Что такое ТВЧ и как его применяют при монтаже трубопроводов?

Установка индукционного нагрева (ТВЧ) – специализированное оборудование промышленного применения для разогрева высокочастотным током металлов с целью их предварительного подогрева перед сваркой, термообработкой, пайкой.

Преимущества ТВЧ перед другими методами нагрева, такими как нагрев в печи или разогрев газовыми горелками, заключается в следующем:

высокая скорость разогрева;

экономия электроэнергии;

возможность разогрева крупногабаритных конструкций (монтаж нефте/газопроводов).

Принцип работы установки индукционного нагрева

Типовая электрическая схема устройств ТВЧ достаточно проста: генератор для получения высокочастотного (ВЧ) переменного тока (частота от 20 до 100 кГц) подключают к катушке индуктивности, которая вырабатывает мощное магнитное поле, при помещении в которое металлоизделия испытывают нагрев. Нагрев ВЧ использует тот же принцип разогрева, что и СВЧ, применяемый в микроволновых печах, разница только в частоте токов. Продуцируемый ВЧ ток нагревает металл за счет механизмов трения, возникающих при взаимодействии с локализованным высокомощным магнитным потоком. Для нагрева детали используется медный индуктор, в котором циркулирует охлаждающая жидкость. В охлаждении нуждаются также генератор и катушка индуктивности, интенсивно вырабатывающие тепло.

Нагрев ТВЧ стыков труб перед сваркой

Оказывается, область применения ТВЧ гораздо шире, чем закалка заготовок из термически упрочняемых сталей на воду или масло. В связи с низкой эффективностью предварительного разогрева стыков нефте/газопроводов перед сваркой газовыми горелками, применяют ТВЧ нагрев, отвечающий требованиям технологических карт на сварочную операцию.

Кроме того, при помощи индукционных установок осуществляют следующие операции:

послесварочную термообработку (отпуск) швов с целью снятия внутренних напряжений, образующихся в шве и околошовной зоне после сварки;

разогрев трубы для нанесения полимерной изоляции.

ТВЧ-пост для термической обработки монтируемых трубопроводов должен быть оснащен следующим оборудованием:

отапливаемым кунгом (для работ на Севере) с установленной в нем электрической станцией;

высокочастотными кабелями;

термопарами для определения температуры;

генератором-источником питания;

гибким индуктором, с возможностью монтажа на трубу («одеяло»).

Современные установки оборудованы микропроцессорным управлением с возможностью мониторинга всех рабочих параметров с сенсорного экрана.