專利名稱：一種變步長(zhǎng)冷彎管制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械產(chǎn)品制造領(lǐng)域，涉及一種可應(yīng)用于石油天然氣輸送管道用冷彎管 的制造方法。
背景技術(shù)：
冷彎管是將鋼管按照一定的曲率半徑，直接進(jìn)行物理彎曲，得到符合要求的彎曲 角度，從而適應(yīng)管道施工中線路走向的改變，這在石油天然氣長(zhǎng)輸管道中得到廣泛應(yīng)用。油氣輸送管線用冷彎管通常是采用大口徑、厚壁鋼管，利用垂直液壓冷彎管機(jī)進(jìn) 行現(xiàn)場(chǎng)彎制。油氣輸送用大直徑鋼管的冷彎過程是一個(gè)彎曲角度迭加的過程，如圖1所示， 在鋼管AH的有效彎曲段“BG”內(nèi)，首先將“AB”段固定，在“CH”段施加抬升力P將其抬起， 使得鋼管“BC”段產(chǎn)生一定量的彎曲變形；第二步，將“AC”段固定，在“DH”段施加抬升力P 將起抬起，使得“CD”段產(chǎn)生一定量的彎曲變形；依此類推，可將鋼管全部有效彎曲長(zhǎng)度進(jìn) 行彎曲加工，最終將鋼管彎曲到設(shè)計(jì)角度。每一彎曲變形段，如“BC”、“CD”等，可定義為彎 制“步長(zhǎng)”。目前，冷彎管的制造過程中，通常采用固定“步長(zhǎng)”，現(xiàn)場(chǎng)施工中一般以300mm為 單位步長(zhǎng)，單位步長(zhǎng)內(nèi)的變形量(彎曲角度)隨設(shè)計(jì)的鋼管彎曲角度的變化而改變。受彎制過程特點(diǎn)所限，彎管單位步長(zhǎng)(如“BC”、“⑶”段)內(nèi)的變形并不均勻，主要 集中在更小的一段長(zhǎng)度內(nèi)，也就是單位步長(zhǎng)內(nèi)存在變形集中的位置。在單位步長(zhǎng)內(nèi)彎曲角 度較大的時(shí)候，將會(huì)引起局部變形量過大，并由形變導(dǎo)致材料性能發(fā)生較大變化。另外，對(duì) 于高強(qiáng)度鋼管來說，單次彎制的變形量不可能無限制的增大，因而如果要彎制大角度的冷 彎管，僅通過改變單位步長(zhǎng)內(nèi)的彎曲角度是難以實(shí)現(xiàn)的。按現(xiàn)有的彎管加工工藝施工，無論多大的彎管角度，均采用固定的300mm的步長(zhǎng)。 當(dāng)設(shè)計(jì)要求的冷彎管角度較大時(shí)，冷彎管彎曲段單位步長(zhǎng)內(nèi)的變形量增大?，F(xiàn)有的施工技 術(shù)和彎制過程決定了單位步長(zhǎng)內(nèi)鋼管的變形不均勻，變形集中的部位必然出現(xiàn)外觀變化較 大，并且會(huì)因形變過大導(dǎo)致材料性能發(fā)生較大變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提共一種變步長(zhǎng)冷彎管制造工藝，采用相對(duì)固定的較小變形量 (單位步長(zhǎng)內(nèi)變形角度)，滿足大角度冷彎管，使管體變形量較為均勻，改善彎管管體幾何 尺寸，避免管體局部性能發(fā)生較大變化。本發(fā)明設(shè)計(jì)一種變步長(zhǎng)冷彎管制造工藝，用于油氣輸送用冷彎管的制造。本發(fā)明的特點(diǎn)為，在油氣輸送用冷彎管的制造過程中，采用相對(duì)固定的單位步長(zhǎng) 內(nèi)冷彎變形量，通過改變步長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的彎曲角度。該冷彎管制造工藝過程為(1)針對(duì)工程中所用的鋼管，采用垂直液壓式彎管機(jī)，通過模擬試驗(yàn)確定一個(gè)不至 引起鋼管變形超標(biāo)的單位步長(zhǎng)內(nèi)彎曲角度，此角度定義為a ；(2)根據(jù)管線設(shè)計(jì)要求，確定冷彎管所要實(shí)現(xiàn)的彎曲角度b，由此可得出需彎制的次數(shù)n = b/a;(3)測(cè)量待彎制鋼管的長(zhǎng)度，依據(jù)彎管機(jī)的需要預(yù)留一定長(zhǎng)度的直管段，剩余部分 確定為可進(jìn)行彎制加工的有效鋼管長(zhǎng)度Li，從而計(jì)算得出彎制此鋼管可選用的步長(zhǎng)L = Ll/n ；(4)按步長(zhǎng)為L(zhǎng)，單位步長(zhǎng)內(nèi)彎曲角度a進(jìn)行彎制加工，實(shí)現(xiàn)冷彎管的制造。發(fā)明的效果本發(fā)明為一種變步長(zhǎng)冷彎管制造工藝，其特點(diǎn)為采用相對(duì)固定的單位步長(zhǎng)內(nèi)冷彎 變形量，通過改變步長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的彎曲角度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明始終采用固定變形量，彎制不同角度的冷彎管無需改變 變形量，這就使得彎制過程更加準(zhǔn)確，也相對(duì)簡(jiǎn)單。并且，單位步長(zhǎng)內(nèi)較小的變形量可使得 彎管管體的變形比較均勻，不會(huì)出現(xiàn)變形量過大的情況，這就更能保證彎管的幾何尺寸，也 避免了管體局部形變過大引起的材料性能的較大變化。


圖1油氣輸送用冷彎管彎制過程示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-3對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別較高的天然氣輸送管道用X80鋼管，其強(qiáng)度較高，彈性范圍較大，大 變形量的彎制較難實(shí)現(xiàn)，且容易使鋼管性能產(chǎn)生大的變化。采用本專利所設(shè)計(jì)的變步長(zhǎng)彎 管制造工藝，可選定相對(duì)較小的0. 2° /步長(zhǎng)的變形量進(jìn)行彎制。當(dāng)需要彎制彎曲角度為4°的彎管時(shí)，鋼管有效彎曲長(zhǎng)度< 7m，可選定300mm的步 長(zhǎng)，即采用0. 2。/300mm的工藝進(jìn)行彎制，共彎制20個(gè)步長(zhǎng)(即6m)可得到4°的彎管。當(dāng)需要彎制彎曲角度為7°的彎管時(shí)，可選定200mm的步長(zhǎng)，即采用0.2° /200mm 的工藝進(jìn)行彎制，共彎制35個(gè)步長(zhǎng)(即7m)可得到 。的彎管。當(dāng)需要彎制彎曲角度為8°的彎管時(shí)，可選定170mm的步長(zhǎng)，即采用0.2° /170mm 的工藝進(jìn)行彎制，共彎制40個(gè)步長(zhǎng)(即6. 8m)可得到8°的彎管。
權(quán)利要求
一種變步長(zhǎng)冷彎管制造工藝，其特征在于該冷彎管制造工藝過程為(1)針對(duì)工程中所用的鋼管，采用垂直液壓式彎管機(jī)，通過模擬試驗(yàn)確定一不至引起鋼管變形超標(biāo)的單位步長(zhǎng)內(nèi)彎曲角度，此角度定義為a；(2)根據(jù)管線設(shè)計(jì)要求，確定冷彎管所要實(shí)現(xiàn)的彎曲角度b，由此可得出需彎制的次數(shù)n＝b/a；(3)測(cè)量待彎制鋼管的長(zhǎng)度，并確定可進(jìn)行彎制加工的有效鋼管長(zhǎng)度L1，從而計(jì)算得出彎制此鋼管可選用的步長(zhǎng)L＝L1/n；(4)按步長(zhǎng)為L(zhǎng)，單位步長(zhǎng)內(nèi)彎曲角度a進(jìn)行彎制加工，實(shí)現(xiàn)冷彎管的制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變步長(zhǎng)冷彎管制造方法；(1)針對(duì)工程中所用的鋼管，采用垂直液壓式彎管機(jī)，通過模擬試驗(yàn)確定一不至引起鋼管變形超標(biāo)的單位步長(zhǎng)內(nèi)彎曲角度，此角度定義為a；(2)根據(jù)管線設(shè)計(jì)要求，確定冷彎管所要實(shí)現(xiàn)的彎曲角度b，由此可得出需彎制的次數(shù)n＝b/a；(3)測(cè)量待彎制鋼管的長(zhǎng)度，并確定可進(jìn)行彎制加工的有效鋼管長(zhǎng)度L1，從而計(jì)算得出彎制此鋼管可選用的步長(zhǎng)L＝L1/n；(4)按步長(zhǎng)為L(zhǎng)，單位步長(zhǎng)內(nèi)彎曲角度a進(jìn)行彎制加工，實(shí)現(xiàn)冷彎管的制造；本發(fā)明彎制不同角度的冷彎管無需改變變形量，彎制準(zhǔn)確，簡(jiǎn)單，變形均勻，避免了管體局部形變過大引起的材料性能的較大變化。
文檔編號(hào)B21D7/00GK101927281SQ20091008673
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者馮耀榮, 劉迎來, 吉玲康, 池強(qiáng), 王鵬, 趙新偉, 霍春勇 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所