Гибка труб различного типа: технология и необходимое оборудование

Для транспортировки нефти или газа, требуется предварительная гибка труб. Без данной процедуры не сможет обойтись строительная или промышленная сфера деятельности. Чтобы организовать прочный поворот, на практике используются надежные соединительные элементы в виде фитингов.

Однако такая технология подходит не для каждой системы и зависит от материала. Если согнуть трубу, можно сохранить достойный вид, не нарушая целостности конструкции.

Технология и особенности

Создавая любую трубопроводную систему, специалисты подбирают изделия из различных металлов. Это связано с тем, что каждый обладает разными техническими характеристиками. Чтобы изменить форму конструкции, осуществляется воздействие посредством радиальных и тангенциальных сил.  Первые необходимы для деформации сечения, а за счет вторых происходит образование складок. Важно, чтобы после завершению всех процедур, радиус остался прежним, а внутри стенок должна отсутствовать гофра.

В процессе производства металлических конструкций с использованием цельного материала, вместо сварки используют альтернативный вариант — гибку труб. Можно выделить несколько основных причин, объясняющих данный выбор:

1. Материалоемкость снижается в связи с отсутствием варочных элементов.
2. Сравнивая с системами, где присутствуют резьбовые или сварочные соединения, в данном случае показатель трудоемкости значительно меньше.
3. Улучшается гидроаэродинамика созданного прохода.
4. Сравнивая с проведением сварочных работ, при сгибании труб отсутствует негативное воздействие на конструкцию.
5. Создание герметизации и высокой надежности.

Классификация

Выбор способа для гибки труб зависит от нескольких факторов:

• Материал, из которого изготовлен трубопровод;
• Толщина труб;
• Какой профиль;
• Сечение, диаметр и высота;
• Радиус сгибаемой поверхности;
• С какой точностью нужно сгибать трубы;
• Какой размер деформации допускается в соответствии с нормами, установленными по ГОСТу;
• Насколько остается прочной конструкция в местах сгиба.

Существует 4 основных вида гибки труб:

1. Горячая.
2. Холодная.
3. Посредством переносных трубогибов.
4. Станочная.

Каждый метод имеет свои приспособления для гибки.

Использование горячей гибки

Данный способ актуален, когда у специалиста отсутствует необходимый инструментарий для использования холодного метода. Это трудоемкий процесс, где осуществляется предварительный нагрев с использованием специальных наполнителей. В данной ситуации актуально использование просеянного речного песка. Важно, чтобы он не содержал органических дополнений и измельченных фракций. В противном случае, под воздействием высоких температур песок может пригореть к стенкам конструкции. Также важно исключить попадание влажного сырья, поскольку это создаст пар и увеличит давление.

*

Гибка труб с индукционным или горячим нагревом должна осуществляться при температурном режиме в пределах 900 градусов. Важно следить, чтобы не произошло пережога, а также использовать только один нагрев, иначе качество конструкции может ухудшиться. Как только все процедуры будут осуществлены, необходимо удалить песок и очистить полости от остаточных загрязнений. Заглушки также ликвидируются.

Особенности холодной гибки

Тут много преимуществ в сравнении с горячей гибкой. Данный метод обладает высокой производительностью, что позволяет снизить материальные затраты на проведение. Холодная гибка оптимально подойдет не только для черных, но и цветных материалов, обладающих высокой пластичностью. Так, например, согнуть трубу из меди или алюминия в спираль можно без воздействия высоких температур.

Гибка сказывается отрицательным образом на качестве и характеристиках металла. В результате появляются следующие дефекты, среди которых можно выделить:

1. Толщина стенки с внешней стороны изгиба уменьшается.
2. Появляются складки из гофры с внутренней стороны изгиба.
3. Форма прохода начинает меняться и приобретает овальный вид.

Деформации больше всего подвержены конструкции, изготовленные из мягких металлов с тонкими стенками.

Чтобы правильно организовать процесс и не нанести механических повреждений, обязательно нужно использовать механический стабилизатор, в роли которого выступает дорн. Это специальный инструмент, располагающийся в полости на месте будущего изгиба. Основной целью является предотвращение появления деформаций. На практике применяются мягкие и жесткие конструкции.

Жесткий вид предполагает элемент направляющего вида. Его изготавливают из металла твердого типа. Торец закруглен со стороны рабочей поверхности. Заправка осуществляется с точки изгиба. В основе гибкой конструкции лежит специальный стержень. На конце одного края располагается несколько сегментов повышенной гибкости. Визуально представлены полусферами. Их использование необходимо для того, чтобы избежать деформации прохода.

Как только процесс подходит к концу, его выталкивают из места сгиба, а на внутренней поверхности располагаются специальные шарики. Второй вариант дорна предполагает ряд сложностей в процессе, поэтому используется автоматическая система управления.

Опираясь на специфические характеристики устройства, дорны используются только в стационарном режиме. Их производство необходимо для полуавтоматического или автоматического режима. Для обеспечения бесперебойного контроля используется система ЧПУ. С ее помощью осуществляется отслеживание выполнения всех технологических процессов.

Работа переносного трубогиба

Если нужно сгибание труб на месте создания конструкции, эксплуатация переносного инструмента является лучшим вариантом. Выделяют всего несколько видов инструментов:

1. Рычажной. Благодаря небольшому плечу потребуется прикладывать и небольшое количество физических усилий. При использовании металлической конструкции (как правило, из нержавейки до ¾ дюйма), можно сделать изгиб до 180 градусов.

   

   *

2. Арбалетный. Конструкция должна располагаться с двух краев опоры, которые вращаются около собственной оси. Башмак напрямую имеет соединение со штоком. Происходит давление на часть трубы, которая располагается между опорами. Благодаря небольшому весу, можно согнуть трубу диаметром в пределах 100 мм углом до 90 градусов.

Посредством штока создается давление на трубы. Он может быть гидравлическим с ручным или электрическим приводом, механическим винтовым.

3. Электрический. Гибка трубы осуществляется по радиусу посредством сменных сегментов. Чтобы загнуть трубу под определенным углом, используется поворотная оправка.

Инструмент имеет ряд положительных качеств:

• Конструкция универсальна в использовании, поскольку в комплекте предусматриваются сменные сегменты;
• Можно добиться изгиба в 180 градусов;
• Работа автоматизирована, что сокращает затраты на физический труд;
• Есть обратный ход, устройство может работать в плавном режиме;
• Не возникает деформации, где согласуют оснастку и динамику подачи;
• Высокий уровень производительности.

Если отсутствует электросеть, то можно использовать сменный аккумулятор и продолжать эксплуатацию устройства.

Станочная гибка

*

Считается самым распространенным способом гибки труб. Используется трехроликовая конструкция с вальцевым трубогибом. Используется способ, который предполагает холодную деформацию металла. Альтернативное название – вальцовка. Отличительной особенностью является тот факт, что его можно использовать даже для сгиба титановой трубы. Стоит отметить, что он может применяться в конструкциях с любым типом изделий: овальным или круглым, способен оперативно справиться с хромированной трубой. Способен сгибать подготовленные элементы с квадратными, прямоугольными или треугольными сечениями.

Также допускается гибка труб из любого металла большого диаметра. Универсальное свойство обеспечивается работой вальцовки, предполагающей деформацию в определенном направлении. Для обеспечения определенного типа и размера сгиба, подбирается специальный калибр.

Отличительным достоинством данного вида является возможность сгибать трубы длиной от 5 м. В строительной сфере зачастую требуется провести подобные манипуляции. Заготовка может быть согнута в угол до 360 градусов (в кольцо). Если предполагается работа с трубами большого диаметра, то все манипуляции выполняются посредством электрических станков. Первый конец заготовки устанавливается в специальный захват, потом идет намотка с необходимым радиусом.

Станки позволяют создать точный угол загиба. Обеспечение осуществляет классической механической работой, либо при установке определенных задач на контроллере. При этом используются высокоавтоматизированные системы.

Своими руками осуществить подобную операцию без надлежащих практических навыков будет крайне сложно. Поэтому рекомендуется доверить работу профессионалам даже в том случае, когда планируется осуществить сгиб трубы. В случае допущения ошибок в расчетах, существует вероятность быстрой деформации всей системы, возникновения протечек и в некоторых случаях создания аварийной ситуации.