مروری بر
مکانیزم ها و نحوه عملکرد دستگاه های خمکاری لوله و
پروفیل(7)
توسعه و
پیشرفت روز افزون شاخه های مختلف صنعت و تلاش در استفاده بهینه از فضا و
انرژی و سرعت در انجام پروژه، بطور روز افزون موجب بکار گیری طراحان و
صنعتگران از سازه ها و طرحهائی با هندسه پیچیده و با استفاده از مقاطع
هندسی گوناگون می گردد. علاوه صنایع نیروگاهی، نفت، گاز و پتروشیمی، کشتی
سازی که بطور سنتی متقاضیان زانوئیهای با سایز های و ضخامتهای مختلف بوده
اند، امروزه مهندسین معمار و سازه نیز در بسیاری از طرحهای خود ازانحنا ها
و خمهای مختلف لوله و سایر مقاطع فولادی و یا غیر فولادی بعنوان اعضاء
باربر سازه استفاده می کنند. بدیهی است که استفاده از مقاطع نورد شده در
کارخانجات فولادسازی و خمکاری آنها، علاوه بر ایجاد اطمینان در طراحان و
صاحبان صنایع از استحکام مواد بکار گرفته شده، موجب صرفه جوئی در زمان و
هزینه ها بسیاری از فرآیندهای حین تولید نظیر برشکاری، لبه سازی، جوشکاری،
انجام آزمایشات NDT و . . . می گردد.
رئوس
مطالب
در مطالبی
که پس از این به نظر شما خواهد رسید شامل وظايف، ساختار، كاركرد و
چگونگي روش خمکاری گرم لوله و سایر مقاطع فولادی بوسیله دستگاه خم با
عملكرد گرمکاری القائي(Induction Heating) (كه منبعد بطور خلاصه ماشين خم
ناميده مي شود) خواهد بود.
بدليل
اينكه كه می بایستی خریدار از عملكرد موثر و مفيد دستگاه حسب نیازمندهای
خود اطمينان حاصل کند، قبل از سفارش دستگاه بايد مطالب بعدي توسط سفارش
دهنده با دقت مطالعه شود.
در
ابتدا؛ مشخصات فنی و ویژگی های دستگاه خمکن القائی و سپس دامنه عملکرد و
مشخصات فنی دستگاه خم توصیف خواهد شد. در بخش انتهائی، در راستای توسعه
دیدگاه سفارش دهنده و تلاش در جهت انتخاب تیپ مناسب و تجهیزات کمکی قابل
نصب بر روی ماشین، مکانیزم عملکرد بخشهای مختلف ماشین بطور مختصر شرح داده
خواهد شد.
الف)
مشخصات کلی و ویژگی های:
دستگاه خم
مجهز به يك كوئل حلقوي می باشد که جهت دو فرآیند ایجاد گرمای القايي و
همچنین براي خنك كردن لوله در طی فرآيند خمكاری بکار گرفته می شود.
جهت انجام
خمکاری گرم يك لوله به شکل پيوسته، لوله در محل شروع خم بوسيله يك گيره که
خود روي بازوي گردشي قرار دارد بطور ثابت نگهداشته می شود. در صورتی
که سایز لوله کمتر از 4” بوده
باشد و وزن نیز لوله کمتر از نصف وزن دستگاه باشد، بازوی گردشی را می توان
بصورت لولائی عمودی شکل طراحی نمود بصورتیکه خمکاری لوله در صفحه قائم
صورت
گیرد. برای دستگاه خمکاری با امکان خمکاری لوله با
سایز های بالای 4” ، بعلت وزن لوله، بایستی بازوی گردشی را به شکل لولای
افقی طراحی نمود بطوریکه عملیات خمکاری در صفحه افقی انجام گرفته و از سوی
دیگر وزن لوله و بازوی گردشی بوسیله یک چرخ تحمل شده و به زمین منتقل می
گردد.
اهم
مزایای تکنولوژی بکار گرفته شده در طراحی دستگاه:
(1)
استفاده از تکنولوژی القای مغناطیسی برای گرم کردن لوله و پروفیل با
جنسهای مختلف(تکنولوژ ی هزاره سوم) امکان
ایجاد عیوبی نظیر اوالیته، کاهش ضخامت وجود نخواهد داشت و از سوی
دیگر لوله یا پروفیل نیازی به
عملیات حرارتی(تنش گیری) بعد از عملیات خمکاری نخواهد
داشت.
(2)
با هر شعاع دلخواه ميتوان هر سایز لوله را خم كرد بدون آنکه
نیاز به استفاده از هیچگونه قالب و یا مندریل جهت فرم دهی
لوله باشد. این قابلیت علاوه بر آنکه موجب حذف زمان
و هزینه ساخت قالب می شود موجب صرفه
جوئی در زمان و هزینه خم های آزمایشی لوله
نیز می گردد. برای استفاده از این دستگاه فقط کافی است یکبار کوئل متناسب
با هر سایز لوله(صرفاً قطر خارجی لوله مورد نظر است) یا پروفیل ساخته
شود.
(3) با
استفاده از این دستگاه قابلیت انعطاف پذیری بهره بردار بعلت امکان استفاده
از دستگاه برای انجام خمکاری با شعاعهای مختلف و نیز با استفاده از لوله با
سایزهای مختلف بسیار بالا می رود.
(4)
با استفاده از این دستگاه و ساخت کوئل متناسب با آن می توان به
سادگی به خمکاری سایر مقاطع اعم از فولادی و یا فلزات رنگی اقدام نمود.
(5) قابلیت
تنظیم سریع و ساده دستگاه برای ایجاد شعاع خمکاری مختلف.
شکل
1 - مزایای خمکاری گرم با روش القای مغناطیسی نسبت به روشهای
رایج
(6) براي
خم با شعاع معمولي(R/D > 4.5) حداقل كاهش ضخامت بوجود مي آيد،
(7)
براي هر سایز لوله با توجه به مشخصاتي كه از نظز سایز، ضخامت و جنس
دارا مي باشد، بايستی با توجه به مقدار فركانس تنظیم شده، كوئل حرارتي
القايي مناسب انتخاب شود.
(8) دستگاه
المان يا بخش حرارت ديده را خم و بلافاصله خنك مي كند تا ضمن حفظ خواص کیفی
مواد تشکیل دهنده لوله(سختي و چغرمگي اولیه لوله) از نظر ابعادی نیز تغییر
شکل آن در امتداد عرضی لوله( اوالیته-Ovality ) به حداقل ممکن
برسد
(9) امکان
اجرای چندین خم پشت سر هم وجود دارد و موجب کاهش هزینه برشکاری و لبه سازی
لوله، کاهش تعداد سر جوشها و همچنین NDT مربوط به آنها خواهد
شد.
(10) این
دستگاه به نحوی طراحی شده به سادگی با یک کامیون قابل حمل می
باشد.
شکل
2 - انجام چندین خم متوالی؛ توسط
دستگاه خمکن القائی بر روی لوله
(11) نیاز به فنداسیون خاصی ندارد.
(12) بعلت سادگی و استفاده از تجهیزات ساخت داخل
کشور، دارای هزینه تعمیر و نگهداری پائین و عدم وابستگی به خارج از کشور می
باشد.
(13) استفاده از تکنولوژی جدید Switching برای تولید جریان
اکتریسته با فرکانس بالا موجب کاهش قابل ملاحظه وزن و پیچیدگی بخش
الکتریکال دستگاه خم شده است.
(14) قابلیت نصب و راه اندازی در طی کمتر از یک ساعت
را دارا می باشد.
(15) بعد از عملیات خمکاری گرم، در مقایسه با روش
گرمکاری با شعله گاز، سطح لوله دارای کمترین مقدار اکسید فلز می
باشد.
(16) اتصال دستگاه خم به جریان برق، خط هوای فشرده و
آب بسیار ساده و سریع امکان پذیر می باشد.
(17) بعد از تنظيم شرايط خم با فشار دادن دكمه
استارت دستگاه به طور اتوماتيك شروع به كار خواهد كرد.
شکل 3 - امکان
خمکاری مقاطع و پروفیل های مختلف فولادی و کاربرد آنها
