Оборудование для индукционного подогрева трубы

Сварка кольцевых стыков магистральных и технологических трубопроводов (особенно изготавливаемых из высокопрочных и легированных сталей) часто требует предварительного подогрева металла до определённой температуры и поддержания этой температуры в процессе сварки. В системах компании PIH используется отработанный метод индукционного подогрева обоих концов труб перед их сборкой стыка и сваркой корня шва.

В определенных обстоятельствах, особенно на шельфовых проектах с использованием автоматической сварки, неожиданные обстоятельства могут прервать выполнение сварочного процесса на сварочной барже. Такие задержки могут привести к деградации частично сваренного стыка. Для предотвращения деградации и охрупчения сварного соединения, что может привести к отрицательным результатам при последующем неразрушающем контроле, компания PIH разработала специальную индукционную систему «разогрева», состоящую из разъемной катушки, предназначенной для узкого локального нагрева только непосредственно зоны сварного стыка.

Если после сварки в материале шва остаётся водород, возникает вероятность холодного или водородного растрескивания. Индукционный подогрев позволяет удалить из металла следы водорода.

Кроме того, в результате сварки под действием высоких температур нарушается структура металла, и он приобретает повышенную хрупкость. Индукционный подогрев позволяет выполнить отпуск металла путём контролируемого нагрева и охлаждения для того, чтобы восстановить его кристаллическую структуру.

Индукционный подогрев используется и для подогрева трубы перед нанесением изоляции.

Отличия индукционного подогрева от резистивного состоят в том, что при последнем необходим контакт между подогревающим устройством и деталью, а также и в том, что резистивный прогрев ведётся с поверхности, в результате чего часть тепла теряется на обогрев окружающей среды.

Индукционный подогрев является бесконтактным. Для его выполнения необходимо, чтобы материал, из которого сделана подогреваемая деталь, был электропроводным. Подогреваемая деталь помещается в высокочастотное магнитное поле. Индуцируемые этим полем вихревые токи возбуждают молекулы материала детали, что и приводит к её нагреванию. В связи с тем, что нагрев ведётся изнутри, под поверхностью металла, потери тепла минимальны.

Глубина прогрева индуктивным методом зависит от частоты. Прогрев на низких частотах (десятки Гц) позволяет проникнуть глубоко в деталь. Зона нагрева находится на глубине около 3мм, что обеспечивает подогрев более толстой стенки. Катушка индуктора при этом остаётся холодной.

индукционная катушка на трубе

Преимущества системы индукционного нагрева PIH:

• температура нарастает существенно быстрее, чем при газопламенном или резистивном подогреве;
• эффективность работы системы не снижается при низких температурах окружающей среды;
• позволяет осуществлять полное управление скоростью повышения температуры и проверять, что температура подогрева находится в заданных пределах;
• осуществляет равномерный нагрев непосредственно металла до специфицированных параметров на требуемую ширину и по всей окружности стыка;
• нагрев точный и локализованный;
• практическое отсутствие повреждения заводской изоляции;
• отсутствие в металле шва остатков водорода, снижающих срок службы стыка;
• отсутствие открытого пламени или оголенных элементов;
• не требует использования газа и соответственно необходимости хранения большого количества баллонов;
• разработанное с учётом требований подрядчиков оборудование отличается прочностью и надежностью и при этом лёгкостью и удобством в использовании в полевых условиях, обеспечивая быстрое, точное, надежное и экономически эффективное выполнение работ.