1、燃气工程中弯管加工一、煨弯时管子受力与变形一、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 CD，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 AB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，
2、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=(1.54)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
3、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
4、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 1540mm，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 25150mm 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
5、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
6、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 115mm，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 511。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
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