1、第三单元第三单元 管道检修管道检修 任务任务1管道弯制管道弯制 任务任务2管件的制作管件的制作 任务任务3管道连接及水压试验管道连接及水压试验返回任务任务1 管道弯制管道弯制【相关知识相关知识】1.管道规范管道规范管道规范一般用公称压力和公称直径来表示。它们是国家标准规定中管道规范一般用公称压力和公称直径来表示。它们是国家标准规定中的计算直径和压力等级，以便选用管子、管件和对管道进行计算。的计算直径和压力等级，以便选用管子、管件和对管道进行计算。1)公称压力公称压力公称压力是指某种钢材在特定温度下的允许工作压力，用公称压力是指某种钢材在特定温度下的允许工作压力，用PN表示。表示。这一特定温度对
2、碳素钢一般为这一特定温度对碳素钢一般为200，对耐热合金刚一般为，对耐热合金刚一般为350。管道所允许的工作压力随管道材质和使用温度的高低而变化。管道所允许的工作压力随管道材质和使用温度的高低而变化。碳素钢、耐热合金刚制成的管子及管件允许的最大工作压力随着温度碳素钢、耐热合金刚制成的管子及管件允许的最大工作压力随着温度的升高而逐渐降低。的升高而逐渐降低。下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制 2)公称直径公称直径公称直径是指为使管子、管件连接尺寸统一而规定的标准计算直径，公称直径是指为使管子、管件连接尺寸统一而规定的标准计算直径，以往也称公称通径或名义直径，用符号或以往也称公称通径或名义直径，
3、用符号或DN加公称直径尺寸表示。加公称直径尺寸表示。公称直径主要是指管子内径，但不一定等于管子的实际内径。介质压公称直径主要是指管子内径，但不一定等于管子的实际内径。介质压力不同，管壁厚度一般也不同，从而出现不同内径。特别是高压管道力不同，管壁厚度一般也不同，从而出现不同内径。特别是高压管道的公称直径与管子内径往往相差很大。除公称直径外，在产品目录中的公称直径与管子内径往往相差很大。除公称直径外，在产品目录中也可指出管子的外径也可指出管子的外径D和壁厚和壁厚S，表示方法为，表示方法为DxS。有缝钢管常用英寸表示，有缝钢管常用英寸表示，1英寸英寸=8英分，英分，1英寸折合成公制单位为英寸折合成公
4、制单位为25.4mm，因此，因此DN25管子也叫管子也叫1寸管。寸管。2.管子材料管子材料上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制火电厂的管子材料主要是碳素钢管和合金钢管。我国常用钢材有普通火电厂的管子材料主要是碳素钢管和合金钢管。我国常用钢材有普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和耐热钢。钢材的钢号及推荐使碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和耐热钢。钢材的钢号及推荐使用用温温度见表度见表3-1。20号钢在高压锅炉上用得很多，如水冷壁管、省煤器管和低温段过号钢在高压锅炉上用得很多，如水冷壁管、省煤器管和低温段过热器管，这种管材有较好的工艺性能热器管，这种管材有较好的工艺性能;其可焊性好，容
5、易弯管，不易其可焊性好，容易弯管，不易裂。裂。合金钢管主要用于高压锅炉蒸汽温度超过合金钢管主要用于高压锅炉蒸汽温度超过450的过热器管和再热器的过热器管和再热器管。管。12Gr2MoWVB是我国自行研制的珠光体耐热钢，具有较好的机械性是我国自行研制的珠光体耐热钢，具有较好的机械性能、工艺性能及抗氧化性能。合金钢焊接时一般都要进行焊前顶热和能、工艺性能及抗氧化性能。合金钢焊接时一般都要进行焊前顶热和焊后热处理，热弯后也要进行热处理。焊后热处理，热弯后也要进行热处理。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制 3.管道种类管道种类1)按管子的制造工艺分按管子的制造工艺分(1)缝钢管缝钢管:是用
6、专用钢坯在中心冲孔后冷拔火热滚轧而制成的管子，是用专用钢坯在中心冲孔后冷拔火热滚轧而制成的管子，常用于中高压管道。常用于中高压管道。(2)有缝钢管有缝钢管:是用扁钢卷制，并将缝隙焊接而成，常用于低压管道。是用扁钢卷制，并将缝隙焊接而成，常用于低压管道。2)按管材的承受压力分按管材的承受压力分1)低压管低压管:工作压力工作压力1.6 MPa，工作温度，工作温度 300。2)中压管中压管:工作压力为工作压力为1.69 MPa，工作温度，工作温度 450。3)高压管高压管:工作压力工作压力9 MPa，工作温度，工作温度 450。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制3)按管内介质分按管内介质
7、分主蒸汽管道保温外层涂红颜色，风烟管道涂白色主蒸汽管道保温外层涂红颜色，风烟管道涂白色;油管道涂黄颜色油管道涂黄颜色;凝凝结水和化学补充水管道涂绿色。结水和化学补充水管道涂绿色。4)按管材的化学成分分按管材的化学成分分(1)碳素钢管碳素钢管:热力设备一般用含碳量热力设备一般用含碳量C=0.10.3%的低碳钢管，因的低碳钢管，因低碳钢管的可焊性好，冷变形的加工性能好，例如低碳钢管的可焊性好，冷变形的加工性能好，例如10号钢。号钢。(2)合金钢管合金钢管:在碳素钢的基础上，为了增加管道的某种特定性能，在在碳素钢的基础上，为了增加管道的某种特定性能，在冶炼时有目的地加入一些化学合金元素的钢材。冶炼时
8、有目的地加入一些化学合金元素的钢材。4.管道使用前的检验管道使用前的检验上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制出厂的管子即使是合格产品，由于运输和保管不当，也可能发生腐蚀、出厂的管子即使是合格产品，由于运输和保管不当，也可能发生腐蚀、损坏、变形或与不同的管子混淆的情况。由于缺陷严重影响管子的使损坏、变形或与不同的管子混淆的情况。由于缺陷严重影响管子的使用寿命，材质混淆甚至会造成爆管事故，因此，使用前应对其进行严用寿命，材质混淆甚至会造成爆管事故，因此，使用前应对其进行严格检验。检验内容有格检验。检验内容有:(1)用肉眼检查管子表面的质量。其表面应光滑无裂纹、划痕、重皮，用肉眼检查管子表
9、面的质量。其表面应光滑无裂纹、划痕、重皮，不得有超过壁厚负公差的锈坑。不得有超过壁厚负公差的锈坑。(2)用卡尺或千分尺检查管径和壁厚，尺寸偏差应符合标准中的有关用卡尺或千分尺检查管径和壁厚，尺寸偏差应符合标准中的有关规定，相对椭圆度不超过规定，相对椭圆度不超过5%。(3)用沿管子外皮拉线的方法或将管子放在平板上检查管子的弯曲度。用沿管子外皮拉线的方法或将管子放在平板上检查管子的弯曲度。对冷轧钢管，其弯曲度不超过对冷轧钢管，其弯曲度不超过1.5mm/m。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制对于热轧钢管，壁厚小于或等于对于热轧钢管，壁厚小于或等于20mm时，其弯曲度不超过时，其弯曲度不超
10、过1.5 mm/m;壁厚为壁厚为2030mm时，弯曲度不超过时，弯曲度不超过2mm/m;壁厚大于壁厚大于30mm时，弯曲度不超过时，弯曲度不超过4mm/m(4)对有焊口的管子应进行通球实验，球的直径应为管子直径的对有焊口的管子应进行通球实验，球的直径应为管子直径的80%85%。(5)对外径大于对外径大于22mm的钢管应进行压扁试验，以检测钢管的冷加工变的钢管应进行压扁试验，以检测钢管的冷加工变形性能。压扁后的内壁间距形性能。压扁后的内壁间距H按式按式(3-1)计算计算:(6)每根钢管出厂前均应做水压实验，应没有漏水或出汗现象。每根钢管出厂前均应做水压实验，应没有漏水或出汗现象。上一页 下一页返
11、回任务任务1 管道弯制管道弯制水压试验的压力水压试验的压力(表压表压)应不小于应不小于1.25倍设计压力，且不得小于倍设计压力，且不得小于0.2 Mpa。水压试验的用水温度应不低于。水压试验的用水温度应不低于5 ，也不高于，也不高于70 。试验环。试验环境温度不得低于境温度不得低于5，否则必须采取防止冻结和冷脆破裂的措施。内，否则必须采取防止冻结和冷脆破裂的措施。内塞式水压试验工具塞式水压试验工具如图如图3-1所示所示，把塞头塞进管子中，拧紧压紧螺母，把塞头塞进管子中，拧紧压紧螺母，由于两套管向一起靠拢，从而使塞头张开，压紧在管子的内壁上，并由于两套管向一起靠拢，从而使塞头张开，压紧在管子的内
12、壁上，并压迫密封圈起到密封的作用。压迫密封圈起到密封的作用。使用外夹式水压试验工具使用外夹式水压试验工具(见图见图3-2)时，先用管夹子把管子夹紧，压盖时，先用管夹子把管子夹紧，压盖与管子间靠铜垫密封。与管子间靠铜垫密封。无论采用哪种工具，只要在管子两端把水压试验工具固定牢，在引入无论采用哪种工具，只要在管子两端把水压试验工具固定牢，在引入管上装上压力表，在引入、引出管上装上截止阀，接上水源就可进行管上装上压力表，在引入、引出管上装上截止阀，接上水源就可进行水压试验。水压试验。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制(7)各类管子在使用前应按设计要求核对其规格，查明其钢号，对于各类管子在
13、使用前应按设计要求核对其规格，查明其钢号，对于属于属于锅炉监察规程锅炉监察规程规定应监督的管道，要检查其化学成分、机械规定应监督的管道，要检查其化学成分、机械性能和应用范围，对于合金钢部件要进行光谱分析以查明其钢种。性能和应用范围，对于合金钢部件要进行光谱分析以查明其钢种。【工作过程工作过程】1.弯管的基本知识弯管的基本知识在管道安装工程中常常需要不同角度的弯管在管道安装工程中常常需要不同角度的弯管(90,45、任意角度、任意角度)，不同形状的弯管不同形状的弯管(“乙乙”字形弯、抱弯、表弯字形弯、抱弯、表弯)，这些均需要通过钢管弯，这些均需要通过钢管弯曲制作。按制作的方法有冷弯、热弯及人工、机
14、械等不同弯曲方法。曲制作。按制作的方法有冷弯、热弯及人工、机械等不同弯曲方法。1)钢管弯曲应力分析钢管弯曲应力分析上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制钢管弯曲时的轴向变形钢管弯曲时的轴向变形如图如图3-3所示所示。在一根直钢管上画线。在一根直钢管上画线(背部背部)、中、中心线，管子内侧心线，管子内侧(腹部腹部)的长度分别为的长度分别为ab,mn,cd，管子外侧且有，管子外侧且有ab=mn=cd的等长关系。将这段直管弯曲时，可以发现管子外侧的的等长关系。将这段直管弯曲时，可以发现管子外侧的线段长度均有所增长，即线段长度均有所增长，即ab ab，管子内侧部分线段长度均有所缩，管子内侧部分
15、线段长度均有所缩短，即短，即cd cd，而中心线的长度基本没有变化，即，而中心线的长度基本没有变化，即mn=mn。对弯管来说，外侧部分受拉力作用，从而使管壁变薄，长度增加，当对弯管来说，外侧部分受拉力作用，从而使管壁变薄，长度增加，当管材壁厚不能承受其减薄值时，有可能出现裂纹，内侧受压力作用使管材壁厚不能承受其减薄值时，有可能出现裂纹，内侧受压力作用使管壁增厚，长度缩短，当管材壁厚不能承受其增厚值时，有可能出现管壁增厚，长度缩短，当管材壁厚不能承受其增厚值时，有可能出现鼓包，中心轴线上的材料没有受拉和受压，管壁厚度没有增减。鼓包，中心轴线上的材料没有受拉和受压，管壁厚度没有增减。管壁变薄可用壁
16、厚减薄率表示，按式管壁变薄可用壁厚减薄率表示，按式(3-2)计算计算:上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制管子弯曲横断面变形管子弯曲横断面变形如图如图3-4所示所示。从管子的变形情况可以看到，断。从管子的变形情况可以看到，断面上有面上有4个点个点(1,2,3,4)弯曲前后位置保持不变，弯曲前后位置保持不变，如图如图3-4(b)所示所示，可，可以认为它们基本上没有受到力的作用，这以认为它们基本上没有受到力的作用，这4个点称为零点，其纵向延个点称为零点，其纵向延伸线称为伸线称为“安全线安全线”，因此在弯制有缝钢管时，把焊缝置于，因此在弯制有缝钢管时，把焊缝置于45“安安全线全线”的位置，
17、避免焊缝产生裂纹。的位置，避免焊缝产生裂纹。管子弯曲扁化趋势用椭圆率来表示，其公式如下管子弯曲扁化趋势用椭圆率来表示，其公式如下:上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制高压管的椭圆率不超过高压管的椭圆率不超过5%，中低压管的椭圆率不超过，中低压管的椭圆率不超过8%。影响管子椭圆度的因素很多，其中以管子的弯曲角度、弯曲半径、影响管子椭圆度的因素很多，其中以管子的弯曲角度、弯曲半径、直径、壁厚等为主要因素。一般来说，弯曲角度越大，弯曲半径越小，直径、壁厚等为主要因素。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。壁厚是定值，弯曲直径越大，管壁越薄，弯曲时
18、产生的椭圆度越大。壁厚是定值，弯曲角应按设计要求予以保证，这样合理选择弯曲半径是十分必要的。角应按设计要求予以保证，这样合理选择弯曲半径是十分必要的。2)内侧管壁折皱变形内侧管壁折皱变形当弯曲较薄的管子时，内侧管壁在受压变形的过程中，由于金属结构当弯曲较薄的管子时，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，结构的稳定不够稳定，除了增厚外，还会产生折皱变形，管壁越薄，结构的稳定性越差，越容易产生折皱变形。性越差，越容易产生折皱变形。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制在这些变形中，除了内侧管壁增厚外，其余几种都会影响和降低管路在这些变形中
19、，除了内侧管壁增厚外，其余几种都会影响和降低管路的工作性能。外侧管壁减薄需降低弯管的强度，断面椭圆变形，一方的工作性能。外侧管壁减薄需降低弯管的强度，断面椭圆变形，一方面会减小管子的有效断面，增大流体阻力，另一方面会降低弯管抵抗面会减小管子的有效断面，增大流体阻力，另一方面会降低弯管抵抗内压力的能力内压力的能力(圆形断面的管子抵抗内压力的能力最高圆形断面的管子抵抗内压力的能力最高)。折皱变形将。折皱变形将增大流体的阻力，并使弯管的外形不美观。这些变形统称为弯管的有增大流体的阻力，并使弯管的外形不美观。这些变形统称为弯管的有害变形，在弯管的弯曲制作中，必须设法把它们限制在允许范围之内。害变形，在
20、弯管的弯曲制作中，必须设法把它们限制在允许范围之内。为了减少有害变形，可在用冷弯法弯制管子时，通过胎具来解决。在为了减少有害变形，可在用冷弯法弯制管子时，通过胎具来解决。在热弯法中热弯法中(不带折皱的不带折皱的)，可在管内填充砂子来避免或减少有害变形。，可在管内填充砂子来避免或减少有害变形。影响有害变形大小的因素有很多，其中最主要的因素是弯曲半径的大影响有害变形大小的因素有很多，其中最主要的因素是弯曲半径的大小和弯曲的方法。小和弯曲的方法。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制当管径当管径D一定时，弯曲半径一定时，弯曲半径R越大，越大，S1就越接近于就越接近于S，外侧管壁减薄，外侧管壁
21、减薄(或内侧管壁增厚或内侧管壁增厚)得越少，说明在弯曲中管壁上所受的拉应力越小，得越少，说明在弯曲中管壁上所受的拉应力越小，而断面的椭圆形变和内侧管壁的折皱变形也就会越小而断面的椭圆形变和内侧管壁的折皱变形也就会越小;反之，所选用反之，所选用的弯曲半径的弯曲半径R越小，弯管的有害变形就越大。弯曲方法对弯管有害变越小，弯管的有害变形就越大。弯曲方法对弯管有害变形的影响主要表现于断面的椭圆变形，所选用的弯曲方法不当时，弯形的影响主要表现于断面的椭圆变形，所选用的弯曲方法不当时，弯管弯曲部分的椭圆变形就要严重一些。因此，合理选择弯曲半径和采管弯曲部分的椭圆变形就要严重一些。因此，合理选择弯曲半径和采
22、用正确的弯曲方法，就成为弯管弯曲制作中提高弯管质量的两个主要用正确的弯曲方法，就成为弯管弯曲制作中提高弯管质量的两个主要技术问题。技术问题。2.弯曲半径的选择弯曲半径的选择弯曲半径的尺寸，从减少弯管有害变形方面来看，应越大越好弯曲半径的尺寸，从减少弯管有害变形方面来看，应越大越好;从便从便于弯管的制作安装来看，又希望越小越好。于弯管的制作安装来看，又希望越小越好。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制所以，合理选择弯曲半径的原则应该是所以，合理选择弯曲半径的原则应该是:在不使弯管有害变形超出允在不使弯管有害变形超出允许范围的条件下，弯曲半径应尽量小一些。许范围的条件下，弯曲半径应尽量小
23、一些。不同直径和壁厚的管子，在弯曲半径相同的情况下弯曲时，所产生有不同直径和壁厚的管子，在弯曲半径相同的情况下弯曲时，所产生有害变形的程度亦不同，必须根据管子的壁厚和直径等具体情况选择弯害变形的程度亦不同，必须根据管子的壁厚和直径等具体情况选择弯曲半径。曲半径。1)不同直径管子的弯曲半径的选择不同直径管子的弯曲半径的选择在外力作用下，物体单位长度的伸长量称为相对伸长量。在外力作用下，物体单位长度的伸长量称为相对伸长量。弯管外侧管壁的减薄量取决于其相对伸长量，相对伸长量越大，减薄弯管外侧管壁的减薄量取决于其相对伸长量，相对伸长量越大，减薄量就越大。量就越大。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制
24、管道弯制弯管的其他有害变形的大小与其相对伸长量也有很大关系，相对伸长弯管的其他有害变形的大小与其相对伸长量也有很大关系，相对伸长量越大，说明管壁受的应力越大，所以断面椭圆变形及内侧管壁的折量越大，说明管壁受的应力越大，所以断面椭圆变形及内侧管壁的折皱变形也会越严重。管外侧管壁的相对伸长量与其直径成正比，而与皱变形也会越严重。管外侧管壁的相对伸长量与其直径成正比，而与弯曲半径成反比，即弯曲半径成反比，即由式由式(3-4)可见，当弯曲半径一定时，管子直径增大一倍，弯曲后，弯可见，当弯曲半径一定时，管子直径增大一倍，弯曲后，弯管外侧管壁的相对伸长量就会增大一倍。这就是说，以相同弯曲半径管外侧管壁的相
25、对伸长量就会增大一倍。这就是说，以相同弯曲半径来弯曲不同直径的管子时，管径越大，弯曲后弯管的有害变形就越大。来弯曲不同直径的管子时，管径越大，弯曲后弯管的有害变形就越大。因此，理论上为使不同直径的弯管的有害变形都限定于同一个允许范因此，理论上为使不同直径的弯管的有害变形都限定于同一个允许范围内围内(即使它的相对伸长量即使它的相对伸长量小于某一个统一数值小于某一个统一数值)，就必须使，就必须使R随随D的的增大而成比例增大。增大而成比例增大。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制为此，弯管半径应根据管子外径的倍数来选择计算，即为此，弯管半径应根据管子外径的倍数来选择计算，即R=KxD。根据
26、有害变形的允许范围，一般要求根据有害变形的允许范围，一般要求K的数值不小于的数值不小于3.5D，即大于，即大于等于等于3.5D。所谓计算选择，就是说不用准确计算，而是根据公式选取近似值就可所谓计算选择，就是说不用准确计算，而是根据公式选取近似值就可以了。以了。2)不同壁厚管子的弯曲半径的选择不同壁厚管子的弯曲半径的选择管壁越厚，断面结构的稳定性越差，在弯曲时断面的椭圆变形与内壁管壁越厚，断面结构的稳定性越差，在弯曲时断面的椭圆变形与内壁褶皱变形的程度就越大。所以在弯曲薄壁管时，应该把弯曲半径选得褶皱变形的程度就越大。所以在弯曲薄壁管时，应该把弯曲半径选得大一些，即大一些，即K值应该大一些。值应
27、该大一些。薄壁管与厚壁管，在管径相同时是很容易比较的，当管壁不同时就不薄壁管与厚壁管，在管径相同时是很容易比较的，当管壁不同时就不容易比较了。容易比较了。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制这时，不能单纯比较它们的壁厚，而应该把它们的壁厚和直径同时进这时，不能单纯比较它们的壁厚，而应该把它们的壁厚和直径同时进行比较。行比较。管子的壁厚与其直径之比值称为管子的相对壁厚，即管子的壁厚与其直径之比值称为管子的相对壁厚，即相对壁厚可以清楚而准确地表示出壁厚的程度。相对壁厚可以清楚而准确地表示出壁厚的程度。3.弯管的下料及画线弯管的下料及画线1)弯曲部分长度的计算弯曲部分长度的计算前面在介绍管
28、子弯曲过程中说明中性层是不会发生变化的，而弯管的前面在介绍管子弯曲过程中说明中性层是不会发生变化的，而弯管的中性层很接近它的中心线，因此认为在弯管的中心线长度在弯曲过程中性层很接近它的中心线，因此认为在弯管的中心线长度在弯曲过程中不发生变化。中不发生变化。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制所以，在弯管弯曲前，待弯曲部分的长度就等于弯曲后圆弧部分中心所以，在弯管弯曲前，待弯曲部分的长度就等于弯曲后圆弧部分中心线的长度。这样，只根据图形计算出弯管圆弧部分中心线的长度，即线的长度。这样，只根据图形计算出弯管圆弧部分中心线的长度，即可得出弯曲前管子待弯部分的长度，可得出弯曲前管子待弯部分的
29、长度，如图如图3-5所示所示。弯曲部分的长度。弯曲部分的长度按式按式(3-6)计算，即计算，即 2)起弯点与终弯点的计算及确定起弯点与终弯点的计算及确定管子从哪一点开始弯曲到哪一点为止，弯曲后弯管的尺寸才会符合要管子从哪一点开始弯曲到哪一点为止，弯曲后弯管的尺寸才会符合要求求?由图由图3-6可见可见，起弯点的位置尺寸为，起弯点的位置尺寸为通常称通常称BE为切线长。为切线长。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制3)料长的计算料长的计算由由图图3-8可知弯管的料长为可知弯管的料长为式中弧式中弧BC的长度与弯曲半径的长度与弯曲半径R有关，故随着选择的有关，故随着选择的R不同，料长也不不同，
30、料长也不同。以上解决了弯管的弧长、起弯点的位置和管子的全长计算，但实同。以上解决了弯管的弧长、起弯点的位置和管子的全长计算，但实际工作并没有完结。由于管子弯曲受拉力作用，造成管壁减薄和断面际工作并没有完结。由于管子弯曲受拉力作用，造成管壁减薄和断面收缩，从而使管子沿轴向有一定伸长。这种伸长与管子的材质和管径收缩，从而使管子沿轴向有一定伸长。这种伸长与管子的材质和管径以及弯制工艺和弯曲半径等诸多因素有关。以及弯制工艺和弯曲半径等诸多因素有关。伸长量的大小可以通过对各种不同的弯制设备实测而得到。实测结果伸长量的大小可以通过对各种不同的弯制设备实测而得到。实测结果证明，伸长量与弯曲角度成正比。证明，
31、伸长量与弯曲角度成正比。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制表表3-2就是一组对液压有芯弯管机实测得到的无缝钢管伸长率就是一组对液压有芯弯管机实测得到的无缝钢管伸长率(mm/)。弯管的伸长量可以用弯曲角度乘以相应的伸长率求得。弯管的伸长量可以用弯曲角度乘以相应的伸长率求得。由于伸长量的存在，在确定连续弯的起弯点位置和计算管子总长时，由于伸长量的存在，在确定连续弯的起弯点位置和计算管子总长时，就应分别从起弯点的计算式里扣除每个弯管伸长量和它们的伸长量总就应分别从起弯点的计算式里扣除每个弯管伸长量和它们的伸长量总和，只有这样才不会因误差的累积在最后造成较大偏差。和，只有这样才不会因误差的
32、累积在最后造成较大偏差。4.弯管的质量要求及检测弯管的质量要求及检测1)弯管的质量要求弯管的质量要求弯制弯管的质量应该从弯管工艺引起管子材质性能的变化和弯管几何弯制弯管的质量应该从弯管工艺引起管子材质性能的变化和弯管几何形状两方面来衡量。形状两方面来衡量。弯制工艺所引起的管子材质性能的变化主要是针对热弯管而言。弯制工艺所引起的管子材质性能的变化主要是针对热弯管而言。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制对于低压系统使用的弯管，其影响不是很大，但对中、高压系统使用对于低压系统使用的弯管，其影响不是很大，但对中、高压系统使用的弯管，则是很重要的。为了防止出现废品，应严格按工艺要求进行的弯管
33、，则是很重要的。为了防止出现废品，应严格按工艺要求进行加热和热处理。在弯制后进行金相和探伤检验，以决定材质性能的变加热和热处理。在弯制后进行金相和探伤检验，以决定材质性能的变化。对弯管的质量要求有以下几方面。化。对弯管的质量要求有以下几方面。(1)弯管的最小弯曲半径应符合弯管的最小弯曲半径应符合表表3-3的规定。的规定。(2)无裂纹、分层、过烧等缺陷。无裂纹、分层、过烧等缺陷。(3)管的壁厚减薄率管的壁厚减薄率=，高压管不超，高压管不超过过10%，中、低压管不超过，中、低压管不超过15%，且不小于设计壁厚。，且不小于设计壁厚。(4)椭圆度椭圆度=，其偏差符合，其偏差符合表表3-4的规定。的规定
34、。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制(5)中、低压管由于弯曲角度中、低压管由于弯曲角度a的偏差而产生的管端轴线偏差值如图的偏差而产生的管端轴线偏差值如图3-9所示所示。(6)高压弯曲偏差值不得超过高压弯曲偏差值不得超过1 1.5 mm，最大不能超过，最大不能超过15mm。(7)中、低压弯管内侧波浪中、低压弯管内侧波浪(鼓包鼓包)度度H如图如图3-10所示所示，应符合，应符合表表3-5的要的要求，波距应大于或等于求，波距应大于或等于4H。(8)弯制有缝钢管时，其纵向焊缝应置于与中性轴线约成弯制有缝钢管时，其纵向焊缝应置于与中性轴线约成45角的地角的地方，方，如图如图3-11中中A,B
35、,C,D 4个位置都可以。制作褶皱弯时，焊缝应个位置都可以。制作褶皱弯时，焊缝应放在非加热区边缘，波纹分布均匀、平整、不歪斜，波的高度为壁厚放在非加热区边缘，波纹分布均匀、平整、不歪斜，波的高度为壁厚的的56倍，波的斜面弧长约为倍，波的斜面弧长约为5/6D,弯曲半径等于弯曲半径等于2.5D。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制 2)弯管的质量检测弯管的质量检测(1)弯管壁厚的检测。管子弯曲后外侧壁厚将会减薄，但怎么检测呢弯管壁厚的检测。管子弯曲后外侧壁厚将会减薄，但怎么检测呢?目前国内的做法是在正式弯管前，先制作一弯曲试件并将其剖开，用目前国内的做法是在正式弯管前，先制作一弯曲试件并
36、将其剖开，用游标卡尺测量并求出管壁的减薄率，看其是否合格，若合格，就可按游标卡尺测量并求出管壁的减薄率，看其是否合格，若合格，就可按此方法制作。另外也可用测厚仪测量，但此方法还不普遍，而且只能此方法制作。另外也可用测厚仪测量，但此方法还不普遍，而且只能用于大于或等于用于大于或等于237的管子，在小管上应用还有些困难。的管子，在小管上应用还有些困难。(2)弯管波浪度弯管波浪度H可用普通尺或深度游标卡尺直接测量。可用普通尺或深度游标卡尺直接测量。(3)弯管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弯管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，然后按公式算出径和最小
37、外径，然后按公式算出(也可从弯管的表面量取也可从弯管的表面量取)。(4)弯管角度的检测。弯管角度的检测。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制弯管的角度不容易直接测出，所以在实际工作中，一般先测出管口两弯管的角度不容易直接测出，所以在实际工作中，一般先测出管口两中心线的夹角，即弯管角度的补角，然后再算出弯管角度。检测时先中心线的夹角，即弯管角度的补角，然后再算出弯管角度。检测时先把活动弯尺的角度调至要求角度把活动弯尺的角度调至要求角度(使用量角器校准使用量角器校准)，然后检查弯管外，然后检查弯管外侧管壁的夹角是否符合要求侧管壁的夹角是否符合要求(外侧管壁的夹角等于中心线的夹角外侧管壁的
38、夹角等于中心线的夹角)。检。检测方法测方法如图如图3-12所示所示。如不符合要求，可用活动弯尺配合钢板尺量。如不符合要求，可用活动弯尺配合钢板尺量。(5)弯管尺寸的检测。对于弯管尺寸的检测。对于90弯管，在检测弯管尺寸是否符合要弯管，在检测弯管尺寸是否符合要求时，要把弯尺卡在外侧管壁上，然后检验尺寸求时，要把弯尺卡在外侧管壁上，然后检验尺寸A是否等于是否等于a+D/2，如图如图3-13所示所示;在测量弯管尺寸时，先测出尺寸在测量弯管尺寸时，先测出尺寸A，然后减去，然后减去D/2，求，求得得a。非非90弯管没有弯管没有90弯管的尺寸特点，所以在检测尺寸时不弯管的尺寸特点，所以在检测尺寸时不能用上
39、述方法，而必须首先画出弯管尺寸中心线，然后将活动弯尺卡能用上述方法，而必须首先画出弯管尺寸中心线，然后将活动弯尺卡在中心线上来直接检查和测量尺寸，在中心线上来直接检查和测量尺寸，如图如图3-14所示所示。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制5.弯管工艺弯管工艺1)冷弯弯管冷弯弯管冷弯弯管时，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弯管机等机具进行，可以弯制公称直径不超过150mm的弯管。的弯管。由于管子具有一定的弹性，当弯曲时施加外力撤除后，因管子弹性变由于管子具有一定的弹性，
40、当弯曲时施加外力撤除后，因管子弹性变形回复，弯管会弹回一个角度。弹回角度的大小与管子的材料、壁厚形回复，弯管会弹回一个角度。弹回角度的大小与管子的材料、壁厚及弯曲半径有关。一般碳素钢管弯制的弯曲半径等于及弯曲半径有关。一般碳素钢管弯制的弯曲半径等于4倍管子外径的倍管子外径的弯头，弹回角度为弯头，弹回角度为35。因此在弯曲角度中，应考虑这一弹回角。因此在弯曲角度中，应考虑这一弹回角度。度。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制(1)用手动弯管器弯管。用手动弯管器弯管。手动弯管器的结构形式很多，手动弯管器的结构形式很多，图图3-15和和图图3-16所示所示是两种手动弯管器。是两种手动弯管器
41、。图图3-15是一种自制小型弯管工具，用螺栓固定在工作台上使用，可以是一种自制小型弯管工具，用螺栓固定在工作台上使用，可以弯曲公称直径小于弯曲公称直径小于25 mm的管子，一般备有几对与常用规格管子的外的管子，一般备有几对与常用规格管子的外径相符的胎轮。径相符的胎轮。用手动弯管器弯管时，把弯曲的管子放在与管子外径相符的定胎轮和用手动弯管器弯管时，把弯曲的管子放在与管子外径相符的定胎轮和动胎轮之间，以管子夹持器将之固定住，然后推动手柄，绕定胎轮旋动胎轮之间，以管子夹持器将之固定住，然后推动手柄，绕定胎轮旋转，即可把管子弯出需要的弯曲角度。这种弯管器多用于弯制直径在转，即可把管子弯出需要的弯曲角度
42、。这种弯管器多用于弯制直径在38以下的管子，如果弯制直径大于以下的管子，如果弯制直径大于 38的管子，且数量较多，则可的管子，且数量较多，则可使用电动弯管机，使用电动弯管机，如图如图3-17所示所示。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制弯管器每一对胎轮只能弯曲一种外径管子，管子外径改变，胎轮也必弯管器每一对胎轮只能弯曲一种外径管子，管子外径改变，胎轮也必须更换。须更换。还有一种便携式手动弯管器，这种弯管器由带弯管胎的手柄和活动挡还有一种便携式手动弯管器，这种弯管器由带弯管胎的手柄和活动挡板等部件组成，如图板等部件组成，如图3-16所示。它的特点是轻巧灵活，可以进行高空所示。它的特点是
43、轻巧灵活，可以进行高空作业，不必将管子拿上拿下，适合于仪表管、伴热管等小直径管子的作业，不必将管子拿上拿下，适合于仪表管、伴热管等小直径管子的弯曲，对于弯曲，对于0200弯头其可一次弯成。弯头其可一次弯成。其使用方法为其使用方法为:打开活动挡块，将管子插入弯管胎与偏心弧形槽之间，打开活动挡块，将管子插入弯管胎与偏心弧形槽之间，使起弯点对准胎膜刻度盘上的使起弯点对准胎膜刻度盘上的“0”，然后，关上挡块，扳动手柄至所，然后，关上挡块，扳动手柄至所需要的角度，再打开活动挡块，取出弯管器，即完成弯管工作。需要的角度，再打开活动挡块，取出弯管器，即完成弯管工作。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道
44、弯制为了防止弯管时产生过大的椭圆变形，常采用管内加芯棒的办法为了防止弯管时产生过大的椭圆变形，常采用管内加芯棒的办法(多多用于直径大于用于直径大于60 mm的管子的管子)，如图如图3-18所示所示。芯棒的直径比管子的。芯棒的直径比管子的内径小内径小11.5mm，放在管子开始弯曲面的稍前方，芯棒的圆锥部分，放在管子开始弯曲面的稍前方，芯棒的圆锥部分转为圆柱部分的交界线要放到管子的开始弯曲面上。如果芯棒的位置转为圆柱部分的交界线要放到管子的开始弯曲面上。如果芯棒的位置过于向前，管子将产生不应有的变形甚至破裂过于向前，管子将产生不应有的变形甚至破裂;如果芯棒位置过于向如果芯棒位置过于向后，又会使管子
45、产生过大的椭圆度。芯棒的位置可用试验方法获得。后，又会使管子产生过大的椭圆度。芯棒的位置可用试验方法获得。为了减少管壁与芯棒的摩擦，弯管前除对管内进行清扫外，还应涂少为了减少管壁与芯棒的摩擦，弯管前除对管内进行清扫外，还应涂少许机油。另一种防止椭圆度过大的办法是在设计定胎轮时，使轮槽与许机油。另一种防止椭圆度过大的办法是在设计定胎轮时，使轮槽与管子外径的尺寸一致，让其紧密结合。设计动胎轮时，应使其弯管轮管子外径的尺寸一致，让其紧密结合。设计动胎轮时，应使其弯管轮槽垂直方向的直径与管子的直径相等，而水平方向半径较管子半径略槽垂直方向的直径与管子的直径相等，而水平方向半径较管子半径略大大1 2mm
46、，使轮槽成半椭圆形，使轮槽成半椭圆形，如图如图3-19所示所示。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制这样弯管时，管子上、下侧受轮槽限制只能向这样弯管时，管子上、下侧受轮槽限制只能向A向变形，呈半椭圆的向变形，呈半椭圆的预变形，动胎轮继续转动，当管子离开动胎轮时，管子则分别向上、预变形，动胎轮继续转动，当管子离开动胎轮时，管子则分别向上、下方向变形，但已有的半椭圆变形可同管子此时要发生的变形抵消一下方向变形，但已有的半椭圆变形可同管子此时要发生的变形抵消一部分，使弯曲后的管子的椭圆度较小。这就是所谓欲圆先扁的道理，部分，使弯曲后的管子的椭圆度较小。这就是所谓欲圆先扁的道理，实践证明这种
47、方法是非常有效的。实践证明这种方法是非常有效的。(2)用电动弯管机弯管。用电动弯管机弯管。电动弯管机的结构形式也很多。目前使用的主要有电动弯管机的结构形式也很多。目前使用的主要有WA27-60型、型、WB27-108型及型及WY27-159型等几个型号的电动弯管机。型等几个型号的电动弯管机。WA27-60型型能够弯曲外径为能够弯曲外径为2560mm的管子，的管子，W B27-108型能够弯曲外径为型能够弯曲外径为38108 mm的管子，的管子，WY27-159型能够弯曲外径为型能够弯曲外径为51159mm的管的管子。子。上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制这类弯管机由电动机通过皮带、
48、齿轮或蜗轮、蜗杆带动主轴及固定在这类弯管机由电动机通过皮带、齿轮或蜗轮、蜗杆带动主轴及固定在主轴上的弯管模一起做旋转运动，如图主轴上的弯管模一起做旋转运动，如图3-17所示。弯管时把管子放在所示。弯管时把管子放在弯管模和压紧模之间，调整导向模，使管子处于弯管模和压紧模公切弯管模和压紧模之间，调整导向模，使管子处于弯管模和压紧模公切线的位置，并使管子的起弯点对准切点，再用线的位置，并使管子的起弯点对准切点，再用U型管卡将管子卡在弯型管卡将管子卡在弯管模上，然后启动电机即开始弯管工作，到需要角度后，停止电机，管模上，然后启动电机即开始弯管工作，到需要角度后，停止电机，拆除拆除U型管卡、松开压紧模、
49、取出弯管，即完成弯管工作。型管卡、松开压紧模、取出弯管，即完成弯管工作。使用电动弯管机时应注意以下几点使用电动弯管机时应注意以下几点:操作人员必须熟悉弯管机的机械性能和操作方法操作人员必须熟悉弯管机的机械性能和操作方法;操作人员在操作前必须认真检查电气设备、限位开关等的性能是否操作人员在操作前必须认真检查电气设备、限位开关等的性能是否良好，润滑系统存油器的油位是否在规定范围良好，润滑系统存油器的油位是否在规定范围;上一页 下一页返回任务任务1 管道弯制管道弯制胎具与机器应保持清洁光滑，胎具的凹槽应与管子的外径相同，弯胎具与机器应保持清洁光滑，胎具的凹槽应与管子的外径相同，弯管前应做好角尺样板，
50、并调好弯曲角度管前应做好角尺样板，并调好弯曲角度;机上不得放任何杂物，四周现场应保持清洁机上不得放任何杂物，四周现场应保持清洁;如发现运转异常，应立即停机检查如发现运转异常，应立即停机检查;弯管机用毕，应作保养。弯管机用毕，应作保养。(3)液压弯管机。液压弯管机。液压弯管机又叫顶弯式弯管机或液动弯管机。它主要由顶胎和管托两液压弯管机又叫顶弯式弯管机或液动弯管机。它主要由顶胎和管托两部分组成，部分组成，如图如图3-20所示所示。顶胎的作用和电动弯管机的弯管模的作用完全相同，因而它们的主顶胎的作用和电动弯管机的弯管模的作用完全相同，因而它们的主要制造尺寸也完全相同，所不同的是顶胎所对应的圆心角由于
