專利名稱：一種變曲率冷彎管的制造方法
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 的制造工藝。
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，這在石油天然氣長輸管道中得到廣泛應(yīng)用。冷彎管的加工方式有多種，對于小口徑、薄壁管的彎曲，可采用繞彎、滾彎和推彎 等方式，如公開號為CN2762912Y的中國專利公開了一種薄壁管變曲率推彎工藝所用模具， 其主要的工藝特點(diǎn)是在鋼管端部施加垂直端部的推力，利用模具使鋼管產(chǎn)生連續(xù)的彎曲變 形。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 彎制。油氣輸送用大直徑鋼管的冷彎過程是一個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度進(jìn)行彎曲 加工，最終將鋼管彎曲到設(shè)計角度。每一彎曲變形段，如“BC”、“CD”等，可定義為彎制步長。在上述彎制過程中，存在一個選擇曲率的問題。目前在油氣輸送用冷彎管的制造 過程中，通常根據(jù)管線設(shè)計要求的角度，采用同一曲率進(jìn)行制造，也即圖1中所示的各步長 的彎曲角度是相同的。冷彎管曲率的選擇對彎管制造過程和質(zhì)量影響較大，曲率太小，加工效率太低，且 整根鋼管所能彎制的角度較小，無法制造較大角度的彎管；曲率太大，容易使管端等易變形 部位發(fā)生較大變形，彎管管端橢圓度等指標(biāo)無法保證，不能滿足施工要求。在冷彎管的制造過程中，不僅要滿足設(shè)計要求的彎管角度，而且要控制彎管特別 是管端的幾何尺寸，以滿足施工要求。在滿足以上條件的前提下，也要考慮制造效率問題， 盡可能采用較大的彎曲曲率，減少加工時間。目前冷彎管的制造過程采用單一曲率的加工 工藝，很難同時兼顧以上要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種變曲率冷彎管的制造方法，在鋼管的有效彎曲長度 內(nèi)，在靠近管端部位，采用較小曲率(較大曲率半徑)進(jìn)行彎制，保證管端外觀變形小于規(guī) 范要求；在遠(yuǎn)離管端部位，采用較大曲率(較小曲率半徑)進(jìn)行彎制，提高制造效率，同時可 滿足設(shè)計的冷彎管角度要求。本變曲率冷彎管的制造方法為(1)冷彎開始，在距管端2米處的冷彎開始部位，采用45D 60D(D為鋼管直徑) 的曲率半徑進(jìn)行彎制；(2)彎制長度1.5米后，改用40D的曲率半徑進(jìn)行彎制；
(3)當(dāng)彎制到距另一管端3. 5米時，采用45D 60D的曲率半徑進(jìn)行彎制，直到距 另一管端約2米處，結(jié)束整根鋼管的彎制。此種彎管管端部位曲率較小，可保證管端橢圓度，利于施工建設(shè)；而管體遠(yuǎn)離管端 部位采用較大曲率彎制，可提高制造效率，且能保證在有效彎曲長度內(nèi)制造較大角度的彎 管。此彎制工藝兼顧了彎管外形質(zhì)量和制造效率。上述制造工藝實(shí)施過程中，不局限于變換一次曲率，可根據(jù)實(shí)際情況，采用多種曲 率進(jìn)行彎管的加工。本發(fā)明為一種變曲率冷彎管及其制造工藝。與單一曲率冷彎管相比，變曲率冷彎 管不僅具有良好的管端橢圓度，同時可保證彎管制造效率，并滿足設(shè)計對彎管角度的要求。


圖1油氣輸送用冷彎管彎制過程示意2變曲率冷彎管示意圖
具體實(shí)施例方式例如彎制一根Urn長、直徑1016mm的鋼管，冷彎管兩端的直管段均為長，則鋼 管的有效彎曲長度為8m。采用變曲率制造工藝進(jìn)行彎制，常用冷彎管施工規(guī)范中規(guī)定曲率 半徑大于40D，基于此，選擇在距管端較近的600mm管段，采用60D的曲率半徑進(jìn)行彎制，相 鄰的900mm管段采用50D的曲率半徑進(jìn)行彎制，鋼管中部的管段采用40D的曲率半徑進(jìn)行 彎制，如圖2所示。采用圖2所示變曲率彎制方法，8m的有效彎曲長度內(nèi)可彎制角度為10.2°，而油 氣輸送用Φ 1016mm冷彎管一般不會超過10°，故變曲率冷彎管及其制造工藝滿足設(shè)計要 求。如全部采用60D的曲率半徑進(jìn)行彎制，則最大彎曲角度為7. 5°，不能滿足較大角 度冷彎管的設(shè)計要求。如全部彎曲段均采用40D的曲率半徑進(jìn)行彎制，則最大彎曲角度為11. 2°，比變 曲率冷彎管可彎制角度略大，然而管端使用大曲率(小曲率半徑)進(jìn)行彎制，容易使管端變 形嚴(yán)重，影響外觀質(zhì)量和現(xiàn)場施工。
權(quán)利要求
1. 一種變曲率冷彎管的制造方法，其特征在于1)冷彎開始，在距管端2米處的冷彎開始部位，采用45D 60D的曲率半徑進(jìn)行彎制；(2)彎制長度到1.5米后，改用40D的曲率半徑進(jìn)行彎制；(3)當(dāng)彎制到距另一管端3.5米時，采用45D 60D的曲率半徑進(jìn)行彎制，直到距另一 管端約2米處，結(jié)束整根鋼管的彎制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變曲率冷彎管的制造方法；(1)冷彎開始，在距管端2米處的冷彎開始部位，采用45D～60D的曲率半徑進(jìn)行彎制；(2)彎制長度到1.5米后，改用40D的曲率半徑進(jìn)行彎制；(3)當(dāng)彎制到距另一管端3.5米時，采用45D～60D的曲率半徑進(jìn)行彎制，直到距另一管端約2米處，結(jié)束整根鋼管的彎制；此種彎管管端部位曲率較小，可保證管端橢圓度；而管體遠(yuǎn)離管端部位采用較大曲率彎制，可提高制造效率，能保證在有效彎曲長度內(nèi)制造較大角度的彎管，此彎制工藝兼顧了彎管外形質(zhì)量和制造效率。
文檔編號B21D7/00GK102039333SQ20091023576
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者劉迎來, 吉玲康, 張坤義, 池強(qiáng), 王鵬, 馬明來 申請人: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