12.6.2.1彎管工藝及技術要求

彎管就是通過彎管設備將直管彎曲成各種需要的角度。 彎管方法分為冷彎和熱彎兩種。 管材冷彎是指將彎管在室溫下彎曲，無需加熱； 管材熱彎是指將彎管加熱到一定溫度后再進行彎管。

1）冷彎及其工藝要點

管材冷彎包括按樣棒冷彎、按管件圖冷彎、先彎后焊、冷彎先焊后彎。 按樣棒冷彎是將樣棒按平面、三維形狀的制作進行彎曲。 冷彎芯棒的提前量必須適當。 為了保證彎管的質量，必須掌握好回彈角度。

先焊后彎的工藝流程是在彎管之前先將管接頭焊接到管子的直段上，然后再將管子彎曲。 因此，彎管必須先焊接，然后彎曲，不得留余量。 開始彎曲時，前法蘭上的螺孔位置應與圖紙一致。 所有彎頭彎曲后，管法蘭上的螺孔位置必須符合圖紙要求。 先焊后彎工藝在中國船廠尚未得到廣泛應用。 但為了降低成本、縮短造船周期，這一新工藝肯定會在各船廠推廣應用。

2）熱彎及其工藝要點

管道熱彎包括填砂平臺熱彎和中頻彎管。

填砂平臺熱彎時，首先用砂子填充管道，使管道彎曲時受熱區基本保持原有形狀。 應根據不同管道材質控制管道加熱溫度。 鋼管的加熱溫度一般為900~1050℃，可以彎曲。

中頻彎曲的基本原理是利用中頻電流產生的交變電磁場來加熱管道。 被加熱的加熱區非常狹窄，加熱區兩側都處于寒冷狀態。 當外界給管道施加扭矩時，管道就會彎曲變形。 在彎曲過程中，在加熱、彎曲、冷卻和移動時始終保持窄帶。 彎曲成形部還起到彎管模具的作用，因此不需要彎曲模具。

熱彎雖然加工復雜，但成本較高，加工質量比冷彎差，但熱彎可以彎曲小半徑或大半徑的管子。

管道的彎曲質量直接影響管道的安裝要求和使用壽命。 因此，在彎曲管子時，必須保證彎頭的圓度、外層減薄率、內層皺紋高度、彎曲誤差和表面質量。 為了保證彎管質量，在彎管過程中必須遵循相關工藝要點：

(1)管道的彎曲半徑一般不小于管道外徑的3倍。 在管道布置比較緊湊的地方，在保證彎管質量的前提下，允許小于3倍，但不小于1.5倍。

(2)不銹鋼管、合金鋼管宜冷彎。 如需熱彎，不銹鋼管應加熱，以免滲碳，而硬化傾向較大的合金鋼管不宜用水冷卻。 銅管冷彎前應進行部分退火處理。

(3)彎管機、管子內徑及塞芯工作部分應涂適量潤滑油。

(4)對于有芯彎管機，彎管時芯桿端部的圓柱截面位置應超過與其垂直的模具中心線，其導程值一般根據試驗確定。 新安裝調試好的彎管機可按表12.6-2選用。

表12.6-2彎管導程值

注：表中D、d分別表示管道的外徑和內徑。

(5)彎曲銅、鋁管時，必須仔細清除管道內外表面以及與機械設備和管道接觸部位粘附的硬質雜物(如鐵屑、沙子等)。 彎曲時應加少許潤滑油，防止管子內外表面拉傷。

(6)管材熱彎時，加熱應緩慢、均勻、徹底，防止過燒。 加熱溫度見表12.6-3。

表12.6-3管材熱彎加熱溫度

(7)冷彎銅及銅合金管彎曲后應進行退火處理。 退火溫度為500～700℃。 外徑大于120mm的合金鋼管和碳鋼蒸汽管彎曲后應進行退火處理。 碳鋼管應加熱至600~650℃，壁厚小于或等于25mm，并保溫至少1小時，然后置于平靜空氣中。 緩慢冷卻，合金鋼管的熱處理是由成分決定的。

12.6.2.2彎管質量要求

(1)管壁不應有因碰撞而造成的擦傷溝槽和明顯凹陷，管彎頭不應有裂紋、結疤、燒傷、折疊、分層等缺陷。 如有上述缺陷，應徹底清除，清除部位的壁厚減少量應在壁厚減少率的允許范圍內。

（2）彎曲角度誤差和旋轉角度誤差應符合表12.6-5（管件裝配尺寸偏差標準）序號第2、3、4項的規定。

(3)彎管的圓度應符合表12.6-4的規定。

表12.6-4 彎管圓度

注：表中DW為管道實際外徑。

圓度O按公式12.6-1計算：

式中：O——彎曲處截面圓度/%；

DW——管道實際外徑/mm；

A——彎曲段最大外徑/mm；

B——彎曲段最小外徑/mm。

(4)管壁減薄率要求

測量管材彎曲前后的壁厚，可計算出管材彎曲后的管壁減薄率η1，并按式（12.6-2）計算：

式中：η1——管材彎曲后壁厚減薄率/%；

t——彎曲前管壁實際平均厚度/mm；

t1——彎曲后管壁最薄處的厚度/mm。

管壁減薄率要求值η2按下式（12.6-3）計算：

式中：η2——管道彎曲壁減薄率要求值/%；

DW——管道實際外徑/mm；

R——彎曲半徑/mm。

顯然，eta1應小于eta2，這樣彎管質量才符合要求。

(5)管壁皺紋高度要求。 管道彎曲后，允許有均勻的皺紋，但其高度不得超過管道實際外徑的2%，對于直徑DN65mm以下的管道應消除。

12.6.2.3彎管機

彎管機按彎管方式分類，包括冷彎管機和熱彎管機。 冷彎管機按驅動方式可分為手動、電動和液壓驅動三種。 按控制方式可分為手動、程控和數控彎管機。

1）手動彎管機

彎管的。 其結構簡單、使用方便、攜帶方便。 一般可彎曲外徑27毫米以下的管道。

2）電動彎管機

它由傳動部分（機內）和彎曲部分（機外）組成。 傳動部分包括機械傳動和電機調速。

3）液壓彎管機

它利用液體壓力作為彎管機的動力。 與電動彎管機相比，運行更可靠，穩定性更好，彎管角度精度更高。 電動彎管機彎管時，斷電后，由于機械傳動的慣性，彎管盤繼續隨主軸轉動約1°至3°。 液壓彎管機則沒有這個缺陷，不受機械傳動慣性的影響。

4）手動、程控、數控彎管機

一般指有芯液壓彎管機。 其機械結構基本相同，主要由彎管機、送料機構和轉角機構組成。

手動彎管機的彎曲、送管、翻轉均由手動控制。

程控彎管機也稱為半自動彎管機。 一般彎管、送管都是自動的，轉彎角度是手動控制的。

數控彎管機也稱為全自動彎管機。 如果管材按照先焊接后彎管工藝加工，則必須采用數控彎管機才能保證彎管質量要求。

數控彎管機是一種能按照規定的程序和數據自動工作，完成彎管任務的自動化機床。 由于管材回彈、伸長等因素的影響，管材加工精度不等于數控彎管機的控制值。 為此，在討論數控彎管機的加工精度時，不僅要研究機器的定位精度，還要重點研究如何修正回彈和伸長。 否則，將難以保證成品管材的加工精度。

5）平臺熱彎裝置

平臺加熱彎管裝置由兩部分組成，一部分是加熱爐，另一部分是彎管平臺。

6）中頻彎管機

中頻彎管機按受力方式不同可分為拉彎式、推彎式和推拉組合式三種。

圖12.6-1(a)為拉彎彎彎管機示意圖。 拉彎的特點是可以彎曲薄壁管，但壁厚減薄量大，彎曲首尾質量較差。

圖12.6-1(b)為推彎彎彎管機示意圖。 推彎可以消除拉彎的缺陷。 彎管壁厚減少量小，彎頭和彎頭末端無內凹缺陷，操作方便。 它是目前使用最廣泛的形式。

推拉式組合彎管機綜合了推拉式彎管機的優點，一般適用于大型彎管機。

圖12.6-1 中頻彎管機

彎管機