مقدمة
أنبوب الانحناء هي عملية أساسية تستخدم في التصنيع لإنشاء زوايا وأقطار مخصصة في أنظمة الأنابيب عبر العديد من الصناعات. هناك طريقتان رئيسيتان – الانحناء البارد والانحناء الساخن – لكل منها مزايا وقيود اعتمادًا على السبيكة, قطر, سمك ودرجة الانحناء المطلوبة. يقدم هذا التقرير نظرة عامة على عملية ثني الأنابيب, تفاصيل الاختلافات الرئيسية بين تقنيات الانحناء الباردة والساخنة, ويستكشف تطبيقاتها ومدى ملاءمتها لسيناريوهات الانحناء المختلفة.
قبل ثني الأنابيب والأنابيب
بغض النظر عن طريقة الانحناء, يعد الإعداد السليم للأنبوب أو الأنبوب أمرًا بالغ الأهمية. وهذا ينطوي على تنظيف وإزالة النهايات, ضمان الاستقامة ضمن المواصفات, وقياس وتحديد خط الانحناء بدقة. قد تحتاج أطراف الأنابيب إلى أن تكون مشطوفة لتعزيز اللحامات الاختراقية الكاملة بعد الثني. يتحقق الاختبار غير المدمر باستخدام طرق مثل الموجات فوق الصوتية أو الأشعة السينية من عدم وجود عيوب غير مقبولة قبل الانحناء.
ما هو الانحناء البارد?
يتضمن الانحناء البارد ثني الأنابيب عند درجة حرارة الغرفة أو بالقرب منها, دون أي تسخين خارجي للمادة. كما عازمة الأنابيب, يتعرض السطح الخارجي للتوتر بينما يتم ضغط السطح الداخلي, مما يجعل المادة تعمل بشكل أكثر صلابة ويقلل من الليونة. وهذا يزيد من صعوبة تشكيل انحناءات ضيقة دون تشقق أو تجعد جدار الأنبوب. يعتبر الانحناء البارد هو الأنسب للمواد الأكثر ليونة مثل النحاس, البلاستيك, والألمنيوم, وكذلك الأنابيب الفولاذية ذات القطر الصغير الذي يصل إلى حوالي 2-3 بوصة حسب سمك الجدار. تزيد الجدران الرقيقة والأقطار الأكبر من خطر التشقق أثناء الانحناء البارد.
الانحناء البارد للأنابيب
يتم ثني الأنبوب باستخدام إحدى الطرق المتعددة – ثني اللف باستخدام لفات محززة لتشكيل الشكل تدريجيًا بيند, ثني الثني والشياق باستخدام الدعم الداخلي إلى جانب المزايا الميكانيكية مثل التروس أو المكونات الهيدروليكية لممارسة الضغط, أو الانحناء بثلاث لفات والذي يحصر الأنبوب بين بكرات على شكل حرف C. قد تكون هناك حاجة إلى ممرات متعددة مع دوران الأنابيب بينهما لتكوين نصف قطر انحناء محكم بشكل متزايد دون تجاوز حدود انحناء المادة. يمكن أن تساعد المعالجة الحرارية بعد الانحناء في تخفيف الضغوط الداخلية وقابلية التشقق.
الانحناء الساخن
يتضمن الثني الساخن تسخين الأنبوب لتليينه قبل الثني, تقليل تأثير تصلب العمل والسماح بحدة بيند نصف القطر المراد تحقيقه. طرق التدفئة الشائعة هي التسخين التعريفي, الذي يقوم بتسخين سطح الأنبوب وحجمه الداخلي بشكل غير مباشر باستخدام الملفات, أو تسخين اللهب المكشوف المباشر بطريقة يمكن التحكم فيها. درجة الحرارة هي عامل حاسم – ستكون الأشكال المنخفضة جدًا والانحناء صعبة, عالية جدًا وقد تتدهور خصائص المواد. يلزم وجود أوقات تعليق مناسبة لضمان درجة حرارة متساوية قبل الانحناء. في درجة الحرارة, يتم إجراء الثني على الأنابيب التي لا تزال قابلة للطرق باستخدام آلات ثني قادرة على أنصاف أقطار أكثر إحكامًا والقوى المعنية. يتم استخدام طرق التبريد مثل بخاخات الماء بعد التشكيل لتصلب شكل الانحناء.
الانحناء البارد مقابل. الانحناء الساخن
تم توضيح الاختلافات الرئيسية في الجدول 1. يُفضل الانحناء البارد عمومًا للأنابيب ذات القطر الأصغر الذي يصل إلى 2-3″ باستخدام تقنيات مثل الانحناء لفة. فوق هذا الحجم, تزيد قوة السبائك من خطر التشقق, يستلزم الثني الساخن باستخدام شياق أو آلات ثني ثلاثية الأسطوانات قادرة على إحداث الانحناء اللازم. يسمح الثني الساخن أيضًا بثني الأنابيب ذات القطر الأكبر ذات الجدران الرقيقة التي قد تكون غير قابلة للانحناء باستخدام التقنيات الباردة بسبب انخفاض الليونة. ومع ذلك، فإن الانحناء الساخن يتطلب معدات أكثر تخصصًا وضوابط للتدفئة واحتياطات لتجنب ارتفاع درجة الحرارة أو التبريد غير المتساوي بعد الانحناء.
الطاولة 1. البرد مقابل. مقارنة الانحناء الساخن
سمة الانحناء البارد الانحناء الساخن
بأقطار مناسبة تصل إلى 2-3″ عادة فوق 2-3″
درجة الحرارة عند/بالقرب من البيئة المحيطة مرفوعة إلى 800-1200 درجة فهرنهايت
التأثيرات على المواد: تزيد من تصلب العمل، وتلين الانحناء بشكل أسهل
أضيق نصف قطر الانحناء قطر أكبر 3-5x قطر أصغر 2-3x
خطر التشقق أعلى من 2″ القطر السفلي مع التسخين المسبق
المعدات آلات اللف/الثنيع آلات الشياق/الآلات ذات الثلاث لفات
تعقيد التحكم في المعدات/الضوابط الأقل، التحكم في التدفئة/التبريد
أمثلة التطبيق
يتم تطبيق الانحناء البارد بشكل شائع على السبائك الأكثر ليونة مثل الأنابيب النحاسية لتطبيقات السباكة, قناة فولاذية رقيقة الجدران, والأنابيب البلاستيكية. تتطلب الأنابيب الفولاذية الأكبر حجمًا لخطوط أنابيب النفط/الغاز أو الأنابيب الهيكلية ثنيًا ساخنًا لتحقيق الأكواع والصلبان المنحنية بإحكام المطلوبة. يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك عالية القوة الانحناء الساخن بغض النظر عن القطر بسبب قابلية تصلب العمل. كما أن المدخلات الحرارية تقلل من الضغوط المتبقية المفروضة أثناء الانحناء والتي يمكن أن تعزز التشقق في المستقبل.
استنتاج
ختاماً, توفر كل من تقنيات الثني الباردة والساخنة طرقًا فعالة لتشكيل الانحناءات في أنظمة الأنابيب, مع ملاءمة اعتمادا على نوع المادة, حجم وشدة الانحناء. في حين أن الانحناء البارد يتطلب معدات أبسط, يتيح الانحناء الساخن أنصاف أقطار أكثر إحكامًا ومعالجة الأنابيب الكبيرة عالية القوة. مع التحضير السليم, الضوابط والتقنيات, أي من الطريقتين يمكن أن تنتج قوية, انحناءات الأنابيب السليمة من الناحية الهيكلية مناسبة لتطبيقاتها المختلفة التي تنقل الوسائط. إجمالي, إن فهم القيود وتحسين اختيار معلمات الانحناء يضمن دقة الأبعاد وعمر الخدمة الطويل لتكوينات الأنابيب النهائية.
يجب ان تكون تسجيل الدخول لإضافة تعليق.