燃气工程中弯管加工(通用版)

燃气工程中弯管加工(通用版)

Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.

( 安全管理 )

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编号：AQ-SN-0331

燃气工程中弯管加工(通用版)

一、煨弯时管子受力与变形

煨弯时管子受力与变形，见图5-4。管子在煨制过程中，其内侧管壁各点均受压力，由于挤压作用管壁增厚。直线CD成为圆弧C′D′，由于压缩变短；外侧管壁受拉力，在拉力作用下管壁减薄，直线AB变为圆弧线A′B′且伸长。管壁减薄会使强度降低，为了保证一定强度，要求管壁有一定厚度，在弯曲段管壁减薄应均匀。

图5-4弯管受力与变形

壁厚减薄率，高压管不超过10％，中低压管不超过15％，且不小于设计计算壁厚。

断面椭圆率，高压管不超过5％，中低压管不超过8％。

影响弯管壁厚的主要因素是弯曲半径R(见图5-5)。同一直径的

管子弯曲时，R大，弯曲断面的外侧的减薄量或内侧的厚量小，R小，弯曲断面外侧减薄量大。从强度方面和减少管道阻力考虑，R值大较为有利，但在工程上R大的变头占空间大且不美观，所以R值应有选用范围。一般常用R=(1.5～4)D(D为管子公称直径)，热煨弯

R=3.5D，冷煨弯R=4D，冲压弯头R=1.5D，焊接弯头R=1.5D。

图5-5弯管

用直缝钢和煨弯时应注意焊缝的位置，应将焊缝放在受力小、变形小的部位。图5-4的I-I断面图是对最大利断面的描绘。煨弯后圆形断面(虚线圆)变为椭圆形，圆周上只有A、B、C、D四点位置不变，其他各点都发生了移位，AB弧及CD弧区内的各点在拉力作用下沿径向向移位，AD弧与BC弧区的各点在压力作用下沿径向向圆心移动，形成椭圆。椭圆长轴和短轴与椭圆交点处均属受力最大，变形最大的位置，应避免放焊缝。A、B、C、D四个点不受力的作用，不产生移位，这四个点与椭圆的长短轴近似成45°角，是放焊缝的最佳位置。

二、弯管加工

1.钢管冷弯指钢管不加热，在常温下弯管加工。常用手工弯管器与电动弯管机。

(1)手工弯管器手工弯管器的形式较多，图5-6是滚轮工弯管器，由固管轮1、活动轮2、管子夹持器3及杠杆4组成。将需要煨弯的管子插入两滚轮之间，一端用夹持固定，然后扳动杠杆，则管子弯曲，达到需要的弯曲角度后停止扳动杠杆。其缺点是一套滚轮只能变一种管径的管子，需要有多套滚轮，劳动强度高，只适用于小管径。

图5-6滚轮弯管器

(2)小型液压变管机常用的小型液压弯管机有三角架式与小车

式弯管机，见图5-7。它用手动液压泵为动力，操作省力。弯管范围为管径15～40mm，适合现场使用。每一模具弯一种管径的管子，需要有多种种模具。

图5-7小型液压弯管机

a)三角架式b)小车式

(3)电动弯管机电动弯管机煨弯速度快、质量好，可冷弯管径

25～150mm的管子，有定型设备。有些安装企业自制的电动弯管机可弯管径300mm的管子。

用电动弯管机弯管时，先把管子沿导板放在弯管模与压紧模之间，见图5-8a。压紧管子后启动开关，使弯管模和压紧模带着管子一块绕弯管模旋转，到需要的角度停车，如图5-8b所示。

图5-8电动弯管机煨管示意图

a)煨管前b)煨管后

1-管子2-弯管模3-导板4-压紧模

电动弯管机分无芯弯管与有芯弯管图5-8电动弯管机煨管示意图机两种。

1)无芯弯管机钢管煨弯时，管内不加芯棒。为了防止煨弯时产生椭圆断面，常采用反向预变形法，即在管子煨弯前，将管子的将弯曲处加压力产生反向预变形。见图5-9。当管子煨弯后，反向预变形正好消除，弯曲处管子断面保持圆形，加压预变形是通过滚轮胎具压制而成的，滚轮胎具的凹槽是按照变形实际情况加工的，对不同管径的管子要用不同滚轮胎具。

图5-9弯管预变形

a)90°弯管断面b)管段反向预变形c)预变形滚轮模具

2)有芯弯管机大直径的钢管，管壁较厚，常使用有芯弯管机。在管内放置芯棒，芯棒外径比管内径小1～1．5mm，放在管子开始弯曲面的稍前方。芯棒的圆锥部分与圆柱部分的交界线，要放在管子的开始弯曲面上。如图5-10所示。如果芯棒伸得过前，可能使芯棒开裂；如果芯棒靠后，又会使管子产生过大的椭圆度。芯棒的正确位置可通过试验获得。

图5-10弯管时弯曲芯棒的位置图

1—芯棒2—管子的开始弯曲面3—拉杆

2.钢管热弯这是通过将管子加热，增加塑性，降低机械强度，从而降低弯曲时需要的动力来煨制弯管。在没有冷煨机械的情况下，对管径较大，管壁较厚的管子采用热煨弯。钢管热煨弯应用较早的是灌砂加热煨弯法，以后逐步为火焰弯管机、晶闸管中频弯管机所代替。

(1)火焰弯管机见图5—11。其主要组成有动力和变速部分，弯

曲力臂，火焰加热和水冷装置以及管子固定调节装置等。

图5-11火焰弯管机

1—电动机2—减调速机构3—传动机构4—转臂5—火焰炬6—水冷圈7—调节轮8—托辊9—直管10—弯管

弯管时，按要求调节力臂的弯曲半径和弯曲角度，将管子用滚轮固定好位置。选择合适的火焰炬套在管外，调节好起弯点位置，然后调查火焰炬点火加热管子，选定力臂的旋转速度，开动弯管机与通住水冷圈的水管阀门，弯曲力臂慢慢移动，管子也弯曲成形。火焰弯管机是对管子的弯曲部分分段加热煨弯，即采取边加热边煨弯边冷却，直至达到所需要的角度为止。管子加热采用氧—乙炔混合气体通过环形火焰炬内侧的许多小孔，喷出火焰，加热钢管，加热宽度约30mm。当加热至780～850℃，呈樱红色时，力壁按弯曲半径走动，就能对受热带进行煨弯。受热带经过煨弯后，立即进入紧靠火焰炬后的水冷圈，水通过水冷圈内侧的许多小孔喷出将管子冷却，使管子煨弯总是控制在受热带以内。这样。加热、煨弯、冷却连续进行，即可弯成所需要的弯管。由于弯管机弯曲力均匀，