{"id":31021,"date":"2024-10-08T09:07:32","date_gmt":"2024-10-08T09:07:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=31021"},"modified":"2024-11-27T01:05:08","modified_gmt":"2024-11-27T01:05:08","slug":"what-need-to-know-about-induction-bends","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/es\/what-need-to-know-about-induction-bends\/","title":{"rendered":"Lo que necesita saber sobre las curvas de inducci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

Objetivo de las curvas de inducci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El objetivo principal de la inducci\u00f3n flexi\u00f3n<\/a> es que los resultados finales de integridad (propiedades del material y defectos) y dimensiones se logren seg\u00fan lo acordado. Esto requiere un control avanzado del proceso sobre los principales par\u00e1metros de fabricaci\u00f3n de temperatura, velocidad y tasa de enfriamiento, as\u00ed como los importantes procedimientos de inicio y parada, con el fin de lograr resultados consistentes y aceptables.<\/p>\n\n\n\n

En t\u00e9rminos simplistas, la proceso de curvatura por inducci\u00f3n<\/a> se puede describir como: comenzando con el tubo recto cargado en el m\u00e1quina dobladora<\/a> Se fija al brazo de doblado con el radio de curvatura requerido. Se aplica potencia de inducci\u00f3n y, al alcanzar la temperatura requerida, el tubo se impulsa a velocidad controlada para iniciar el doblado. El brazo de doblado proporciona el momento de flexi\u00f3n necesario para curvar el tubo con el radio de sujeci\u00f3n; el doblado avanza de forma continua y uniforme hasta alcanzar el \u00e1ngulo de curvatura requerido.<\/p>\n\n\n\n

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Pasos del proceso<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

En realidad, el proceso de doblado por inducci\u00f3n es, por supuesto, mucho m\u00e1s complejo, especialmente para aplicaciones de alta gama, donde el esfuerzo invertido antes de la fabricaci\u00f3n de cualquier curva de producci\u00f3n puede ser considerable. Para una tuber\u00eda de l\u00ednea t\u00edpica de grado X, el proceso implica una evaluaci\u00f3n cuidadosa de todos los factores que afectan al proceso de doblado, incluyendo: el tama\u00f1o y la calidad de la tuber\u00eda, el tipo de tuber\u00eda (sin costura o soldada), la composici\u00f3n qu\u00edmica, la estimaci\u00f3n de los probables par\u00e1metros de fabricaci\u00f3n; el estado de servicio; las propiedades metal\u00fargicas y dimensionales requeridas y, por lo tanto, un examen cr\u00edtico de las propiedades iniciales necesarias. La tuber\u00eda a doblar se someter\u00e1 a una preparaci\u00f3n superficial mediante granallado, una inspecci\u00f3n visual y una inspecci\u00f3n para detectar el espesor de la pared y los defectos. <\/p>\n\n\n\n

La bobina de inducci\u00f3n se dise\u00f1ar\u00eda para un rendimiento \u00f3ptimo y se aplicar\u00eda un enfoque sistem\u00e1tico a las pruebas de inducci\u00f3n, seguido de una fabricaci\u00f3n totalmente controlada de curvas de prueba de calificaci\u00f3n con programaci\u00f3n autom\u00e1tica de procedimientos de arranque y parada, inspecciones y pruebas mec\u00e1nicas. Tras la aprobaci\u00f3n de los resultados de las curvas de prueba de calificaci\u00f3n, se preparar\u00eda e inspeccionar\u00eda la tuber\u00eda madre de producci\u00f3n y, posteriormente, se curvar\u00eda por inducci\u00f3n como "clones" del procedimiento aprobado. Las curvas terminadas se mecanizar\u00edan con extremos biselados, se probar\u00edan e inspeccionar\u00edan, se recubrir\u00edan seg\u00fan las especificaciones y se etiquetar\u00edan. La documentaci\u00f3n se recopilar\u00eda en un informe consolidado de datos de fabricaci\u00f3n que detallar\u00eda todos los aspectos de la fabricaci\u00f3n, las pruebas y las inspecciones.<\/p>\n\n\n\n

Cada proyecto presenta circunstancias \u00fanicas que deben definirse y desarrollarse para ello una Especificaci\u00f3n de Procedimiento de Fabricaci\u00f3n (MPS) adecuada. La experiencia es fundamental para evaluar las propuestas de plegado y para informar al cliente lo antes posible sobre cualquier riesgo o problema que deba considerarse. Los datos hist\u00f3ricos son valiosos para ahorrar tiempo y reducir costos al determinar los par\u00e1metros de proceso adecuados.<\/p>\n\n\n\n

Capacidad de flexi\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El tama\u00f1o y la disponibilidad de la inducci\u00f3n m\u00e1quinas de curvas<\/a> Regula el tama\u00f1o y la disponibilidad de las curvas de inducci\u00f3n. A nivel internacional, la capacidad de curvado por inducci\u00f3n abarca tuber\u00edas de DN50 a m\u00e1s de DN1600, con espesores de pared de 3 mm a 150 mm. Existe una amplia gama de m\u00e1quinas, muchas de ellas con dise\u00f1os \u00fanicos con capacidad y control de proceso variables. La capacidad de curvado de una m\u00e1quina determinada es una combinaci\u00f3n compleja de di\u00e1metro de tuber\u00eda, espesor de pared, tipo de material, radio de curvatura, par\u00e1metros de procesamiento adecuados (temperatura, velocidad y enfriamiento), y requisitos dimensionales.<\/p>\n\n\n\n

En Australia, la capacidad de curvado por inducci\u00f3n disponible actualmente se basa en la m\u00e1quina curvadora por inducci\u00f3n de Inductabend, con un di\u00e1metro m\u00e1ximo nominal de tuber\u00eda y un espesor de pared de DN900 y 100 mm, respectivamente (esto no debe interpretarse como capacidad para curvar tuber\u00edas DN900 con un espesor de pared de 100 mm). Los radios de curvatura disponibles en la m\u00e1quina de Inductabend, seg\u00fan el tama\u00f1o de la tuber\u00eda, var\u00edan de 100 mm a 12\u00a0500 mm, y pueden alcanzar un valor de hasta 1,5 D. Se pueden lograr radios mayores utilizando t\u00e9cnicas no convencionales.<\/p>\n\n\n\n

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Capacidad de flexi\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Se recomienda precauci\u00f3n al interpretar las tablas de capacidad de las curvas de inducci\u00f3n, ya que no ofrecen informaci\u00f3n sobre los niveles de control de proceso necesarios para lograr las propiedades del material y la consistencia dimensional necesarias en toda la longitud del arco de la curva. Las m\u00e1quinas de Inductabend se han configurado espec\u00edficamente para optimizar el control de proceso, necesario para fabricar curvas de tuber\u00edas de alta calidad a partir de tubos de acero al carbono de alta calidad X para la industria de tuber\u00edas.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo se utiliza el calentamiento por inducci\u00f3n para el doblado en caliente?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La ventaja del calentamiento por inducci\u00f3n reside en su control y enfoque sin contacto. El calentamiento por inducci\u00f3n, aplicado al proceso de curvatura por inducci\u00f3n, se configura mediante una sola bobina de inducci\u00f3n para calentar una banda circunferencial relativamente estrecha de tuber\u00eda. La bobina de inducci\u00f3n genera un intenso flujo magn\u00e9tico localizado e induce una corriente el\u00e9ctrica que circula dentro de la pared de la tuber\u00eda directamente debajo de la bobina de inducci\u00f3n, sin dejar magnetismo residual.<\/p>\n\n\n\n

La corriente circulante inducida y la resistividad del material de la tuber\u00eda generan eficientemente el calor necesario para el doblado en caliente. La bobina de inducci\u00f3n puede dise\u00f1arse para proporcionar diversos efectos de calentamiento, como una banda de calor estrecha o ancha para tener en cuenta la conducci\u00f3n de calor en paredes gruesas de la tuber\u00eda, y con diversas configuraciones de agua de refrigeraci\u00f3n pulverizada o aire forzado, seg\u00fan los requisitos espec\u00edficos.<\/p>\n\n\n\n

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El sistema de rociado de agua de refrigeraci\u00f3n y la bobina de inducci\u00f3n para codos, como se muestra en el diagrama, se basa en rociar agua desde la bobina de inducci\u00f3n directamente sobre la superficie exterior del codo de la tuber\u00eda a medida que emerge de ella. La diferencia en la temperatura m\u00e1xima y la velocidad de enfriamiento entre el exterior (O), la pared media (M) y el interior (I) es m\u00e1xima en tuber\u00edas de pared gruesa.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo afecta la flexi\u00f3n por inducci\u00f3n a las dimensiones?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La distorsi\u00f3n de la tuber\u00eda en la zona de curvatura debido a las curvas por inducci\u00f3n incluye ovalizaci\u00f3n y adelgazamiento de la pared en el extrad\u00f3s de la curva, as\u00ed como un aumento correspondiente del espesor de pared en el intrad\u00f3s. Las distorsiones esperadas para la curvatura general pueden estimarse mediante tablas. Las distorsiones reales pueden variar de los valores previstos debido a los requisitos espec\u00edficos del proceso de curvatura por inducci\u00f3n, como la velocidad, la temperatura, el m\u00e9todo de enfriamiento, el dise\u00f1o de la bobina y el tipo de material.<\/p>\n\n\n\n

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Las curvas de inducci\u00f3n para tuber\u00edas tienen radios de curvatura t\u00edpicos de entre 10D y 5D, pero pueden ser tan estrechas como 3D. Para estos radios, el adelgazamiento de pared esperado, en funci\u00f3n del espesor inicial real, ser\u00eda de 7%, 11% y 15%, respectivamente. <\/p>\n\n\n\n

Para cumplir con los requisitos espec\u00edficos del proyecto, podr\u00eda ser necesario utilizar tuber\u00edas m\u00e1s gruesas o seleccionar radios de curvatura mayores. En muchos proyectos, ser\u00e1 posible asignar tuber\u00edas de mayor espesor para las curvas de inducci\u00f3n mediante una asignaci\u00f3n planificada para tuber\u00edas de mayor espesor solicitadas para ubicaciones especiales, como cruces, etc.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo afecta la flexi\u00f3n por inducci\u00f3n a las propiedades del material?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Existen tres par\u00e1metros principales del proceso para los codos de inducci\u00f3n que afectan las propiedades del material: velocidad, temperatura pico y velocidad de enfriamiento. Los par\u00e1metros secundarios del proceso, muy espec\u00edficos de cada m\u00e1quina y que dependen de la sofisticaci\u00f3n del proceso de control de cada una, son los procedimientos de arranque y parada. Una vez calificados, estos par\u00e1metros deben establecerse como par\u00e1metros objetivo para todos los codos de producci\u00f3n posteriores.<\/p>\n\n\n\n

Tuber\u00eda de l\u00ednea HFW de alta resistencia<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Los aceros modernos para tuber\u00edas de conducci\u00f3n HFW son aceros microaleados con un contenido de carbono relativamente bajo. El doblado por inducci\u00f3n se realiza generalmente en un rango de temperatura de 875 \u00b0C a 1075 \u00b0C, superior a la temperatura de austenitizaci\u00f3n donde tiene lugar la recristalizaci\u00f3n. En este rango de temperatura, la disoluci\u00f3n de los elementos microaleados aumenta con la temperatura. Para una qu\u00edmica inicial dada, la temperatura m\u00e1xima alcanzada durante el calentamiento por inducci\u00f3n y la velocidad de enfriamiento determinan las propiedades del material resultante. La relaci\u00f3n establecida entre el aumento de la resistencia y la dureza con el aumento de la temperatura o la velocidad de enfriamiento es compleja y no se detallar\u00e1 en este art\u00edculo. Basta decir que el mecanismo de endurecimiento es una combinaci\u00f3n de los efectos del tama\u00f1o de grano, la disoluci\u00f3n y reprecipitaci\u00f3n de los componentes microaleados y la formaci\u00f3n de productos de transformaci\u00f3n a baja temperatura.<\/p>\n\n\n\n

Para lograr con confianza una alta resistencia y tenacidad directamente desde la m\u00e1quina de curvado por inducci\u00f3n, la temperatura m\u00e1xima y la velocidad de enfriamiento deben controlarse cuidadosamente y este proceso debe determinarse y respaldarse mediante pruebas f\u00edsicas. <\/p>\n\n\n\n

Para una velocidad fija y una tasa de enfriamiento constante, la temperatura m\u00e1xima se controla mediante la potencia de inducci\u00f3n aplicada durante el proceso de doblado. La velocidad de enfriamiento se determina por la velocidad de doblado y el sistema de rociado de agua de enfriamiento, que incluye presi\u00f3n, volumen, aberturas, etc.<\/p>\n\n\n\n

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Los diagramas anteriores ilustran el efecto del espesor de la pared y la tasa inferida de enfriamiento y la temperatura m\u00e1xima de flexi\u00f3n por inducci\u00f3n sobre la dureza en la superficie exterior (disipador de calor), la pared media y la superficie interior.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 pasa con el tratamiento t\u00e9rmico posterior al curvado?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Una consideraci\u00f3n importante para las curvas por inducci\u00f3n es el uso de tratamientos t\u00e9rmicos posteriores al curvado, que incluyen normalizaci\u00f3n, recocido, revenido y temple y revenido.<\/p>\n\n\n\n

En algunos casos, puede existir un conflicto entre los par\u00e1metros del proceso de doblado necesarios para lograr las propiedades del material. Por ejemplo, en tuber\u00edas de alta resistencia y pared gruesa, los par\u00e1metros del proceso necesarios para alcanzar el l\u00edmite el\u00e1stico y la resistencia a la tracci\u00f3n pueden provocar que se superen los l\u00edmites de dureza de la superficie exterior. La \u00fanica soluci\u00f3n a este problema puede ser la aplicaci\u00f3n de un tratamiento t\u00e9rmico posterior al doblado. El tratamiento t\u00e9rmico tambi\u00e9n puede resolver un impasse cuando los par\u00e1metros del proceso necesarios para limitar el adelgazamiento de la pared (la curva se forma con extrad\u00f3s muy fr\u00edo) en una aplicaci\u00f3n cr\u00edtica no alcanzan la resistencia requerida del material.<\/p>\n\n\n\n

El tratamiento t\u00e9rmico posterior al curvado est\u00e1 limitado por el tama\u00f1o y la disponibilidad de hornos adecuados. Existen muy pocos hornos capaces de tratar t\u00e9rmicamente curvas de inducci\u00f3n de tubos de gran di\u00e1metro. Esto es especialmente cierto para curvas que requieren tratamientos t\u00e9rmicos de temple y revenido.<\/p>\n\n\n\n

El uso incorrecto de los tratamientos t\u00e9rmicos de revenido posteriores al doblez puede causar m\u00e1s problemas de los que resuelve; en particular, un tratamiento t\u00e9rmico de revenido requerido para el \u00e1rea de doblez puede afectar negativamente la tangente recta sin doblar en cada extremo del doblez.<\/p>\n\n\n\n

Debido al rango de tama\u00f1o de las tuber\u00edas HFW (di\u00e1metro limitado y espesor de pared relativamente bajo) y que la qu\u00edmica generalmente es muy adecuada para el proceso de doblado por inducci\u00f3n, rara vez se requiere tratamiento t\u00e9rmico para las curvas por inducci\u00f3n formadas a partir de tuber\u00edas HFW.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo afecta el tubo madre al doblado en caliente?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Para comprender d\u00f3nde se encuentran los l\u00edmites y los riesgos del doblado por inducci\u00f3n de tuber\u00edas, es importante comprender las caracter\u00edsticas de los distintos tipos de tuber\u00edas y c\u00f3mo se relacionan con el proceso de doblado por inducci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Tuber\u00eda de l\u00ednea HFW<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La mayor\u00eda de las curvas de inducci\u00f3n de tuber\u00edas de transmisi\u00f3n en Australia se basan en tuber\u00edas soldadas por alta frecuencia (HFW) con una variedad de espesores de pared y grados, de modo que las propiedades de material necesarias se pueden producir directamente desde la m\u00e1quina dobladora por inducci\u00f3n sin ning\u00fan tratamiento adicional.<\/p>\n\n\n\n

Para tuber\u00edas de HFW en el rango de tama\u00f1o de DN100 a DN600, con espesores de pared de hasta 14,3 mm y grados X42 a X80, el dise\u00f1ador de tuber\u00edas debe tener plena confianza en que se pueden producir curvas de inducci\u00f3n con propiedades de material equivalentes a las de la tuber\u00eda principal. Las tuber\u00edas de HFW, fabricadas en modernas plantas de fabricaci\u00f3n de tubos, se fabrican a partir de fleje de acero laminado con control termomec\u00e1nico, con composiciones qu\u00edmicas que cumplen con los requisitos de calidad y soldabilidad de costura a alta velocidad. <\/p>\n\n\n\n

La composici\u00f3n qu\u00edmica de las tuber\u00edas HFW generalmente se adapta bien a los requisitos del proceso de doblado por inducci\u00f3n. Esto se debe, en parte, a que las laminadoras modernas de tuber\u00edas HFW utilizan calentamiento por inducci\u00f3n en l\u00ednea para el tratamiento t\u00e9rmico de recocido del cord\u00f3n de soldadura. Este tratamiento de recocido, aunque a diferente temperatura y velocidad, no difiere del efecto t\u00e9rmico del proceso de doblado por inducci\u00f3n en las propiedades del material.<\/p>\n\n\n\n

Tubo SAW<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Las tuber\u00edas SAW de mayor di\u00e1metro y pared m\u00e1s gruesa pueden ralentizar el proceso de doblado por inducci\u00f3n y, por lo tanto, limitar el rango de los diversos par\u00e1metros del proceso. Esto es especialmente cierto en el caso de materiales de alta dureza X, donde se requieren temperaturas m\u00e1s altas y velocidades de enfriamiento m\u00e1s r\u00e1pidas derivadas de las mayores velocidades de proceso. En el caso de tuber\u00edas de gran di\u00e1metro y pared gruesa, es posible que no se puedan lograr propiedades de alta resistencia sin un aumento correspondiente en la composici\u00f3n qu\u00edmica de la tuber\u00eda para garantizar que el material sea lo suficientemente resistente (templado) a la menor temperatura pico en el orificio de la tuber\u00eda y a la menor velocidad de enfriamiento.<\/p>\n\n\n\n

Sin costura<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Conseguir propiedades de alta resistencia directamente en la m\u00e1quina dobladora por inducci\u00f3n tiende a ser m\u00e1s problem\u00e1tico para tubos sin costura en comparaci\u00f3n con el tama\u00f1o y grado equivalentes de tubos soldados.<\/p>\n\n\n\n

Los tubos de acero al carbono sin costura de alta resistencia se fabrican de forma muy diferente a la de los tubos de chapa o fleje laminados. Los tubos sin costura se conforman en caliente para alcanzar el di\u00e1metro y el espesor de pared requeridos; posteriormente, se tratan t\u00e9rmicamente para lograr la resistencia y tenacidad requeridas. Los laminadores de tubos dise\u00f1an, naturalmente, la composici\u00f3n qu\u00edmica de los tubos para que se adapte al r\u00e1pido proceso de temple y tratamiento t\u00e9rmico interno y externo del laminador.<\/p>\n\n\n\n

El doblado por inducci\u00f3n se limita pr\u00e1cticamente al enfriamiento externo por pulverizaci\u00f3n de agua (es decir, desde un solo lado) a velocidades relativamente bajas y, por lo tanto, no puede alcanzar la misma tasa de temple que los laminadores de tubos. Para tubos sin costura de alta resistencia con mezclas de baja viscosidad y espesores de pared superiores a 13 mm, puede ser necesario realizar un tratamiento t\u00e9rmico de temple y revenido posterior al doblado; de lo contrario, solo se podr\u00edan obtener propiedades del material degradadas tras el proceso de doblado.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00edmica de tuber\u00edas<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Como se ha demostrado, la qu\u00edmica juega un papel importante a la hora de lograr las propiedades requeridas en las tuber\u00edas; este es particularmente el caso de las curvas de inducci\u00f3n de alta resistencia de las tuber\u00edas de pared gruesa.<\/p>\n\n\n\n

La Norma para Tuber\u00edas Marinas (DNV OS F101) establece las composiciones qu\u00edmicas m\u00e1ximas admisibles para diversos grados de tuber\u00edas (sin costura y soldadas, tablas 6.1 y 6.2) y tuber\u00edas madre para doblado por inducci\u00f3n (tabla 7.5). La tendencia a permitir composiciones qu\u00edmicas m\u00e1s altas para grados superiores es evidente. El porcentaje m\u00e1ximo admisible de los componentes principales de carbono y manganeso, as\u00ed como de los elementos de microaleaci\u00f3n de niobio, titanio y vanadio, aumenta con el grado de resistencia.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, se puede observar que, para las curvas de inducci\u00f3n, se permite una composici\u00f3n qu\u00edmica superior a la de los tubos sin costura de grado equivalente, e incluso mayor a la de los tubos soldados. Estas tendencias se evidencian en el consiguiente aumento del equivalente de carbono m\u00e1ximo admisible (CEQ) para cada grado y tipo. La nota al pie de cada tabla indica que la composici\u00f3n qu\u00edmica m\u00e1xima admisible es aplicable a espesores de pared considerables.<\/p>\n\n\n\n

Espesor de la pared de la tuber\u00eda<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El espesor de pared real comparado con el espesor de pared \u201cnominal\u201d y las variaciones en el espesor de pared pueden ser bastante diferentes entre tubos soldados y tubos sin costura.<\/p>\n\n\n\n

La tuber\u00eda soldada se fabrica a partir de placa y, por lo tanto, presenta un espesor de pared muy uniforme a lo largo de la tuber\u00eda y alrededor de su circunferencia, con cierto engrosamiento en la zona de soldadura. Dado que los fabricantes de tubos buscan ahorrar, es de esperar que el espesor de pared real de la tuber\u00eda soldada sea casi invariablemente igual o ligeramente inferior al valor nominal.<\/p>\n\n\n\n

El espesor de pared de los tubos sin costura depende de la calidad del laminador y puede ser mucho m\u00e1s variable que el de los tubos soldados. El espesor de pared puede variar considerablemente tanto en la circunferencia del tubo como a lo largo de su longitud, as\u00ed como entre las uniones de los tubos de la misma colada. El di\u00e1metro interior puede ser exc\u00e9ntrico respecto al di\u00e1metro exterior, lo que da lugar a lados m\u00e1s gruesos y m\u00e1s delgados del tubo; y las crestas en el di\u00e1metro interior pueden dar lugar a \u00e1reas adyacentes de pared gruesa y delgada.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s de todo esto, cualquier marca o imperfecci\u00f3n reducir\u00e1 a\u00fan m\u00e1s el espesor de la pared. Las expectativas sobre el espesor real de la pared de la tuber\u00eda principal en comparaci\u00f3n con el valor nominal deber\u00edan ser, por lo general, pesimistas, \u00a1no optimistas!<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 puede salir mal con las curvas calientes?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Las cosas que pueden salir mal se dividen b\u00e1sicamente en dos grupos: las relacionadas con la tuber\u00eda madre y las relacionadas con el proceso de doblado, ya sean los par\u00e1metros del proceso o los que surgen de fallos y configuraciones incorrectas o defectos detectados en las curvas.<\/p>\n\n\n\n

Las inspecciones desempe\u00f1an un papel fundamental en la fabricaci\u00f3n de codos de inducci\u00f3n. Las dimensiones de la secci\u00f3n se pueden medir mediante calibradores y raspadores para determinar la ovalidad y redondez, y mediante t\u00e9cnicas ultras\u00f3nicas para el espesor de la pared. La integridad del codo se puede verificar mediante t\u00e9cnicas no destructivas, como la inspecci\u00f3n visual; la inspecci\u00f3n por part\u00edculas magn\u00e9ticas, ultrasonidos, radiograf\u00eda y l\u00edquidos penetrantes; ensayos de dureza superficial y pruebas hidrost\u00e1ticas. Por otro lado, las propiedades del material del codo se pueden inferir mediante la relaci\u00f3n entre los principales par\u00e1metros de fabricaci\u00f3n del codo de prueba de calificaci\u00f3n y los codos de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Tubo madre<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Defectos<\/p>\n\n\n\n

Los defectos en la tuber\u00eda madre pueden verse agravados por el proceso de doblado por inducci\u00f3n. El doblado por inducci\u00f3n no puede convertir una oreja de cerdo en un bolso de seda: el resultado final depender\u00e1 en gran medida del punto de partida.<\/p>\n\n\n\n

El defecto m\u00e1s com\u00fan en las tuber\u00edas se debe a una manipulaci\u00f3n deficiente, que causa ranuras y abolladuras. Obviamente, las tuber\u00edas de pared delgada son m\u00e1s susceptibles a sufrir da\u00f1os que las de pared gruesa. En las tuber\u00edas de agua caliente, es posible que se presenten inclusiones laminadas, falta de fusi\u00f3n o grietas en la zona de soldadura, pero generalmente son muy poco frecuentes.<\/p>\n\n\n\n

Los tubos sin costura pueden presentar laminaciones superficiales y astillas que se revelan durante la preparaci\u00f3n mediante granallado y el doblado en caliente. Estos defectos son poco frecuentes, pero pueden afectar tramos completos, e incluso varios tramos de la misma colada, y est\u00e1n estrechamente relacionados con la calidad del laminador de tubos.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00edmica<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El doblado por inducci\u00f3n en caliente trata t\u00e9rmicamente eficazmente el material de la tuber\u00eda en la zona de curvatura. La composici\u00f3n qu\u00edmica de la tuber\u00eda para el doblado por inducci\u00f3n es crucial en requisitos de alta resistencia para tuber\u00edas de pared gruesa, donde el doblado es m\u00e1s lento y, por consiguiente, las velocidades de enfriamiento son m\u00e1s lentas. Si la composici\u00f3n qu\u00edmica es insuficiente, la templabilidad de la tuber\u00eda ser\u00e1 baja y la resistencia requerida podr\u00eda no alcanzarse directamente en la m\u00e1quina dobladora por inducci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Di\u00e1metro<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Debido a las tolerancias de laminaci\u00f3n para el di\u00e1metro final y central de los tubos, los tubos SAWL de gran di\u00e1metro, y en particular los SAWH, pueden presentar una diferencia num\u00e9rica significativa entre el extremo y la parte central del tubo. Cuando se cortan codos a mitad de la uni\u00f3n en estos tubos, pueden requerirse piezas de transici\u00f3n para la alineaci\u00f3n de la preparaci\u00f3n de la soldadura.<\/p>\n\n\n\n

Contaminaci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La contaminaci\u00f3n superficial por metales de bajo punto de fusi\u00f3n, como el cobre, el zinc o el plomo, puede causar fragilizaci\u00f3n del metal l\u00edquido y provocar grietas superficiales en el extrad\u00f3s del pliegue. Los tratamientos superficiales previos al pliegue, como el granallado inerte, minimizan este riesgo.<\/p>\n\n\n\n

Pruebas de calificaci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Durante las pruebas iniciales o de calificaci\u00f3n, pueden identificarse dificultades para lograr las propiedades m\u00ednimas del material, a pesar de todos los esfuerzos del doblador. Por lo general, los dos factores principales son: el l\u00edmite el\u00e1stico, que establece el l\u00edmite inferior de los par\u00e1metros de procesamiento, y la dureza, que establece el l\u00edmite superior. En el caso de tubos de pared gruesa en servicio agrio, puede surgir un conflicto, ya que los par\u00e1metros del proceso necesarios para lograr la resistencia necesaria hacen que la dureza superficial supere el l\u00edmite especificado. En este caso, la ventana del proceso de doblado se cierra y puede requerirse un tratamiento t\u00e9rmico de temple y revenido por inmersi\u00f3n posterior al doblado.<\/p>\n\n\n\n

Par\u00e1metros del proceso<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Los par\u00e1metros del proceso no deben variar entre la fabricaci\u00f3n del codo de prueba de calificaci\u00f3n y la fabricaci\u00f3n de los codos de producci\u00f3n. Los principales par\u00e1metros del proceso incluyen: velocidad, temperatura, enfriamiento y los procedimientos de arranque\/parada.<\/p>\n\n\n\n

Velocidad<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Es fundamental que la velocidad no var\u00ede durante el proceso de doblado. El ciclo t\u00e9rmico que experimenta cada pieza elemental de tuber\u00eda que pasa por el proceso de inducci\u00f3n debe limitarse a un rango estrecho. El deslizamiento de la abrazadera de la tuber\u00eda en el brazo radial o un mecanismo de accionamiento el\u00e1stico o esponjoso provocar\u00e1 variaciones de velocidad durante el doblado. La tuber\u00eda que se tambalea durante el proceso de doblado producir\u00e1 propiedades variables a lo largo del arco. Algunas zonas de doblado que se han estancado en la m\u00e1quina presentar\u00e1n temperaturas pico m\u00e1s altas y velocidades de enfriamiento m\u00e1s lentas, mientras que otras tendr\u00e1n temperaturas pico m\u00e1s bajas y un enfriamiento r\u00e1pido debido al avance repentino y r\u00e1pido de la tuber\u00eda en la m\u00e1quina.<\/p>\n\n\n\n

Temperatura<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Como se ha demostrado, la temperatura de curvatura tendr\u00e1 un efecto significativo en las propiedades de curvatura finales.<\/p>\n\n\n\n

Los pir\u00f3metros \u00f3pticos son los ojos del proceso de doblado por inducci\u00f3n: registran la temperatura del proceso de doblado y respaldan la base de la fabricaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

La orientaci\u00f3n de los pir\u00f3metros es fundamental, ya que la temperatura m\u00e1xima dentro de la banda de calor debe estar dentro del campo de visi\u00f3n. Las temperaturas registradas deben representar pr\u00e1cticamente toda la circunferencia de la tuber\u00eda. Para tuber\u00edas m\u00e1s peque\u00f1as, puede ser aceptable tener dos pir\u00f3metros: uno en el intrad\u00f3s y otro en el extrad\u00f3s para monitorear y registrar la temperatura m\u00e1xima; para tuber\u00edas m\u00e1s grandes, por ejemplo, >DN300, puede ser necesario tener cuatro pir\u00f3metros que cubran los cuatro cuadrantes de la circunferencia de la tuber\u00eda. Adem\u00e1s, el operador de la m\u00e1quina de curvado debe monitorear visualmente la temperatura de la circunferencia de la banda de calor para verificar la consistencia entre las ubicaciones de punter\u00eda del pir\u00f3metro. Un pir\u00f3metro port\u00e1til "m\u00f3vil" puede ser muy \u00fatil en este sentido.<\/p>\n\n\n\n

Algunos procesos son m\u00e1s sensibles a la temperatura que otros y la identificaci\u00f3n del nivel de control de temperatura requerido es una fase importante del proceso de prueba preliminar.<\/p>\n\n\n\n

Enfriamiento<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El enfriamiento del codo de tuber\u00eda al salir de la bobina de inducci\u00f3n es fundamental para lograr una alta resistencia en los codos de tuber\u00eda. La bobina utilizada para la producci\u00f3n debe ser la misma que se utiliz\u00f3 para fabricar el codo de prueba de calificaci\u00f3n, y debe estar a la misma presi\u00f3n y temperatura del agua de refrigeraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Procedimientos programables de inicio y parada<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Probablemente sea el aspecto menos conocido y descrito del doblado por inducci\u00f3n y, por lo general, se trata de informaci\u00f3n confidencial muy protegida.<\/p>\n\n\n\n

Para aplicaciones cr\u00edticas, como curvas de alto grado X con propiedades derivadas directamente de la m\u00e1quina dobladora por inducci\u00f3n, el proceso de inicio y parada debe ser programable (no controlado por el operador) y configurarse como parte del proceso de calificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Los procedimientos de inicio y parada deben proporcionar resultados consistentes y reproducibles para las transiciones t\u00e9rmicas en cada extremo de la curva. Cabe destacar que la transici\u00f3n t\u00e9rmica (a diferencia de la transici\u00f3n dimensional) puede encontrarse a cierta distancia de la tangente recta en cada extremo de la curva. Es posible que no se encuentre en el punto de la tangente donde la curvatura de la curva se transforma en la tangente recta.<\/p>\n\n\n\n

\u00c1ngulo de curvatura<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Los \u00e1ngulos de curvatura obtenidos mediante doblado por inducci\u00f3n suelen ser muy precisos, especialmente despu\u00e9s del primer doblez de un lote. El \u00e1ngulo de curvatura debe medirse para cada doblez inmediatamente despu\u00e9s del conformado. Se pueden realizar estimaciones de la probable recuperaci\u00f3n el\u00e1stica del doblez y ajustarlas a medida que avanza el proceso.<\/p>\n\n\n\n

Cualquier curvatura fuera de la tolerancia angular acordada puede aislarse para su an\u00e1lisis. Se requieren diversas t\u00e9cnicas de medici\u00f3n de \u00e1ngulos para obtener el \u00e1ngulo correcto, especialmente en tuber\u00edas con extremos tangentes cortos, donde una ovalidad significativa en la tangente recta de cada extremo de la curva puede dificultar la medici\u00f3n del \u00e1ngulo real.<\/p>\n\n\n\n

Radio<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Los radios de curvatura reales generalmente tienen una tolerancia de 1% respecto al radio objetivo. A menos que se haya cometido un error grave de configuraci\u00f3n, es muy improbable que el radio de las curvas de las tuber\u00edas sea un problema.<\/p>\n\n\n\n

Arrugas y protuberancias.<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Las curvas para tuber\u00edas generalmente se realizan con radios bastante amplios. Si se detectan arrugas o protuberancias, es posible que se haya producido un problema de fabricaci\u00f3n. Una ligera protuberancia puede ser evidente en el intrad\u00f3s inicial de la curva, donde la compresi\u00f3n de la curvatura recalca la pared de la tuber\u00eda. Este recalco se asocia con el engrosamiento de la pared de la tuber\u00eda, donde el cambio en el espesor de la pared tiende a manifestarse en la superficie exterior de la tuber\u00eda. A menos que sea obviamente grave, el recalco no es perjudicial para la tuber\u00eda, pero puede controlarse mediante buenos procedimientos de arranque, tuber\u00edas de paredes m\u00e1s gruesas y radios de curvatura mayores.<\/p>\n\n\n\n

Una arruga en el medio de la curva puede indicar un deslizamiento en la abrazadera, un corte de energ\u00eda o un movimiento excesivo de la bobina.<\/p>\n\n\n\n

Interrupciones del proceso<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La p\u00e9rdida de energ\u00eda el\u00e9ctrica, aunque sea moment\u00e1nea, provocar\u00e1 que el proceso de doblado se detenga y casi siempre conducir\u00e1 al rechazo de la curva, en particular si se dobla por inducci\u00f3n una tuber\u00eda de alta resistencia para lograr propiedades de material de alta resistencia.<\/p>\n\n\n\n

corriente de aire<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Durante el doblado por inducci\u00f3n en caliente con enfriamiento por agua pulverizada (necesario para tuber\u00edas de alta calidad X), se inyecta aire desde detr\u00e1s de la bobina de inducci\u00f3n para alejar el agua pulverizada de la banda t\u00e9rmica. El uso de corrientes de aire debe minimizarse y mantenerse constante durante todo el proceso de doblado, ya que pueden afectar la temperatura superficial registrada por los pir\u00f3metros. Un exceso de aire puede suprimir la temperatura de la superficie exterior, dando como resultado una lectura artificialmente baja. El operador puede compensar esta aparente disminuci\u00f3n de temperatura aumentando la potencia de inducci\u00f3n, lo que, inadvertidamente, aumenta la temperatura subsuperficial de la tuber\u00eda y afecta negativamente a las propiedades del material.<\/p>\n\n\n\n

Dimensiones de la curva<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Ovalidad<\/p>\n\n\n\n

La ovalidad causada por la flexi\u00f3n se limita principalmente al \u00e1rea de la curva, pero puede extenderse a lo largo de la tangente recta en cada extremo, especialmente en curvas de pared delgada formadas con radios de curvatura estrechos. La ovalidad generalmente depende del di\u00e1metro de la tuber\u00eda, el espesor de la pared y el radio de curvatura, pero tambi\u00e9n se ve influenciada por la temperatura de curvatura, el m\u00e9todo de enfriamiento y el tipo de material. Es menos probable que se produzca ovalidad en curvas de pared gruesa y radio amplio formadas a alta temperatura, lo que genera las menores fuerzas de flexi\u00f3n, y en las que se utiliza refrigeraci\u00f3n por aspersi\u00f3n de agua (en lugar de aire forzado) para obtener la banda t\u00e9rmica m\u00e1s estrecha posible. Generalmente, es posible predecir la ovalidad a partir de informaci\u00f3n hist\u00f3rica y directrices sencillas.<\/p>\n\n\n\n

Di\u00e1metro<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Durante el doblado por inducci\u00f3n, la circunferencia de la tuber\u00eda en la zona de curvatura puede contraerse (normalmente 0,51 TP3T para aceros al carbono, 11 TP3T para acero inoxidable) debido al coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica. Esta constricci\u00f3n puede afectar a di\u00e1metros internos muy estrechos para raspado, etc.<\/p>\n\n\n\n

Adelgazamiento de la pared<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El adelgazamiento de la pared de la curva en el extrad\u00f3s es una caracter\u00edstica de todos los procesos de doblado y, para un di\u00e1metro de tuber\u00eda determinado, se debe principalmente al radio especificado. Un adelgazamiento descontrolado de la pared puede ocurrir si la temperatura del extrad\u00f3s es mayor que la del intrad\u00f3s de la curva, desplazando as\u00ed el eje neutro de la curva hacia el intrad\u00f3s. Esto resalta la necesidad de un buen control de la temperatura en el intrad\u00f3s y el extrad\u00f3s de la curva para controlar el adelgazamiento de la pared.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 deben tener en cuenta los instaladores de tuber\u00edas para conseguir curvas de inducci\u00f3n correctas a la primera y a tiempo?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Incluir la consideraci\u00f3n de curvas en caliente en el dise\u00f1o (FEED y detalle).<\/p>\n\n\n\n

Familiarizarse con las normas ISO, ASME, DNV seg\u00fan sea necesario.<\/p>\n\n\n\n

Habla con el doblador<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Considere la composici\u00f3n qu\u00edmica del material de la tuber\u00eda en relaci\u00f3n con la resistencia requerida para el espesor de pared dado. Esto permite realizar una evaluaci\u00f3n de riesgos sobre la probabilidad de alcanzar las propiedades del material despu\u00e9s del doblado por inducci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Considere cuidadosamente el valor m\u00e1ximo de dureza admisible. Especificar un valor inferior al t\u00e9cnicamente requerido limitar\u00e1 excesivamente el alcance de la dobladora y podr\u00eda comprometer otras caracter\u00edsticas m\u00e1s importantes del material, como el l\u00edmite el\u00e1stico.<\/p>\n\n\n\n

Tenga en cuenta las dimensiones reales del tubo madre, en particular para permitir las tolerancias del molino y algunas marcas de superficie; adopte una visi\u00f3n conservadora del espesor real de la pared del tubo.<\/p>\n\n\n\n

El c\u00e1lculo de material (MTO) para las curvas debe determinarse en funci\u00f3n de la longitud de tuber\u00eda necesaria para cada curva, que se anida en las longitudes de uni\u00f3n disponibles. No sume la longitud de tuber\u00eda necesaria para las curvas, div\u00eddala entre la longitud de uni\u00f3n disponible para determinar el n\u00famero de uniones necesarias. El doblador puede recomendar un MTO adecuado para las uniones de tuber\u00eda requeridas para la lista de curvas. Tenga en cuenta el desperdicio por recortes y cortes cortos.<\/p>\n\n\n\n

Calcule una cantidad de contingencia de tuber\u00eda madre para cubrir la necesidad de pruebas de calificaci\u00f3n y cualquier curva de rechazo, etc. Para peque\u00f1as cantidades de curvas, esto puede significar un exceso de suministro de 1001 TP3T de la tuber\u00eda realmente requerida para las curvas (incluidas las curvas preliminares y de calificaci\u00f3n); en trabajos m\u00e1s grandes, puede significar 51 TP3T adicionales de juntas de tuber\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

Las curvas de inducci\u00f3n para tuber\u00edas requieren una prueba de calificaci\u00f3n completa por colada. Siempre que sea posible, seleccione tuber\u00eda madre desnuda y sin recubrimiento de la misma colada; de lo contrario, se generar\u00e1n costos significativos debido a m\u00faltiples curvas de prueba de calificaci\u00f3n y a la p\u00e9rdida de tuber\u00eda madre consumida en las pruebas adicionales.<\/p>\n\n\n\n

Deje longitudes de tangente recta adecuadas en cada extremo de cada curva para evitar la ovalizaci\u00f3n m\u00e1xima cerca de la curva. Las tuber\u00edas de pared gruesa de di\u00e1metro peque\u00f1o con radios de curvatura amplios deben tener la ovalizaci\u00f3n m\u00ednima. <\/p>\n\n\n\n

Normalmente, la ovalidad es m\u00ednima al menos a dos di\u00e1metros de tuber\u00eda de la zona de la curva. En cualquier caso, todos los contratistas de tuber\u00edas deben prever y planificar el uso de abrazaderas de alineaci\u00f3n externas al soldar curvas en caliente en la tuber\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

Los \u00e1ngulos de curvatura deben indicarse como el \u00e1ngulo de deflexi\u00f3n, no como el \u00e1ngulo interno. Las rutas de tuber\u00edas suelen caracterizarse por cambios de alineaci\u00f3n seg\u00fan el \u00e1ngulo interno del levantamiento topogr\u00e1fico.<\/p>\n\n\n\n

Se debe prever un plazo de entrega adecuado y otros aspectos log\u00edsticos para fabricar y probar el codo de prueba preliminar y de calificaci\u00f3n antes de los codos de producci\u00f3n. En proyectos peque\u00f1os, el proceso de calificaci\u00f3n, de dos a tres semanas, puede ser m\u00e1s largo que el tiempo necesario para fabricar los codos de producci\u00f3n. Los codos terminados pueden almacenarse en la dobladora o en el patio de la laminadora y solicitarse cuando sea necesario, o, si se trata de un sistema remoto, almacenarse in situ en ubicaciones de almacenamiento adecuadas.<\/p>\n\n\n\n

El transporte debe planificarse cuidadosamente. Es posible transportar solo unas pocas curvas a la vez, especialmente si est\u00e1n hechas de tuber\u00eda de gran di\u00e1metro, con radios de curvatura amplios, \u00e1ngulos de curvatura amplios y tangentes rectas largas en cada extremo. El soporte y acolchado de las curvas, as\u00ed como el uso de sujeciones textiles durante el transporte, deben supervisarse cuidadosamente para garantizar que se puedan transportar y descargar de forma segura y sin da\u00f1os. La manipulaci\u00f3n de las curvas requiere el uso de eslingas flexibles desde gr\u00faas puente o plantas m\u00f3viles; las carretillas elevadoras no son un m\u00e9todo aceptable para la manipulaci\u00f3n de curvas.<\/p>\n\n\n\n

Los sistemas de recubrimiento adecuados para codos de tuber\u00edas enterradas se basan generalmente en epoxi de alta adherencia aplicado por pulverizaci\u00f3n o rodillo, que debe ser compatible con el sistema de recubrimiento de conexi\u00f3n. Los codos encintados presentan dificultades para adherirse a la superficie curva tridimensional y pueden resultar inadecuados. En circunstancias especiales, se pueden utilizar recubrimientos epoxi unidos por fusi\u00f3n (FBE) para codos de inducci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Siempre que sea posible, aproveche las curvas formadas por compuestos para hacer carretes de tuber\u00edas compactos y reducir as\u00ed las soldaduras de campo, etc. en el sistema de tuber\u00edas.<\/p>\n\n\n\n

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