11 第九章 管道的弯制

2020/2/20第九章管道的弯制2020/2/20第一节弯管的基本知识管道的规范管道检查管子在弯曲中的断面变形弯曲半径的选择弯管制作前的算料及划线下料弯管的质量要求与检测2020/2/201.公称压力PN公称压力为管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的工作压力。公称压力的符号为PN，其单位为MPa。公称压力一般表示管道法兰或法兰连接的其他管道组成件在某一基准温度下的最大允许工作压力，这一基准温度对碳素钢一般为200℃，对热合金钢为350℃。管道的规范2020/2/20各种管道组成件的压力和温度等级的确定①以公称压力分等级的管道组成件这类组成件的压力与温度的关系大多可在相应的标准中直接查得。对碳素钢，在介质温度低于200℃时，公称压力等于允许最大工作压力。对耐热合金钢，在介质温度低于300℃时，公称压力等于允许最大工作压力。②没有以公称压力分级的组成件此类组成件的压力温度参数值可用设计温度下材料的许用应力及组成件的有效厚度计算确定。管道的规范2020/2/202.公称直径DN公称直径表示管子、管件、阀门等口径的名义直径。公称直径的符号为DN，公制单位为mm。我国使用的钢管公称直径数值一般与钢管的实际内径比较接近。管道的规范2020/2/203.钢管壁厚在实际计算中，通常将所需的壁厚分为两部分，一部分为承受内压力所需要的壁厚；另一部分为壁厚附加值。无缝钢管和焊接钢管在工业生产中应用极为广泛，因它具有材质均匀、强度高、能输送有压力的介质等特点。另外，合金钢、耐热钢和不锈钢管还可以输送强腐蚀性或高温的介质。管道的规范2020/2/20①用肉眼检查管道的外壁和内壁，检查缺陷。②用卡尺或百分尺检查管径和管壁厚度。③管子的弯曲度检查④椭圆度检查⑤检查管子的冷加工变形性能⑥水压实验⑦按设计要求核对其规格管道检查2020/2/20①管壁变形外侧管壁伸长而减薄，离中性层越远管壁伸长的越多，因而减薄的越多；内侧管壁缩短而增厚…②断面椭圆变形椭圆变形的程度称为椭圆度。一般来说，弯曲角度越大，弯曲半径越小，直径越大，管壁越薄，弯曲时产生的椭圆度越大。推荐弯曲半径：冷弯弯头的弯曲半径为公称直径的4倍以上，热弯弯头3.5倍以上。管子在弯曲中的断面变形2020/2/20③内侧管壁折皱变形在弯曲较薄的管子时，内侧管壁在受压变形的过程中，由于金属结构不够稳定，除了增厚外，还会产生折皱变形，管壁越薄，结构稳定性越差，就越容易产生折皱变形。外侧管壁变薄降低弯管强度。断面椭圆变形，一方面会减少管子的有效断面，增大流体阻力，另一方面会降低弯管抗内压的能力。折皱变形将增大流体阻力，并使弯管的外形不美观。管子在弯曲中的断面变形2020/2/20减少有害变形的方法，在用冷弯法弯制管子时，通过胎具来解决；在热弯法中，通过管内填充砂子的办法来解决。管子在弯曲中的断面变形2020/2/20弯曲半径的尺寸，从减少弯管有害变形方面来看，应选的越大越好；从便于弯管的制作安装来看，又希望选的越小越好。所以，合理选择弯曲半径的原则是：在不使弯管变形超过允许范围的条件下，弯曲半径应选得尽量小些。①不同直径的管子的半径的选择②不同壁厚管子的半径的选择弯曲半径的选择2020/2/20①弯曲部分长度的计算②起弯点和终弯点位置的计算及确定③料长的计算弯管制作前的算料及划线下料2020/2/201.弯管的质量要求：弯管的最小弯曲半径应符合规定无裂纹、分层、过烧等缺陷壁厚减薄率不超规定值椭圆度的偏差应符合规定弯曲角度的偏差所引起的管端轴线偏差高压管弯曲偏差值中低压弯管内侧波浪（鼓包）度弯制有缝管时，其纵焊缝应置于与中性轴线约成45°角的地方。弯管的质量要求与检测2020/2/20弯管的质量要求与检测2.弯管质量的检测弯管壁厚的检测弯管波浪度H可用普通尺或深度游标卡尺直接量出弯管的椭圆度可用钢板尺或钢卷尺直接从试件的切口处量取最大外径和最小外径弯管角度的检测弯管尺寸的检测2020/2/20第二节弯管工艺冷弯弯管热弯管工艺折皱弯管2020/2/20冷弯弯管时，管内不必装砂，通常用手动弯管器、电动弯管机或液压弯管机等机具进行，可以弯制公称直径不超过150mm的弯管。由于弯管时不用加热，对弯曲不锈钢管、铝管及铜管更为适宜。冷弯弯管的弯曲半径不应小于管子公称直径的4倍。冷弯弯管2020/2/20手动弯管器弯管2020/2/20电动弯管机2020/2/20液压弯管机又叫顶弯式弯管机或液动式。它主要有顶胎和管托两部分组成。特点：胎具简单、轻便、易于制造和更换；用机械带动，动力大，可弯曲直径较大的管子。液压弯管机2020/2/20液压弯管机2020/2/20液压弯管机2020/2/20热弯弯管是将管子加热后进行弯曲的，是目前制作弯管常用的方法。加热的方法有电加热、氧—乙炔焰加热及焦炭、木炭燃烧加热等。热弯管工艺2020/2/201.弯管前的准备①管子的选择②砂子的选择⑴耐高温；⑵颗粒大小合适⑶砂子要干燥③充砂台④加热炉⑤弯管平台热弯管工艺2020/2/202.充砂3.画线4.加热5.弯曲6.除砂及清理热弯管工艺2020/2/20折皱弯管适用于公称直径为100-600mm的管子，其弯曲半径R≥2.5DN。此法不适用于高压管的弯曲。一般用无缝钢管制作。折皱弯管不需要充砂和热炉，只需要有弯管平台和氧----乙炔焰焊炬等设备就可以进行弯制。①管子的画线②管子的加热和弯曲折皱弯管2020/2/20中频弯管和火焰弯管是一种加热、弯曲及冷却连续进行的弯管过程，即先用中频感应或火焰将管件环形加热至900℃左右，随即对加热进行弯曲，并立即喷水冷却。中频弯管和火焰弯管2020/2/20中频弯管2020/2/20中频弯管2020/2/20中频弯管2020/2/20热推法生产的热推弯管是不带直管段的成品弯管。这种弯管的生产方法是把管子坯料在不均匀加热的同时，在油压机的压力下，使之通过牛角形芯棒而成形。用热推法生产的弯管外径比使用的坯料大一个等级，但壁厚是相同的。热推弯管2020/2/20冲压弯管是一种质量好、成本低、效率高的制作方法。1.制作原理2.制作过程3.胎具冲压弯管2020/2/20第三节弯管废品分析及校管冷热弯管的应用及安全技术弯管废品及其产生的原因校管2020/2/20冷热弯管的应用及安全技术冷弯与热弯的优缺点安全措施：1.充砂时，要用绳子将管子上端系与充砂台上部。打砂时要注意防止锤头脱落伤人。用力不要过猛，防止打空。2.加热管子时应注意，大风天有可能引起火灾，因而炉旁要准备好消防器材，同时要避免火焰或高温的管壁烧坏衣服和烫伤皮肤。3.挡管桩应有足够的强度，牵引管子用绳要系牢。4.机械弯管时，应遵守相关操作规程。冷热弯管的应用及安全技术2020/2/20弯管废品及其产生的原因各种缺陷和产生原因见表9-9（P.237）2020/2/20校管待安装的管子由于制造、运输、保管不当常常出现不符合设计要求的变形（如直管段变弯，弯曲的管段变得弯曲角度不合适等），运行中的管道由于膨胀受阻也常常出现不应有的变形。这些都要求在安装和检修中予以校正。