大口径弯头冷弯工艺及弯制过程中的特点

时间：2017-12-02

冷弯弯头是用冷弯机在施工现场弯制而成的。无缝化弯头较da特点是操作灵活，特别利于在管道转向角度不大时应用。根据有关规范，管径小于D325以下的管道所需的冷弯弯头的曲率半径R>30D，管径D大于325以上的管道所需的冷弯弯头的曲率半径R>40D。由于使用条件的限制，目前大型管道建设现场使用的碳钢弯头的数量呈逐渐减少趋势，造成此现象的原因主要有以下几方面。

(1)冷弯弯头的弯曲度较小。如华北油田研制的CYW系列液压弯头机，弯曲度范围是：规格为508的钢管，较da弯曲角度为24.40，规格为1016(12m长)的钢管，较da弯曲角度为12.750。

(2)管口截面圆度较差、弯曲角度和整体平面度偏差大，对口焊接时易引起对口间隙偏差大，直接影响了焊接质量。

(3)在弯制过程中，弯曲管段内侧受力较大，易产生**标准或**技术条件要求的褶皱。

(4)弯制过程中进行强力弯制时，钢管易弯曲变形，外弧壁厚减薄，内弧壁厚增厚，致使钢材强度和韧性降低(包辛格效应)。若采用与直管段等同壁厚的钢管，则弯制完成后尽管弯头的弯曲变形有一定的弹性恢复，但其壁厚和机械性能仍不能满足设计要求，尤其是钢管中存在一定的残余应力，与正常工作状态下的应力组合后，会降低弯头的受力性能，影响管道正常的安全运行。

(5)带防腐层的钢管进行冷弯弯制时，不仅防腐层易被破坏，而且还会增加现场再次防腐的施工费用，而采用无防腐层的钢管进行冷弯弯制时，同样需要进行现场防腐，由于现场防腐的质量难以保证，冷弯弯头的应用会降低管道的使用寿命。

(6)碳钢无缝弯头使用的冷弯机的适用性差。主要表现为弯曲角度小，不同管径的弯头需要增加相应尺寸的内胎，尤其是该设备体积大，质量重，运输困难，施工现场占用的作业面积较大，因此常常受到施工现场条件的限制。

管坯在弯模中受弯曲和挤压成形，变形过程中产生加工硬化，塑性下降，截面易产生畸变。弯曲半径较小的管件，其变形程度较大，加工硬化现象严重，截面畸变明显。

因此，由于弯头的极限变形程度和截面畸变的限制，弯头的弯曲半径必然受到限制，否则弯头的形状、尺寸就很难达到图样要求。实践证明，一些小角度弯头(R<1.5DN)和高标准的特种弯头，很难在冷弯工艺中达到技术要求。

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