlesen. Der Bediener kann diesen scheinbaren Temperaturabfall durch Erhöhen der Induktionsleistung einstellen - wodurch versehentlich die Untergrundtemperatur des Rohrs erhöht und die Materialeigenschaften nachteilig beeinflusst werden.


Biegemaßnahmen

Ovalität

Die durch Biegung verursachte Ovalität ist hauptsächlich auf den Biegebereich beschränkt, kann sich jedoch entlang der geraden Tangente an jedem Ende der Biegung über einen gewissen Abstand erstrecken - insbesondere bei dünnwandigen Biegungen, die bei engen Biegeradien gebildet werden. Ovalität ist im Allgemeinen eine Funktionvon Rohrdurchmesser, Wandstärke und Biegeradius, wird aber auch von der Biegetemperatur, der Kühlmethode und dem Materialtyp beeinflusst. Es ist weniger wahrscheinlich, dass bei dickwandigen Biegungen mit großem Radius, die sich bei hohen Temperaturen bilden, eine Ovalität auftrittdie niedrigsten Biegekräfte; und Verwenden einer Wassersprühkühlung (anstelle von Druckluft), um ein möglichst enges Wärmeband zu erhalten. Es ist im Allgemeinen möglich, die Ovalität anhand historischer Informationen und einfacher Richtlinien vorherzusagen.


Durchmesser

Während des Induktionsbiegens kann sich der Rohrumfang im Biegebereich aufgrund des Wärmeausdehnungskoeffizienten zusammenziehen (typischerweise 0,5% bei Kohlenstoffstählen, 1% bei rostfreiem Stahl). Eine solche Verengung kann sich auf sehr enge Innendurchmesser auswirkenzum Molchen etc.


Wandverdünnung

Das Ausdünnen der Biegewand an den Extrados ist ein Merkmal aller Biegevorgänge und bei gegebenem Rohrdurchmesser weitgehend auf den angegebenen Radius zurückzuführen. Eine unkontrollierte Wandverdünnung kann auftreten, wenn die Extrados heißer werden als dieIntrados biegen - Verschieben der neutralen Biegeachse in Richtung Intrados. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer guten Temperaturregelung an den Biege-Intrados und -Extraden zur Kontrolle der Wandverdünnung.


Welche Pipeliner sollten berücksichtigen, um beim ersten Mal und pünktlich gute Induktionsbiegungen zu erzielen?

Berücksichtigen Sie die Berücksichtigung heißer Biegungen im Design (FEED und Detail).

Machen Sie sich bei Bedarf mit den ISO-, ASME- und DNV-Standards vertraut.


Sprich mit dem Bender

Berücksichtigen Sie die Rohrmaterialchemie in Bezug auf die erforderliche Materialfestigkeit für die angegebene Wandstärke. Dies führt effektiv eine Risikobewertung der Wahrscheinlichkeit durch, nach der die Materialeigenschaften erreicht werdenInduktionsbiegung.


Berücksichtigen Sie sorgfältig den maximal zulässigen Härtewert. Wenn Sie einen niedrigeren Wert als den technisch erforderlichen angeben, wird der Umfang der Biegevorrichtung übermäßig eingeschränkt, und andere kritischere Materialien können beeinträchtigt werdenEigenschaften - wie Streckgrenze.


Berücksichtigen Sie die tatsächlichen Abmessungen des Mutterrohrs - insbesondere, um Mühlentoleranzen und einige Oberflächenmarkierungen zu berücksichtigen. Nehmen Sie eine konservative Sicht auf die tatsächliche Rohrwandstärke.

Der Materialabzug (MTO) für die Biegungen sollte auf der Grundlage der individuellen Rohrlänge bestimmt werden, die für jede Biegung erforderlich ist, die in die verfügbaren Rohrverbindungslängen verschachtelt ist. Summieren Sie nicht die für das Rohr erforderliche RohrlängeBiegungen und Division durch die verfügbare Fugenlänge, um die Anzahl der erforderlichen Fugen zu bestimmen. Der Bieger kann ein geeignetes MTO für die Rohrverbindungen empfehlen, die für die Liste der Biegungen erforderlich sind. Berücksichtigen und erwarten Sie Verschwendung durch Trimmen und KurzschließenReststücke.


Lassen Sie eine unvorhergesehene Menge Mutterrohr zu, um den Bedarf an Qualifikationstests und etwaigen Ausschussbiegungen usw. zu decken. Bei kleinen Mengen von Biegungen kann dies ein Überangebot von 100% des tatsächlich für die Biegungen erforderlichen Rohrs bedeuten (einschließlichdie Vor- und Qualifikationskurven); Bei größeren Arbeiten kann dies zusätzliche 5% der Rohrverbindungen bedeuten.


Induktionsbiegungen für Rohrleitungen erfordern, dass pro Hitze eine vollständige Qualifikationstestbiegung durchgeführt wird. Wählen Sie nach Möglichkeit blankes, unbeschichtetes Mutterrohr aus, das alle von derselben Hitze stammt. Andernfalls treten aufgrund der Mehrfachbelastung erhebliche Kostenauswirkungen aufQualifikationstestbiegungen und ein Verlust an Mutterrohr, der bei den zusätzlichen Tests verbraucht wird.


Lassen Sie an jedem Ende jeder Biegung geeignete gerade Tangentenlängen zu, um die Biegeovalität zu vermeiden, die der Biegung am nächsten kommt. Dickwandige Rohre mit kleinem Durchmesser, die zu großen Biegeradien geformt wurden, müssen die geringste Biegeovalität aufweisen.


Typischerweise ist die Ovalität mindestens zwei Rohrdurchmesser vom Biegebereich entfernt minimal. Unabhängig davon sollten alle Pipeline-Auftragnehmer die Verwendung externer Ausrichtungsklemmen erwarten und planen, wenn heiße Biegungen in die Pipeline geschweißt werden.


Biegewinkel sollten als Ablenkwinkel angegeben werden - nicht als Innenwinkel. Pipeline-Routen sind häufig durch Änderungen der Ausrichtung gekennzeichnet, die auf dem Innenwinkel der Vermessung basieren.


Lassen Sie eine geeignete Vorlaufzeit und andere Logistik ein, um die Vor- und Qualifikationstestbiegung vor den Produktionsbiegungen herzustellen und zu testen. Bei einem kleinen Projekt kann der Qualifizierungsprozess von zwei bis drei Wochen länger dauern alsdie Zeitspanne, die zur Herstellung der Produktionsbögen benötigt wird. Abgeschlossene Biegungen können auf der Biegevorrichtung oder auf dem Hof ​​des Beschichters gelagert und bei Bedarf abgerufen werden, oder wenn sie vor Ort an geeigneten Bereitstellungsorten ferngelagert werden.


Der Transport sollte sorgfältig geplant werden. Es kann möglich sein, nur wenige Biegungen gleichzeitig zu transportieren - insbesondere wenn die Biegungen aus Rohren mit großem Durchmesser, großen Biegeradien, großen Biegewinkeln und langen geraden Tangenten bestehenjedes Ende jeder Biegung. Stütz- und Polsterbiegungen sowie die Verwendung von Stoffrückhaltesystemen während des Transports sollten sorgfältig überwacht werden, um sicherzustellen, dass sie ohne Beschädigung sicher transportiert und entladen werden können. Die Handhabung von Kurven erfordert die Verwendungvon weichen Schlingen von Laufkranen oder mobilen Anlagen - Gabelstapler sind keine akzeptable Methode zur Handhabung von Kurven.


Beschichtungssysteme, die für vergrabene Rohrbögen geeignet sind, basieren im Allgemeinen auf Sprüh- oder Walzen-Epoxidharz mit ultrahohem Aufbau, das mit dem Verbindungsbeschichtungssystem kompatibel sein muss. Mit Klebeband umwickelte Biegungen haben Schwierigkeiten bei der Haftung des Wickels an derdreidimensional gekrümmte Oberfläche einer Rohrbiegung und kann ungeeignet sein. Unter besonderen Umständen können schmelzgebundene Epoxidbeschichtungen (FBE) in Induktionsbiegungen erhältlich sein.


Verwenden Sie nach Möglichkeit zusammengesetzte Formbiegungen, um kompakte Rohrspulen herzustellen und Feldschweißungen usw. im Rohrleitungssystem zu reduzieren.

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