[發明專利]一種變步長冷彎管制造方法

有效

• 申請號: 200910086733.0
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101927281A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 池強;王鵬;劉迎來;吉玲康;趙新偉;霍春勇;馮耀榮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: B21D7/00
• 分類號: B21D7/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明屬于機械產品制造領域，涉及一種可應用于石油天然氣輸送管道用冷彎管的制造方法。

背景技術

冷彎管是將鋼管按照一定的曲率半徑，直接進行物理彎曲，得到符合要求的彎曲角度，從而適應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進行現場彎制。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，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行彎曲加工，最終將鋼管彎曲到設計角度。每一彎曲變形段，如“BC”、“CD”等，可定義為彎制“步長”。目前，冷彎管的制造過程中，通常采用固定“步長”，現場施工中一般以300mm為單位步長，單位步長內的變形量(彎曲角度)隨設計的鋼管彎曲角度的變化而改變。

受彎制過程特點所限，彎管單位步長(如“BC”、“CD”段)內的變形并不均勻，主要集中在更小的一段長度內，也就是單位步長內存在變形集中的位置。在單位步長內彎曲角度較大的時候，將會引起局部變形量過大，并由形變導致材料性能發生較大變化。另外，對于高強度鋼管來說，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內的彎曲角度是難以實現的。

按現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。當設計要求的冷彎管角度較大時，冷彎管彎曲段單位步長內的變形量增大?，F有的施工技術和彎制過程決定了單位步長內鋼管的變形不均勻，變形集中的部位必然出現外觀變化較大，并且會因形變過大導致材料性能發生較大變化。

發明內容

本發明目的在于提共一種變步長冷彎管制造工藝，采用相對固定的較小變形量(單位步長內變形角度)，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生較大變化。

本發明設計一種變步長冷彎管制造工藝，用于油氣輸送用冷彎管的制造。

本發明的特點為，在油氣輸送用冷彎管的制造過程中，采用相對固定的單位步長內冷彎變形量，通過改變步長來實現設計的彎曲角度。

該冷彎管制造工藝過程為：

(1)針對工程中所用的鋼管，采用垂直液壓式彎管機，通過模擬試驗確定一個不至引起鋼管變形超標的單位步長內彎曲角度，此角度定義為a；

(2)根據管線設計要求，確定冷彎管所要實現的彎曲角度b，由此可得出需彎制的次數n＝b/a；

(3)測量待彎制鋼管的長度，依據彎管機的需要預留一定長度的直管段，剩余部分確定為可進行彎制加工的有效鋼管長度L1，從而計算得出彎制此鋼管可選用的步長L＝L1/n；

(4)按步長為L，單位步長內彎曲角度a進行彎制加工，實現冷彎管的制造。

發明的效果

本發明為一種變步長冷彎管制造工藝，其特點為采用相對固定的單位步長內冷彎變形量，通過改變步長來實現設計的彎曲角度。

與現有技術相比，本發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確，也相對簡單。并且，單位步長內較小的變形量可使得彎管管體的變形比較均勻，不會出現變形量過大的情況，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。

附圖說明

圖1油氣輸送用冷彎管彎制過程示意圖。

具體實施方式

實施例1-3

對于強度級別較高的天然氣輸送管道用X80鋼管，其強度較高，彈性范圍較大，大變形量的彎制較難實現，且容易使鋼管性能產生大的變化。采用本專利所設計的變步長彎管制造工藝，可選定相對較小的0.2°/步長的變形量進行彎制。

當需要彎制彎曲角度為4°的彎管時，鋼管有效彎曲長度≤7m，可選定300mm的步長，即采用0.2°/300mm的工藝進行彎制，共彎制20個步長(即6m)可得到4°的彎管。

當需要彎制彎曲角度為7°的彎管時，可選定200mm的步長，即采用0.2°/200mm的工藝進行彎制，共彎制35個步長(即7m)可得到7°的彎管。

當需要彎制彎曲角度為8°的彎管時，可選定170mm的步長，即采用0.2°/170mm的工藝進行彎制，共彎制40個步長(即6.8m)可得到8°的彎管。