Skip to content


Technologiczne uwarunkowania gięcia łuków rurowych wg KER-80/2.05

Luk gladki dlugi KER-80/2.05Proces kształtowania kolan rurowych jest procesem, którego finalnym produktem jest łuk rurowy o żądanym promieniu i kącie. W naszym kraju jest tylko kilka przedsiębiorstw zajmujących się wytwarzaniem kolan giętych zgodnie z wytycznymi określonymi przez normę branżową KER-80/2.05. Kolana gięte przeznaczone do stosowania w energetyce charakteryzować się bowiem muszę nie tylko precyzją wykonania, ale także specyficznymi, dodatkowymi procesami technologicznymi, które mają zagwarantować osłabionej przecież rurze trwałość zgodnie z parametrami określonymi przez projektantów instalacji energetycznych.

Podczas kształtowania kolan na zimno jest przynajmniej kilka elementów, które mogą sprawiać kłopot. Zasadniczo zakres czynników, które należy uwzględnić podczas gięcia można sklasyfikować zgodnie ze zmieniającymi się parametrami produktu końcowego względem prefabrykatu, a więc rury. Gięcie powoduje bowiem zmiany w przekroju, a co za tym idzie zmieniają się parametry wytrzymałości ukształtowanej w łuk rury. Aby przybliżyć Państwu zachodzące zmiany postanowiliśmy je uszeregować zgodnie z tym, co zostało napisane powyżej.

Gięcie łuków rurowych powoduje:

 

I) Zmiany mechaniczne wynikające z fizycznym procesem gięcia:

 

a) owalizacja

 

Owalizacja jest wyjątkowo niepożądanym procesem. Zbyt duża owalizacja może bowiem doprowadzić do na tyle niekorzystnej zmiany przekroju rury, że przewodzony czynnik będzie parł ze zbyt dużą siłą ścianką na osłabione przecież ścianki kolana, co może doprowadzić do osłabienia a w przypadku kolan giętych wykorzystywanych w instalacjach, w których panuje duże ciśnienie, nawet do powstawania pęknięć

 

b) pocienienie ścianki rury

 

Plastyczne formowanie łuku rurowego powoduje pocienienie grubości ścianki rury w miejscu powstałego zagięcia, dlatego tak ważny jest odpowiedni dobór grubości ścianki rury zgodnie z normą KER-80/2.05 która określa wymagania dotyczące doboru rur, z których ma zostać wykonane kolano gięte. W przypadku kolan giętych na zimno samo pocienienie nie ma aż tak dużego znaczenia na parametry wytrzymałościowe kolana, ponieważ pocieniona ścianka zostaje jednocześnie wzmocniona w wyniku odkształcenia materiału. Kiedy jednak proces gięcia dotyczy materiałów poddawanych dalszej obróbce – na przykład wyżarzaniu normalizacyjnemu, wówczas stopień pocienienia ma bardzo duże znaczenie, ponieważ kolana takie są z reguły wykorzystywane w instalacjach rurociągów wysokoprężnych, w których przewodzone są czynniki sprzyjające korozji. W takich przypadkach zbyt duże pocienienie może być przyczyną uszkodzenia kolana i awarii całej nitki rurociągu. Z zagadnieniem pocienienia z jednej strony wiąże się oczywiście pogrubienie przeciwnej, wewnętrznej części kolana. Dlatego przyjęto, że maksymalne pocienienie rury nie może przekraczać 25% a pogrubienie 18%. Wewnętrzna część kolana giętego, ta podlegająca pogrubieniu może zostać dodatkowo pofalowana. Zjawisko takie powstaje, kiedy naprężenia boczne przekroczą wartość krytyczną, co powoduje miejscowe wyboczenia.

 

c) sprężynowanie rury

 

Mechaniczne gięcie kolan oprócz odkształceń plastycznych powoduje także powstawanie naprężeń sprężystych, które najprościej mówiąc dążą do nadaniu rurze jej pierwotnego kształtu. Zjawisko sprężynowania rury należy mieć zawsze na uwadze, by uzyskany produkt spełniał wymagania związane z jego dokładnością na instalacji, w której ma zostać zamontowany.

 

d) przemieszczanie warstwy obojętnej

 

Przemieszczanie warstwy obojętnej ma wpływ na długość rury wsadowej wymaganej do uzyskania żądnego produktu. Ilość rury wymaganej do uzyskania danego łuku zostało określone w normie KER-80/2.05 i wynikają one z możliwości technologicznych konkretnego urządzenia wykorzystywanego do kształtowania kolan.

 

II) Zmiany parametrów wytrzymałości powstające w wyniku gięcia kolan

 

Procesowi kształtowania kolan na zimno towarzyszy szereg zjawisk, które mają za zadanie ograniczać dalsze odkształcanie plastyczne. Te zjawiska to między innymi:

- utrata przez materiał zdolności do odkształceń plastycznych

- zmiana granicy plastyczności

- obniżenie wartości związanych z udarnością materiału

 

Należy także pamiętać, że dostarczona do rozciąganych warstw zewnętrznych ukryta energia może uruchamiać dalsze niepożądane procesy, takie jak chociażby niszczące procesy pełzania. Wszystkich wyżej wymienionych, niekorzystnych de facto zjawisk można uniknąć przeprowadzając gięcie w podwyższonej temperaturze, która sprawia, że nie pojawia się między innymi umocnienie odkształceniowe. Warto zaznaczyć, że na gorąco gięte są przede wszystkim kolana z rur grubościennych o średnicach zewnętrznych powyżej DN125. Podgrzewanie rury powoduje także zmniejszyć wielkość sił wymaganych do wykonania odkształcenia.

W/w niekorzystne zjawiska uzależnione są dwóch głównych elementów:

 

- grubości ścianki rury

 

- promienia gięcia

 

Zależność jest oczywista – im mniejsza jest cienkościenność rury i promień gięcia, tym trudniej uzyskać jest produkt o parametrach wynikających z normy KER-80/2.05 lub wytycznych dostarczonych przez klienta.

Poniżej przykłady łuków rurowych wykonanych zgodnie z normą KER-80/2.05

 

KER-80/2.05 P265GH

 

Łuk gładki wg KER-80/2.05 P265GH

 

KER-80/2.05

 

Łuk gładki wg KER-80/2.05 15HM

 

 Share on Facebook

Posted in Kolana stalowe.



kolana hamburskie, zwezki symetryczne, din 2605-1, marwil