TY - THES

T1 - Induktionsbiegen von Rohrmänteln

AU - Silvayeh, Zahra

N1 - gesperrt bis 01-11-2017

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Die vorliegende Diplomarbeit untersucht einen innovativen Biegeprozess für Stahlrohre, die für den Flüssigkeitstransport in Produktionsanlagen der petrochemischen Industrie Verwendung finden. Bei diesem Prozess wird ein außen liegendes Mantelrohr lokal mittels Induktion erwärmt und über ein bereits fertig gebogenes inneres Hochdruckrohr gezogen. Das Mantelrohr erfährt dabei ebenfalls eine Biegeverformung, die dem Radius des Hochdruckrohrbogens entspricht. Die sich in den konzentrisch positionierten Rohren während der induktiven Erwärmung einstellenden Temperaturen werden sowohl experimentell, als auch mittels numerischer Simulation ermittelt. Mit beiden Methoden wird außerdem das Biegeverhalten des Mantelrohrs untersucht. Für die Durchführung der Versuche stehen eine Induktionserwärmungsanlage im Labormaßstab, sowie eine Induktionsbiegemaschine im Industriemaßstab zur Verfügung. Für die numerischen 2D und 3D Simulationen wird ein kommerzielles Finite-Elemente-Softwarepaket verwendet. Die Studien ermöglichen eine Identifizierung wesentlicher Einflussfaktoren auf das Erwärmungsverhalten der Rohre. Zu diesen Faktoren zählen Heizleistung, Induktionsfrequenz, Kühlung sowie Abmessungen und Oberflächenbeschaffenheit der Rohre. Basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit können grundlegende Schlussfolgerungen für die industrielle Umsetzbarkeit des Rohrbiegeprozesses abgeleitet werden.

AB - Die vorliegende Diplomarbeit untersucht einen innovativen Biegeprozess für Stahlrohre, die für den Flüssigkeitstransport in Produktionsanlagen der petrochemischen Industrie Verwendung finden. Bei diesem Prozess wird ein außen liegendes Mantelrohr lokal mittels Induktion erwärmt und über ein bereits fertig gebogenes inneres Hochdruckrohr gezogen. Das Mantelrohr erfährt dabei ebenfalls eine Biegeverformung, die dem Radius des Hochdruckrohrbogens entspricht. Die sich in den konzentrisch positionierten Rohren während der induktiven Erwärmung einstellenden Temperaturen werden sowohl experimentell, als auch mittels numerischer Simulation ermittelt. Mit beiden Methoden wird außerdem das Biegeverhalten des Mantelrohrs untersucht. Für die Durchführung der Versuche stehen eine Induktionserwärmungsanlage im Labormaßstab, sowie eine Induktionsbiegemaschine im Industriemaßstab zur Verfügung. Für die numerischen 2D und 3D Simulationen wird ein kommerzielles Finite-Elemente-Softwarepaket verwendet. Die Studien ermöglichen eine Identifizierung wesentlicher Einflussfaktoren auf das Erwärmungsverhalten der Rohre. Zu diesen Faktoren zählen Heizleistung, Induktionsfrequenz, Kühlung sowie Abmessungen und Oberflächenbeschaffenheit der Rohre. Basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit können grundlegende Schlussfolgerungen für die industrielle Umsetzbarkeit des Rohrbiegeprozesses abgeleitet werden.

KW - high pressure pipe

KW - induction heating

KW - finite element software package

KW - Induktionsbiegen

KW - Mantelrohr

KW - Finite-Elemente-Simulation

M3 - Diplomarbeit

ER -