Защо температурните проблеми при машини за гънене на тръби водят до дефекти при гъненето?
Температурата е лесно пренебрегвана променлива при огъването на тръби. Независимо дали става дума за температурата на самата тръба или за работната температура на хидравличната система и матрицата, всяко отклонение от нормалния диапазон директно предизвиква дефекти при огъването. По-долу са основните механизми и типичните проблеми, свързани с влиянието на температурата върху качеството на огъването на тръби.
1. Ниска температура на тръбата → Външни пукнатини
Когато температурата на околната среда е ниска (особено през зимата), пластичността на материали като въглеродна стомана и неръждаема стомана намалява значително, а удължението им намалява. Ако се извърши огъване директно, без предварително подгряване, зоната на опън от външната страна на тръбата е склонна да надвиши границата на деформация, което води до микропукнатини или дори пълни пукнатини. Това е един от най-често срещаните дефекти през сезоните с ниски температури.
Типично проявление: Върху външната страна на огъба се появяват малки и плътно разположени пукнатини; в тежки случаи стената на тръбата се отделя.
2. Аномална температура на хидравличното масло → Нестабилен ъгъл, образуване на гънки
Хидравличната система е източникът на мощност на машината за огъване на тръби, а температурата на маслото пряко влияе върху отговора на системата и изходната сила:
Ниска температура на маслото (<15 ℃хидравличната течност има твърде висока вискозитет, което води до високо хидравлично съпротивление, бавно и нестабилно движение на гънката и пълзене. Скоростта на гънене варира, което предизвиква неравномерна деформация на материала и лесно се образуват вълнообразни гънки по вътрешната страна.
Висока температура на маслото (>55 ℃): Маслото става по-течно, което увеличава вътрешната течност в системата и намалява действителната гънкова сила. Едновременно с това уплътненията остаряват по-бързо, а колебанията на налягането стават по-изразени. Резултатът е лоша повторяемост на ъглите на гънене и трудности при контролиране на еластичното връщане.
Типични прояви: Големи отклонения в ъглите в рамките на една и съща партида тръби и нерегулярни гънки по вътрешната страна на гънката.
3. Прегряване поради триене между матрицата и тръбата → Повърхностни драскотини и адхезия на материала
По време на непрекъснато високоскоростно огъване на тръби плъзгащото се триене между тръбата и матрицата генерира значително количество топлина. Ако смазването е недостатъчно или охлаждането е неадекватно, температурата на контактната повърхност може да се повиши над 100 ℃, което води до:
Разрушаване на маслената филмова пелена в огъва, директен метал-в-метал контакт и драскотини по повърхността на тръбата.
Локално размекване на повърхността на матрицата, което кара материала на тръбата да „залепва“ към работната повърхност на матрицата, образувайки наслояване („built-up edge“), което допълнително драска последващите тръби.
Типични прояви: Широки осеви драскотини се появяват по външната или вътрешната страна на огъва, а се наблюдава и натрупване на метал върху работната повърхност на матрицата.
4. Локално прегряване на тръбата (напр. при огъване чрез индукционно нагряване) → Намаляване на дебелината на стената и образуване на гънки
Някои процеси използват локализирано нагряване, за да подпомогнат огъването. Ако температурата на нагряване е твърде висока (надхвърля температурата на рекристализация на материала) или зоната на нагряване е твърде широка, страната на тръбата, подложена на налягане, ще се омекне прекомерно, което води до нестабилност и образуване на гънки дори при сравнително малко компресионно напрежение. Едновременно с това намаляването на дебелината на стената от страната на опън ще се засили.
Типични прояви: Плътни, големи гънки се появяват във вътрешната страна на огъва, докато дебелината на външната стена значително намалява или дори се образуват пукнатини.
Препоръки за контрол на температурата
Предварително нагряване на тръбите: Преди обработка през зимата съхранявайте тръбите в работилницата в продължение на 24 часа, за да се стоплят, или ги предварително нагрейте до над 15 ℃ с помощта на нагревателно устройство (особено за високопрочна стомана и неръждаема стомана).
Управление на температурата на маслото: След стартиране на машината я пуснете да работи без натоварване в продължение на 5–10 минути, за да се предварително затопли хидравличното масло; при непрекъснато тежко натоварване включете охладителя на маслото, за да поддържате температурата на маслото в диапазона 35–50 ℃.
Смазване и охлаждане: Използвайте специално масло за гънене на тръби, устойчиво на високи температури, за да осигурите непрекъснат маслен филм по повърхността на матрицата; при високоскоростно непрекъснато гънене на тръби може да се инсталира микроразхладител (въздушно охлаждане или охлаждане с маслено мъгло).
Инструменти за наблюдение: Инсталирайте инфрачервен термометър или термодвойка, за да следите в реално време повърхностната температура на матрицата и тръбите. Ако температурата надвиши зададената граница (напр. матрица > 80 ℃), намалете скоростта или спрете машината, за да се разсее топлината.
Температурата не е второстепенен фактор в процеса на гънене на тръби, а ключов фактор, който определя успеха или провала. Правилният контрол на температурата може значително да намали дефектите като пукнатини, гънки и драскотини.
