Introdução
TUBULAÇÃO DE DOBRA é um processo chave usado na fabricação para criar ângulos e raios personalizados em sistemas de tubulação em muitos setores. Existem dois métodos principais – flexão a frio e flexão a quente – cada um com vantagens e limitações dependendo da liga, Diâmetro, espessura e grau de curvatura necessários. Este relatório fornece uma visão geral do processo de dobra de tubos, detalha as principais diferenças entre técnicas de dobra a frio e a quente, e explora suas aplicações e adequação para vários cenários de dobra.
Antes de dobrar canos e tubos
Independentemente do método de dobra, a preparação adequada do tubo ou tubo é crucial. Isso envolve limpar e rebarbar as pontas, garantindo retidão dentro da especificação, e medindo e marcando com precisão a linha de curvatura. As extremidades dos tubos podem precisar ser chanfradas para promover soldas de penetração total após a dobra. Testes não destrutivos usando métodos como ultrassom ou raios X verificam se não há defeitos inaceitáveis antes da dobra.
O que é flexão a frio?
A dobra a frio envolve dobrar o tubo à temperatura ambiente ou próximo dela, sem qualquer aquecimento externo do material. Como o tubo está dobrado, a superfície externa sofre tensão enquanto a superfície interna é comprimida, fazendo com que o material endureça e reduza a ductilidade. Isto torna mais difícil formar curvas apertadas sem rachar ou enrugar a parede do tubo. A dobra a frio é mais adequada para materiais mais macios como o cobre, plástico, e alumínio, bem como tubos de aço de pequeno diâmetro até cerca 2-3 polegadas dependendo da espessura da parede. Paredes mais finas e diâmetros maiores aumentam o risco de fissuras durante a flexão a frio.
Dobragem a Frio de Tubos
O tubo é dobrado usando um dos vários métodos – dobra de rolos usando rolos ranhurados para formar progressivamente o Bend, flexão de guinada e mandril usando suporte interno junto com vantagens mecânicas como engrenagens ou hidráulica para aplicar pressão, ou dobra de três rolos que imprensa o tubo entre rolos em forma de C. Podem ser necessárias múltiplas passagens com rotação do tubo entre elas para formar raios de curvatura estreitos de forma incremental, sem exceder os limites de curvatura do material. O tratamento térmico após a flexão pode ajudar a aliviar tensões internas e suscetibilidade a rachaduras.
Dobra Quente
A dobra a quente envolve aquecer o tubo para amolecê-lo antes de dobrar, reduzindo o efeito de endurecimento do trabalho e permitindo uma maior nitidez Bend raios a serem alcançados. Métodos de aquecimento comuns são aquecimento por indução, que aquece indiretamente a superfície do tubo e o volume interno usando bobinas, ou aquecimento direto por chama aberta de maneira controlada. A temperatura é um fator crítico – formas muito baixas e dobradas serão difíceis, muito alto e as propriedades do material podem deteriorar-se. Tempos de espera adequados são necessários para garantir um perfil de temperatura uniforme antes da dobra. À temperatura, a dobra é realizada no tubo ainda maleável usando máquinas de dobra capazes de suportar os raios mais estreitos e as forças envolvidas. Métodos de resfriamento, como sprays de água, são usados após a modelagem para endurecer a forma dobrada.
Dobragem a Frio vs.. Dobra Quente
As principais diferenças estão descritas na Tabela 1. A dobra a frio é geralmente preferida para tubos de menor diâmetro, até 2-3″ usando técnicas como roll bending. Acima deste tamanho, a resistência da liga aumenta o risco de rachaduras, necessitando de dobra a quente usando máquinas de dobra de mandril ou de três rolos capazes de induzir a curvatura necessária. A dobra a quente também permite dobrar tubos de maior diâmetro com paredes mais finas que não seriam dobráveis usando técnicas a frio devido à ductilidade reduzida. No entanto, a dobra a quente exige equipamentos mais especializados e controles de aquecimento e precauções para evitar superaquecimento ou resfriamento irregular após a dobra..
Mesa 1. Frio versus. Comparação de flexão a quente
Atributo Dobra a Frio Dobra a Quente
Diâmetros adequados até 2-3″ normalmente acima de 2-3″
Temperatura no ambiente/próximo ao ambiente Elevada para 800-1200°F
Efeitos no material Aumenta o endurecimento por trabalho Suaviza para dobrar mais facilmente
Raios de curvatura mais estreitos Maior 3-5x diâmetro Menor 2-3x diâmetro
Risco de rachadura Maior acima de 2″ diâmetro Inferior com pré-aquecimento
Equipamento Máquinas de rolo/yawl Máquinas de mandril/três rolos
Controla a complexidade Menos equipamentos/controles Exige controles de aquecimento/resfriamento
Exemplos de aplicação
A dobra a frio é comumente aplicada a ligas mais macias, como tubos de cobre para aplicações de encanamento., conduíte de aço de paredes finas, e tubos de plástico. Tubos de aço maiores para oleodutos/gasodutos ou tubos estruturais requerem dobra a quente para obter os cotovelos e cruzes firmemente curvados necessários. Aço inoxidável e ligas de alta resistência requerem flexão a quente, independentemente do diâmetro, devido à suscetibilidade ao endurecimento por trabalho.. A entrada de calor também reduz as tensões residuais impostas durante a flexão que poderiam promover fissuras futuras.
Conclusão
Para concluir, técnicas de curvatura a frio e a quente fornecem métodos eficazes para formar curvaturas em sistemas de tubulação, com adequação dependendo do tipo de material, tamanho e gravidade da curvatura. Embora a dobra a frio implique equipamentos mais simples, a dobra a quente permite raios mais estreitos e o processamento de tubos maiores e de alta resistência. Com preparação adequada, controles e técnicas, qualquer método pode produzir resultados robustos, curvas de tubos estruturalmente sólidas, adequadas para suas diversas aplicações, transporte de meios. Geral, compreender as limitações e otimizar a seleção dos parâmetros de flexão garante precisão dimensional e longa vida útil das configurações de tubos acabados.
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