Introduction
CINTRAGE DE TUBE est un processus clé utilisé dans la fabrication pour créer des angles et des rayons personnalisés dans les systèmes de tuyauterie dans de nombreuses industries. Il existe deux méthodes principales – pliage à froid et pliage à chaud – chacun avec des avantages et des limites selon l'alliage, Diamètre, épaisseur et degré de courbure requis. Ce rapport fournit un aperçu du processus de cintrage des tuyaux, détaille les principales différences entre les techniques de pliage à froid et à chaud, et explore leurs applications et leur adéquation à divers scénarios de pliage.
Avant de cintrer des tuyaux et des tubes
Quelle que soit la méthode de pliage, une bonne préparation du tuyau ou du tube est cruciale. Cela implique de nettoyer et d'ébavurer les extrémités, assurer la rectitude selon les spécifications, et mesurer et marquer avec précision la ligne de pliage. Les extrémités des tuyaux peuvent devoir être biseautées pour favoriser les soudures à pénétration complète après le pliage. Des tests non destructifs utilisant des méthodes telles que les ultrasons ou les rayons X vérifient qu'il n'y a pas de défauts inacceptables avant le pliage..
Qu'est-ce que le pliage à froid?
Le cintrage à froid consiste à cintrer des tuyaux à température ambiante ou presque., sans aucun échauffement externe du matériau. Comme le tuyau est plié, la surface extérieure subit une tension tandis que la surface intérieure est comprimée, provoquant le durcissement du matériau et réduisant la ductilité. Cela rend plus difficile la formation de coudes serrés sans fissuration ou plissement de la paroi du tuyau.. Le cintrage à froid convient mieux aux matériaux plus tendres comme le cuivre, en plastique, et aluminium, ainsi que des tuyaux en acier de petit diamètre jusqu'à environ 2-3 pouces selon l'épaisseur du mur. Des parois plus fines et des diamètres plus grands augmentent le risque de fissuration lors du pliage à froid.
Cintrage à froid des tuyaux
Le tuyau est plié selon l'une des méthodes suivantes – cintrage au moyen de rouleaux rainurés pour former progressivement le Bend, Cintrage de yawl et de mandrin utilisant un support interne ainsi que des avantages mécaniques tels que des engrenages ou un système hydraulique pour appliquer une pression, ou pliage à trois rouleaux qui prend en sandwich le tuyau entre des rouleaux en forme de C. Plusieurs passes avec rotation du tuyau entre elles peuvent être nécessaires pour former progressivement des rayons de courbure serrés sans dépasser les limites de courbure du matériau.. Le traitement thermique après le pliage peut aider à soulager les contraintes internes et la susceptibilité aux fissures..
Pliage à chaud
Le cintrage à chaud consiste à chauffer le tuyau pour le ramollir avant le cintrage., réduisant l'effet d'écrouissage et permettant un travail plus net Bend rayons à atteindre. Les méthodes de chauffage courantes sont le chauffage par induction, qui chauffe indirectement la surface du tuyau et le volume interne à l'aide de serpentins, ou chauffage direct à flamme nue de manière contrôlée. La température est un facteur critique – trop bas et il sera difficile de plier les formes, trop élevé et les propriétés du matériau peuvent se détériorer. Des temps de maintien appropriés sont nécessaires pour garantir un profil de température uniforme avant le pliage. À température, le cintrage est effectué sur le tuyau encore malléable à l'aide de machines à cintrer capables de respecter les rayons et les forces impliqués plus serrés. Des méthodes de refroidissement telles que des pulvérisations d'eau sont utilisées après le façonnage pour durcir la forme pliée..
Cintrage à froid vs. Pliage à chaud
Les principales différences sont décrites dans le tableau 1. Le cintrage à froid est généralement privilégié pour les tuyaux de plus petit diamètre jusqu'à 2-3″ en utilisant des techniques comme le cintrage au rouleau. Au dessus de cette taille, la résistance de l'alliage augmente le risque de fissuration, nécessitant un cintrage à chaud à l'aide de cintreuses à mandrin ou à trois rouleaux capables d'induire la courbure nécessaire. Le cintrage à chaud permet également de cintrer des tuyaux de plus grand diamètre avec des parois plus fines qui seraient impossibles à plier avec des techniques à froid en raison de leur ductilité réduite.. Cependant, le cintrage à chaud nécessite un équipement plus spécialisé ainsi que des contrôles et des précautions de chauffage pour éviter une surchauffe ou un refroidissement irrégulier après le cintrage..
Table 1. Froid contre. Comparaison du pliage à chaud
Attribut Cintrage à froid Cintrage à chaud
Diamètres appropriés Jusqu'à 2-3″ généralement au-dessus de 2-3″
Température à/près de la température ambiante augmentée à 800-1200°F
Effets sur le matériau Augmente l'écrouissage Adoucit pour faciliter le pliage
Rayons de courbure les plus serrés Plus grand 3 à 5x de diamètre Plus petit 2 à 3x de diamètre
Risque de fissuration Supérieur au-dessus de 2″ diamètre inférieur avec préchauffage
Équipement Machines à rouleaux/yawl Machines à mandrins/trois rouleaux
Complexité des contrôles Moins d’équipement/contrôles Demande de contrôles de chauffage/refroidissement
Exemples d'application
Le cintrage à froid est couramment appliqué aux alliages plus tendres comme les tubes en cuivre pour les applications de plomberie., conduit en acier à paroi mince, et tuyaux en plastique. Les tuyaux en acier plus grands pour les oléoducs/gazoducs ou les tubes structurels nécessitent un cintrage à chaud pour obtenir les coudes et les croix étroitement courbés nécessaires.. L'acier inoxydable et les alliages à haute résistance nécessitent un cintrage à chaud quel que soit le diamètre en raison de la susceptibilité à l'écrouissage.. L'apport de chaleur réduit également les contraintes résiduelles imposées lors de la flexion qui pourraient favoriser de futures fissures..
Conclusion
En conclusion, les techniques de cintrage à froid et à chaud fournissent des méthodes efficaces pour former des coudes dans les systèmes de tuyauterie, avec adéquation en fonction du type de matériau, taille et gravité de la courbure. Alors que le cintrage à froid nécessite un équipement plus simple, le cintrage à chaud permet des rayons plus serrés et le traitement de tubes plus grands et à haute résistance. Avec une bonne préparation, contrôles et techniques, l'une ou l'autre méthode peut produire des, coudes de tuyaux structurellement solides adaptés à leurs diverses applications transportant des fluides. Global, la compréhension des limites et l'optimisation de la sélection des paramètres de pliage garantissent une précision dimensionnelle et une longue durée de vie des configurations de tuyaux finis.
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