Tuyaux et tubes de cintrage par induction

Tube de cintrage par induction

Qu'est-ce que le pliage par induction ?

Cintrage par induction est une technique de cintrage de tuyauterie efficace et contrôlée avec précision. Un chauffage local utilisant une puissance électrique induite à haute fréquence est appliqué pendant le processus de cintrage par induction. Les tuyaux, les tubes et même les formes structurelles (canaux, sections W & H) peuvent être pliés efficacement dans une cintreuse à induction. Le pliage par induction est également connu sous le nom de pliage à chaud, pliage incrémental ou pliage à haute fréquence. Pour les diamètres de tuyaux plus importants, lorsque les méthodes de cintrage à froid sont limitées, Cintrage par induction est l'option la plus préférable. Autour du tuyau à plier, une bobine d'induction est placée qui chauffe la circonférence du tuyau dans la plage de 850 à 1100 degrés Celsius.

Une machine de cintrage par induction de tuyaux/tubes est esquissée sur la photo. Après avoir positionné le tuyau et solidement serré ses extrémités, une alimentation électrique est appliquée à un inducteur de type solénoïde qui fournit un chauffage circonférentiel du tuyau dans la zone où il sera plié. Lorsqu'une distribution de température qui fournit une ductilité suffisante au métal au niveau de la zone de pliage a été atteinte, le tuyau est alors poussé à travers la bobine à une certaine vitesse. L'extrémité avant du tuyau, qui est fixée au bras de flexion, est soumise à un moment de flexion. Le bras de flexion peut pivoter jusqu'à 180°.
Dans le cintrage par induction de tuyaux en acier au carbone, la longueur de la bande chauffée est généralement de 25 à 50 mm (1 à 2 pouces), avec une température de cintrage requise dans la plage de 800 à 1080°C (1470 à 1975°F). Lorsque le tuyau traverse l'inducteur, il se plie dans la région chaude et ductile d'une quantité dictée par le rayon du pivot du bras de courbure, tandis que chaque extrémité de la région chauffée est supportée par une section de tuyau froide et non ductile. Selon l'application,
la vitesse de pliage peut aller de 13 à 150 mm/min (0.5 à 6 po/min). Dans certaines applications où des rayons plus grands sont requis, un jeu de rouleaux est utilisé pour fournir la force de flexion requise au lieu d'un pivot de bras de flexion. Après l'opération de cintrage, le tuyau est refroidi à température ambiante en utilisant un jet d'eau, de l'air forcé ou naturel refroidissement à l'air. Une détente ou un revenu peut ensuite être effectué pour obtenir les propriétés de post-cintrage requises.

Amincissement des parois : le chauffage par induction fournit un chauffage circonférentiel rapide de zones sélectionnées du tuyau, en consommant une quantité minimale d'énergie par rapport aux autres processus de cintrage à chaud dans lesquels l'ensemble du tuyau est chauffé. Le cintrage des tubes à induction présente également d'autres avantages importants. Ceux-ci incluent une distorsion de forme hautement prévisible (ovalité) et un amincissement des parois. La minimisation et la prévisibilité de l'amincissement des parois sont particulièrement critiques lors de la production de tubes et de tuyaux pour des applications qui doivent répondre à des exigences de haute pression, telles que l'énergie nucléaire et les oléoducs/gazoducs. Par exemple, les cotes des oléoducs et des gazoducs sont basées sur l'épaisseur de la paroi. Lors du pliage, le côté extérieur du pli est en tension et a une section transversale réduite, tandis que le côté intérieur est en compression. Lorsque le chauffage conventionnel est utilisé pour le pliage, la section transversale du côté extérieur de la zone de pliage est souvent réduite de 20 % ou plus, ce qui entraîne une réduction correspondante de la pression nominale totale du pipeline. Le pli du tuyau devient le facteur limitant la pression du pipeline.
Avec chauffage par induction, la réduction de la section transversale est réduite à typiquement 11% en raison d'un chauffage très uniforme, d'un programme de pliage optimisé via une machine de pliage informatisée et d'une zone plastifiée (ductile) étroite. Par conséquent, le chauffage par induction réduit non seulement les coûts de production et augmente la qualité du coude, mais réduit également le coût total du pipeline.
Autres avantages importants du cintrage par induction : il ne demande pas beaucoup de travail, il a peu d'effet sur la finition de surface et il a la capacité de faire de petits rayons, ce qui permet le cintrage de tubes à paroi mince et la production de courbes à rayons multiples/courbes multiples dans un seul tuyau.

Avantages du pliage par induction :

Grands rayons pour un écoulement fluide du fluide.
Rentabilité, le matériau droit est moins coûteux que les composants standard (par exemple les coudes) et les coudes peuvent être produits plus rapidement que les composants standard peuvent être soudés.
Les coudes peuvent être remplacés par des coudes à plus grand rayon, le cas échéant, et par la suite, la friction, l'usure et l'énergie de la pompe peuvent être réduites.
Le pliage par induction réduit le nombre de soudures dans un système. Il supprime les soudures aux points critiques (les tangentes) et améliore la capacité d'absorption de la pression et des contraintes.
Les coudes à induction sont plus résistants que les coudes avec une épaisseur de paroi uniforme.
Moins de tests non destructifs des soudures, tels que l'examen aux rayons X, permettront de réduire les coûts.
Le stock de coudes et de coudes standard peut être considérablement réduit.
Accès plus rapide aux matériaux de base. Les tuyaux droits sont plus facilement disponibles que les coudes ou les composants standard et les coudes peuvent presque toujours être produits moins cher et plus rapidement.
Une quantité limitée d'outils est nécessaire (pas d'utilisation d'épines ou de mandrins comme requis dans le pliage à froid).
Cintrage par induction est un processus propre. Aucune lubrification n'est nécessaire pour le processus et l'eau nécessaire au refroidissement est recyclée.

AVANTAGES DE L'UTILISATION DU CINTRAGE PAR INDUCTION

Rayon de courbure infiniment variable, offrant une flexibilité de conception optimale.
Qualité supérieure en termes d'ovalisation, d'amincissement des parois et de finition de surface.
Évite le besoin de composants avec un coude, ce qui permet d'utiliser des matériaux droits moins chers et plus facilement disponibles.
Un produit final plus résistant que les coudes avec une épaisseur de paroi uniforme.
La capacité de courbure à grand rayon réduit la friction et l'usure.
La qualité de surface du matériau plié n'est pas pertinente en termes d'aptitude à l'emploi.
Des délais de production plus rapides que le soudage de composants séparés.
Pas de coupe, d'arrondi, d'alésage, d'ajustement ou de traitement thermique/soudage de raccords forgés.
Les tuyaux et autres sections peuvent être courbés à des rayons plus petits qu'avec les techniques de cintrage à froid.
Surface du matériau non affectée/sans tache par le processus.
Plusieurs coudes possibles sur une seule longueur de tuyau.
Besoins de soudage réduits avec des coudes composés, améliorant l'intégrité de la tuyauterie finie.
Soudures évitées aux points critiques.
Moins de besoins en essais non destructifs, ce qui réduit encore les coûts.
Plus rapide et plus économe en énergie que les méthodes traditionnelles de cintrage au feu/plaque chaude.
Le processus élimine le besoin de remplissage de sable, de mandrins ou de gabarits.
Un processus propre et sans lubrifiant.
Les changements de spécifications de plis sont possibles jusqu'à la dernière minute avant la production.
Réduction du besoin d'inspection formelle sur site de l'intégrité des joints soudés.
Délais de réparation et d'entretien plus rapides, en raison de la facilité relative de produire des tuyaux ou des tubes de remplacement pliés par induction.