浅谈大口径冷弯管技术

《浅谈大口径冷弯管技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅谈大口径冷弯管技术管道一公司徐少峰摘要：作为冷弯管生产厂家，在弯管机研制、试验及应用过程中，对如何保证冷弯管的质量进行了深入的研究和测试，从冷弯管内侧面的褶皱（即波浪）、横截面的椭圆度、横截面的平面度、冷弯管表面的防腐层4个方面分析了了冷弯管产生缺陷的原因并提出了相应的控制措施。关键词：长输管道；大口径；冷弯管；缺陷；控制措施大口径冷弯管是长输管道施工中常用的管件，是根据管线实际走向，实测所需弯管角度，利用垂直液压弯管机现场制作而成的。进人21世纪，我国长输管道工程建设发展迅速，而且我国地貌复杂多样，管道沿

2、线山地丘陵多、平原少，冷弯管的需求量相当大，但由于许多参加施工的单位缺少生产冷弯管的经验，对如何制作高质量的冷弯管，尚处于摸索阶段。作为冷弯管机生产厂家，我们在弯管机研制、试验及应用过程中，就如何保证冷弯管弯制质量进行了深人的研究和测试，对冷弯管常见缺陷进行了分析并提出了控制措施，供大家借鉴。一、冷弯管的成型机理每根冷弯管都是通过若干次弯制完成的。将钢管置于弯管机上，弯管机对钢管施以弯曲力矩，使钢管局部发生适量变形，形成一定的角度，达到弯制目的，其基本过程是：后端夹具夹紧钢管（固定支点），然后通过前端下模主油

3、缸的支点（活动支点）向上运动，使钢管沿上模曲线中部（固定支点）弯曲变形，直到弯制成型。在弯制过程中钢管的变形发生在上模上，上模起胎具的作用，其曲线根据不同规格、不同材质的钢管塑性变形的临界值确定。卢以不同的钢管对应不同的上模。二、弯管基准点设定弯管基准点设定的正确与否，直接影响弯管的成败。因此，迅速、正确的设定弯管必须的四个基点，是弯管的关键。（一）胎芯—顶模基准点设定胎芯必须准确地定位在顶模下，并在每次弯曲时都保持在此位置。否则，钢管会出现变形或其它破坏，因为在操作过程中胎芯是深人钢管内部的，操作手不能用眼

4、睛看到胎芯。这就要求用一个外部的基准来正确定位胎芯在顶模下的准确位置，这样就不用向钢管内部看胎芯位置。胎芯的头部边缘应超出顶模前端300mm。胎芯定位好后，应在胎芯前端系上一细钢丝绳，在弯管机前端12m处予以打桩固定。（二）弯曲间隔基准点设定在弯曲过程中，钢管在事先确定的间隔下在弯管机上向前推进，在每一间隔都弯曲同样的角度，间隔的数量通常为300mm，并用石笔或记号笔标在钢管面向操作手的一侧，以便操作手很容易地看到标识。钢管每推进一次都停下来进行下一次弯曲，在弯曲外胎的衬里上也应标上间隔基准，以便俐管的间隔基

5、准有一个参考。正确的间隔基准与钢管的型号、直径和壁厚有关。（三）钢管水平基准点设定钢管每次弯曲的角度是在两个基准之间测量的，水平基准与弯曲基准。如果没有水平羞准，就不会有测量角度的起点，致使无从量起。两个基准都应建立并标在外侧液压缸的计量杆上。1、小心地向前推动弯曲外胎操纵杆，直到弯曲外胎托着钢管轻轻地接触顶模为止，然后放开阀杆，使钢管回到原来位置。2、向前推动栓紧外胎操纵杆，使栓紧外胎向上夹着钢管，然后松开操纵杆，保持栓紧外胎的位置不动。3、测量顶模前端的底边到管顶的距离，然后测量其后端底边到管顶的距离。对

6、比这两个结果，第一个测量尺寸应比顶模后端的测量尺寸小6—7mm。这样可使钢管在顶模的中前部开始弯曲（如果钢管先从顶模的后半部开始弯曲会发生变形）。如果前端的尺寸较大，轻微降低栓紧外胎，提高一点弯曲外胎，重新测量其距离，直到所要求钢管水平位置符合要求为止。当弯管机内的钢管处于水平时，然后标在刻度杆上。这个标志是刻度杆上的两个基准标志之一。另外一个标志是用来测量每次推进（弯曲）的角度的量。三、冷弯管缺陷产生的原因及控制措施根据SY0401—98《输油输气管道线路工程施工及验收规范》对冷弯管成型工艺的要求，从以下4

7、个方面控制冷弯管的缺陷：冷弯管内侧面不允许有褶皱（即波浪）；横截面的椭圆度不应大于2%D（被弯钢管公称直径）；根据设计要求，横截面的平面度不应超标；弯制过程中不损伤管件表面的防腐层。（一）褶皱控制1、原因分析钢管变形过程中内壁单元体受力情况如图1所示。由图1可知，钢管发生变形部位的内壁处于自由状态，所以管内壁极易发生失稳变形，加上内胎后，使管壁受力平衡，从而减小了失稳变形的趋势。在弯制中，内胎芯的正确使用非常关键。内胎所处的位置状态（轴向位置和垂直度）是否正确，以及能否根据不同管壁厚度正确调整内胎工作直径都会

8、直接影响弯管质量。图1钢管内弧管壁单元体受力情况2、控制措施根据产生褶皱原因，我们从两个方面控制：一方面是在弯制过程中内胎不能放置在靠近前夹具一侧，而应放在靠近下模弯曲缸一侧，且内胎后部超出上胎后部150mm左右。同时在进行前3次弯曲时，弯曲缸的升程不宜过大，在后步工序中弯曲缸升程应逐渐递增，直到钢管接触到上胎弧线最高点为止，这样可以使钢管在弯曲过程中能平缓过渡，保证钢管不发生失稳变形。另一方面是在