لوله‌های فولادی مقاطعی با کاربرد گسترده در صنایع مختلف هستند. در برخی از مصارف بسته به نیاز، انواع روش های خمکاری لوله به‌کار گرفته می‌شوند. با انجام این فرآیند در لوله‌های فولادی خمیدگی و انحنا ایجاد کرده و لوله را برای مصرف راحت‌تر آماده کنند. خمکاری لوله فولادی با روش‌های گرم، سرد، رام یا پرسی، غلتکی، فشاری، کششی – چرخشی و القایی انجام می‌شود. هر کدام از این روش‌ها مزایا، معایب و ویژگی‌های خاص خود را دارند. در برخی از این روش‌ها فرآیند خمکاری تحت دمای بالا و در برخی تحت دمای محیط انجام می‌شود.
در صورت نیاز به ایجاد خمکاری در لوله ابتدا باید نوع لوله و ضخامت آن، شعاع خمش و شرایط دیگری را در نظر گرفته و سپس یکی از روش های خمکاری لوله را انتخاب نمود. در این مطلب ضمن توضیح درباره اینکه خمکاری لوله چیست، درباره روش‌های خمکاری نام برده شده بیشتر صحبت خواهیم نمود. پس در ادامه مطلب با ما همراه باشید.
خمکاری لوله چیست؟
در ابتدا قصد داریم بیان کنیم که خمکاری لوله فولادی چیست؟ با استفاده از روش های خمکاری لوله، در نظر گرفتن نوع لوله و قطری که دارد و همچنین طبق اصول و قواعد فرآیند خمکاری، در لوله‌ها خمش یا انحنا ایجاد می‌شود. لوله‌های خمکاری‌شده با زاویه‌های مختلف را در صنعت‌های مختلفی به‌کار می‌برند. این کار سبب می‌گردد تا اگر فضا محدود بوده یا طراحی لوله‌ها پیچیده هستند، به اتصالات یا استفاده از لوله‌های زیاد نیازی نباشد.
برای مثال در انتقال سیالات در صنعت نفت و گاز گاهی به تغییر جهت انتقال سیال نیاز می‌شود. در این حالت روش های خمکاری لوله را به‌کار می‌بندند تا در لوله‌ها انحنا و زاویه ایجاد کنند. یکی از لوله‌های کاربردی برای انتقال گاز طبیعی در مصارف خانگی و صنعتی لوله گازی است. کاهش هزینه‌ها، عدم نیاز به اتصالات و جوشکاری، نصب سریع، کاهش ضایعات، افزایش کیفیت و صرفه‌جویی در زمان از مزایای استفاده از خمکاری لوله است.
انواع روش های خمکاری لوله
روش های خمکاری لوله انواع مختلفی داشته و بسته به نیاز صنعت، نوع و قطر لوله، روشی انتخاب می‌شود. خمکاری لوله فولادی با روش‌های گرم، سرد، پرسی، غلتکی، فشاری، کششی-چرخشی و القایی انجام می‌گردد. این روش‌ها هر کدام برای کاربردی خاص استفاده شده و مزایا و معایبی نیز دارند. در ادامه هر یک از روش‌های نام برده را کامل‌تر توضیح خواهیم داد.
1. خمکاری به روش گرم
یکی از روش های خمکاری لوله، روش گرم است. در خمکاری به شیوه گرم از منبعی حرارتی همچون القای مغناطیسی، هدایت الکتریکی یا سوخت فسیلی برای بالا بردن دمای محل مورد نظر و ایجاد خمش در لوله های فولادی استفاده می‌کنند. زمانی‌که دمای محل خمکاری بالا رود منعطف‌تر شده، دیگر نیازی به وارد کردن فشار زیادی در آن محل نیست و با به‌کارگیری تجهیزات تخصصی آسان‌تر خم می‌شود. در همین راستا باید اشاره کنیم که لوله گالوانیزه شده به روش اتومات جزو لوله‌های فولادی و از محصولات کاربردی در صنایع است. این محصول را می‌توان با کیفیت بالا از کارخانه سپنتا تهیه نمود. اگر برای پروژه خود نیاز به خرید لوله گالوانیزه دارید ابتدا بهتر است به مطالعه راهنمای خرید لوله گالوانیزه بپردازید.
خمکاری لوله فولادی به روش گرم اکثراً برای ایجاد انحنا و زاویه در لوله‌هایی با قطر و ضخامت بالا و لوله‌های با میزان کربن زیاد استفاده می‌شود. از مزایای این روش می‌توان به قابل کنترل بودن ضخامت داخلی لوله، ایجاد خمش در لوله‌های شکننده در مقابل خمکاری سرد، خم کردن در طیف زیادی از زاویه خمش و ضخامت لوله، و ایجاد انحنا در لوله‌های مانیسمان اشاره کرد.
اما این روش مشکلاتی هم دارد. بزرگترین عیب روش گرم آن است که خواص شیمیایی و مکانیکی محل خمکاری در اثر حرارت تغییر می‌کند. بالا رفتن هزینه و مصرف انرژی، ایجاد چین‌خوردگی، بیضی شدن سطح و نیاز به تمیزکاری از معایب این روش هستند.
2. خم کردن به روش سرد
از جمله کاربردی‌ترین روش های خمکاری لوله، روش سرد است. این روش در دمای محیط انجام شده و نیازی به گرم کردن لوله فولادی نیست. بنابراین به دلیل عدم حرارت دیدن محل خمکاری، خواص آن بخش از لوله نیز دچار تغییر زیادی نمی‌شوند. این روش مناسب خمکاری لوله فولادی با ضخامت کم بوده و زاویه خمش دارای محدودیت است.
سرعت انجام خمکاری سرد بالا بوده و هزینه کمتری نسبت به روش گرم دارد. مزایای دیگر خم کردن به روش سرد شامل ایجاد عیوب کمتر در سطح لوله، نیاز نداشتن به پوسته‌زدایی و تمیزکاری است. از معایب این شیوه می‌توان به بیشتر بودن تنش‌های پسماند، محدود بودن زوایای خمکاری و ضخامت لوله اشاره کرد. برای استفاده از لوله گلخانه ای می‌توان آن را توسط دستگاه‌های خمکاری مناسب این نوع از لوله، به شکل و زاویه مدنظر درآورد.
3. روش خم کردن رام یا پرسی
خم کردن رام که با نام پرسی نیز شناخته می‌شود، از انواع روش های خمکاری لوله به شیوه سرد بوده و می‌توان گفت که روشی ایمن و ارزان قیمت است. دستگاه خمکاری رام شامل قالبی نیم‌دایره‌ای یا Die است که شکل خم را مشخص می‌کند. زمانی‌که لوله در قالب قرار می‌گیرد، جک هیدرولیکی به آن فشار وارد کرده تا جایی‌که انحنای مورد نظر در لوله ایجاد گردد.
از این روش بیشتر برای خمکاری پایه مبل و لوله شوفاژ استفاده می‌شود. از معایب این روش پایین بودن میزان دقت و کنترل آن است. برای ایجاد خمش در لوله pg باید برحسب ضخامت و قطر لوله، زاویه و دقت خم روش خمکاری را انتخاب نمود. در صورت نیاز به انواع لوله فولادی برای پروژه‌های خود، می‌توانید به سپنتا مراجعه کنید. شرکت لوله سپنتا برترین تولیدکننده ملی در صنعت لوله و پروفیل بوده و شما این امکان را دارید که باکیفیت‌ترین محصولات را از این کارخانه سفارش دهید.
4. روش خمکاری غلتکی
از دیگر روش های خمکاری لوله به روش سرد، خمکاری غلتکی است. همانطور که از نام آن پیداست برای انجام خمکاری نیاز به غلتک دارد. در این روش 3 غلتک مورد استفاده قرار می‌گیرند. 2 غلتک موازی که فاصله بین آن‌ها براساس قطر لوله تنظیم شده و یک غلتک نیز بالاتر قرار دارد که فاصله‌اش با دو غلتک دیگر برحسب زاویه خم مدنظر تنظیم می‌گردد.
لوله با عبور از بین دو غلتک ثابت شده و با چرخش غلتک سوم به لوله فشار آمده و انحنا ایجاد می‌شود. مزیت این روش هزینه کم و ایجاد زوایای متنوع بوده و برای ایجاد شکل مارپیچ و خم‌های بزرگ مناسب است. اما خمکاری با این روش سرعت پایینی دارد.
5. روش فشاری
روش فشاری از روش های خمکاری لوله از نوع سرد محسوب می‌شود. دستگاه روش فشاری شامل 3 قالب خم ثابت، گیره و فشار متحرک است. قالب گیره لوله را ثابت کرده و با قالب خم، زاویه خمش مشخص می‌گردد. قالب فشار متحرک لوله را تحت فشار قرار داده و آن را به شکل قالب خم درمی‌آورد. خمکاری لوله فولادی به روش فشاری را برای ایجاد خم‌های یکسان در دو سمت قطعه‌های متقارن به‌کار می‌برند. نکته‌ای که رعایت آن در استفاده از این روش حائز اهمیت است، اینست که باید برای لوله‌هایی با شعاع خم بیشتر از سه برابر قطر داخلی آن به‌کار گرفته شود.
6. روش کششی – چرخشی
یکی دیگر از روش های خمکاری لوله، روش کششی–چرخشی بوده و برای زمانی‌که نیاز به خم‌هایی دقیق است مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش لوله در یک قالب توسط گیره‌هایی محکم و ثابت می‌شود. سپس قالب خم و لوله به‌طور هم‌زمان چرخیده، لوله در قالب قرار گرفته و حرکت قالب و کشش سبب ایجاد خم می‌گردد.
روش کششی – چرخشی کنترل بالایی روی شعاع داخلی و خارجی لوله داشته و سرعت انجام آن بالاست.
همچنین شیوه‌ای کم هزینه بوده و از ایجاد ترک و چین‌خوردگی در سطح لوله جلوگیری می‌کند. اما این روش فقط برای لوله‌هایی که باریک بوده و نیاز به خم با شعاع کم دارند کاربردی است. اگر برای احداث گلخانه به لوله نیاز دارید، باکیفیت‌ترین و بهترین لوله گلخانه ای را می‌توانید از کارخانه سپنتا تهیه کنید.
7. خمکاری القایی
روش القایی از دیگر روش های خمکاری لوله بوده که مانند شیوه خمکاری گرم است. در این روش دمای محل مورد نظر را برای ایجاد خم افزایش میدهند. بدین‌صورت که لوله درون دستگاه کویل قرار گرفته و با القای الکتریکی دما محل مورد نظر تا حدود 1000 درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد. سپس عملیات خمکاری با اعمال فشاری کم انجام شده و در نهایت دمای محل خمش را با آب سرد یا جریان هوا کاهش میدهند.
تفاوت این روش با خمکاری گرم، انتقال حرارت به‌طور یکنواخت در سطح لوله است. از دیگر مزایای خمکاری القایی می‌توان به هزینه مناسب، آلودگی کمتر، خمکاری پیوسته در ضخامت‌های مختلف در لوله، سریع انجام شدن فرآیند، امکان خمکاری برای شعاع‌های مختلف و عدم نیاز به جوشکاری اشاره کرد. بیشترین کاربرد خمکاری القایی برای لوله‌هایی با قطر بالا و شعاع خمش بزرگ است.
سخن آخر
در ابتدای این مطلب درباره اینکه خمکاری لوله فولادی چه فرآیندی است صحبت نمودیم. در صنایع مختلف بسته به نیاز گاهی باید لوله‌ها دارای زاویه باشند. در این شرایط طبق قطر، ضخامت، نوع لوله و همچنین خمش مدنظر یکی از روش های خمکاری لوله را به کار گرفته و خمش در آن ایجاد می‌گردد. خمکاری لوله به چندین شیوه صورت می‌گیرد. در این مطلب انواع روش های خمکاری را ذکر نمودیم.
خمکاری گرم و القایی در دمای بالا انجام می‌شود. در حالیکه خمکاری سرد، پرسی، غلتکی، فشاری، کششی-چرخشی در دمای محیط صورت می‌گیرند. برای انتخاب هر کدام از روش های خمکاری لوله باید ویژگی‌های لوله و شرایط مد نظر صنعت و پروژه را در نظر داشته باشید.
