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第一章煨管设备及弯管计算弯管按其制作方法不同,可分为煨制弯管、冲压弯管和焊接弯管。煨制弯管又分为冷煨和热煨两种。本章着重介绍常用煨管设备的结构特点、性能及操作等方面的知识,以及煨制弯管的下料计算。第一节弯管的一般知识弯管是改变管道方向的管件。在管子交叉、转弯、绕梁等处,都可以看到弯管。煨制弯管具有较好的伸缩性、耐压高、阻力小等优点。因此,在施工中常被采用。弯管的主要形式有:各种角度的弯头、U形管、来回弯(或称乙字弯)和弧形弯管等,如图1—1所示。弯头是带有一个任意弯曲角的管件,它被用在管子的转弯处。弯头的弯曲半径用R表示。R较大时,管子的弯曲部分就较大,弯管就比较平滑;R较小时,管子的弯曲部分就较小,弯得就较急。来回弯是带有两个弯曲角(一般为135°)的管件。来回弯管子弯曲端中心线间的距离叫做来回弯的高度,用字母h表示。室内采暖立支管与干管及散热器连接,管道与不在同一平面上的接点连接时,一般需采用来回弯。U形管是成正半圆形的管件。管子的两端中心线问的距离d等于两倍弯曲半径R。U形管可代替两个90°弯头,经常用来连接上下配置的两个圆翼形散热器。图1-1弯管的主要形式弧形弯管是带有三个弯曲角的管件。中间角一般成90°,侧角成135°。弧形弯管用于绕过其它管子,在有冷热水供应的卫生设备配管时,经常采用弧形弯管。弯管尺寸由管径、弯曲角度和弯曲半径三者确定。弯曲角度根据图纸和施工现场实际情况确定,然后制出样板,照样板煨制并按样板检查煨制管件弯曲角度是否符合要求。样板可用圆钢煨制,圆钢的直径根据所煨管径的大小选用,10-14mm即可。弯管的弯曲半径应按管径大小、设计要求及有关规定而定。既不能过大,也末虚选得太小。因为弯曲半径过大,不但用材料多,而且管子弯曲部分所占的地方也大,这样会给管道装配带来困难;弯曲半径选得太小时,弯头背部管壁由于过分伸长而减薄,使其强度降低,而在弯头里侧管壁被压缩,形成皱纹状态。因此,一般规定:热煨弯管的弯曲半径应不小于管子外径的3.5倍;冷煨弯管的弯曲半径应不小于管子外径的4倍;焊接弯头的弯曲半径应不小于管子外径的1.5倍;冲压弯头弯曲半径应不小于管子外径。弯管时,弯头里侧的金属被压缩,管壁变厚;弯头背面的金属被拉伸、管壁变薄。弯曲半径越小,弯头背面管壁减薄就越严重,对背部强度的影响就越大。为了使管子弯曲后不致对原有的工作性能有过大改变,一般规定管子弯曲后,管壁减薄率不得超过15%。管壁减薄率可按下式进行计算:0010021WDRRA式中A——管子弯曲后外侧母线处管壁的减薄率(%);DW——管子外径(mm);R——弯管的弯曲半径(mm)。弯管时,由于管子弯曲段内外侧管壁厚度的变化,还使得弯曲段截面由原来的圆形变成了椭圆形。弯管断面形状的改变,会使管子的过流断面面积减小,从而增加流体阻力,同时还会降低管子承受内压力的能力,因此,一般对弯管的椭圆率做以下规定:管径小于或等于150mm时,椭圆率不得大于10%;管径小于或等于200mm时,椭圆率不得大于8%。管道的椭圆率可按下式进行计算:00121100dddT式中T——椭圆率(%);d1——最大椭圆变形处的长径(mm);d2——最大椭圆变形处的短径(mm)。应用水、煤气钢管和直缝焊接钢管制作冷煨弯管或热煨弯管时,管子的焊缝应位于距侧面中心线45°的地方,如图1-2所示。以免弯曲时,管子焊缝开裂。图1-2有缝钢管弯曲时焊缝的位置煨制弯管一般不允许产生皱纹,如有个别起伏不平的地方,其高度亦不得大于以下规定:管径小于或等于125mm时,不得超过4mm;管径小于或等于200mm时,不得超过5mm。第二节弯管计算及下料在进行弯管工作之前,必须先算出管子弯曲段的展开长度,并划出弯曲的始点,以便弯曲后能得到正确的半成品件。一、90°弯管的计算90°弯管在管道工程中应用最广,其弯曲半径月因制作方法不同而异。对于冷煨弯管,常取R=(4~6)D;热煨弯管取R=4D;冲压弯头或焊接弯头,常取R=(1~1.5)D。弯曲半径确定以后,即可计算出弯曲部分的下料长度,并能确定热煨时的加热长度,如图1-3所示。从图中可知,管道弯曲后,其弯曲段的外弧、内弧不是原来的直管实际长度,而只有弯管中心线的长度在弯曲前后不变,其展开长度等于原直管段长度。现设弯曲段起止端点分别为a、b,当弯曲角为90°时,管子弯曲段的长度正好是以r为半径所画圆的周长的1/4,其弧长用弯曲半径来表示,即为弧长RRab57.142由式(1-3)可知,90°弯管弯曲段的展开长度为弯曲半径的1.57倍。图1-390°弯臂在弯制U形弯、反向双弯头或方形伸缩器时,如以设计图样要求或实际测量得出的两个相邻90°弯头的中心距尺寸进行划线煨制,那么弯成的两个弯头中心距将比原来的距离要大些,这是由于金属管材加热弯曲时产生延伸的结果。下料时,应将两个弯头中心距减去这一延伸误差,再划出第二个弯头中心线和加热长度,这样才能使两个弯头弯好后,中心线间的距离正好等于所需要的尺寸。延伸误差如图1-4所示,其数值可按下式进行计算:00875.02tgRL式中△L——延伸长度(mm);R——弯曲半径(mm);——第二个弯曲角的角度(°)。图1-4U形弯划线示意图1-第一个弯头2-规定的第二个弯头中心线位置3-实际第二个弯头中心线位置4-第二个弯头下面以方形伸缩器为例,说明弯管划线下料计算方法。在图1-5a中,已知方形伸缩器的尺寸单位为mm,管径为DNl50,弯曲半径R=4DN=600mm。若划线在图1-5b的直线上进行,并以左边端点o为起点,由图上可以看出Oa=1500—R=1500—600=900mmab是弯曲部分,其弧长为ab=1.57R=1.57X600=942mm从a到d由两个反向90°弯加一直管段bc组成,直管段bc的长度应减去延伸误差△L,则bc=2100—2R—△L由式(1—4)可知△L=600X(1—0.00875×90)=127.5mm那么bc=2100—2×600—127.5=772.5mm依此类推,便可计算出各管段的下料长度,如图1—5b所示,划线工作便可顺利进行。在实际工作中,煨制多个弯头组成的管件时,划线工作都分几次去完成。首先在草图上计算出各段下料长度,选取适当长度的直管;然后从一端开始逐个弯头进行制作,在前一个弯头制作好之后,再划下一个,以便处理在弯管工作中的尺寸误差。图1—5b方形伸缩器的下料二、任意弯管的计算任意弯管是指任意弯曲角度和任意弯曲半径的弯管。这种弯管弯曲部分的展开长度可按下式进行计算:RRL01745.0180式中L——弯曲部分的展开长度(mm);——弯曲角度(°);——圆周率;R——弯曲半径(MM)。此外,任意弯管弯曲段展开长度的计算,还可按图1-6及表1-1进行。图1-6任意弯管下面举例说明表1-1的使用方法。表1-1任意弯管计算弯曲角度半弯直长C弯曲长度L弯曲角度半弯直长C弯曲长度L1234567891011121314151617181920212223242526272829303132330.00870.01750.02610.03490.04360.05240.06110.0699O.0787O.08750.09620.10510.11390.12280.13160.14050.14940.15840.16730.17630.18530.19440.20340.21260.22160.23090.24000.24930.25870.2679O.27730.2867O.29620.01750.03490.05240.06980.08730.10470.12220.13960.15710.17450.19200.20940.22690.24430.26180.2793O.29670.31420.33160.3491O.36650.38400.40140.41890.43630.45380.47120.48870.50610.52360.5411O.55850.5760464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778O.42450.43480.44520.45570.46630.47690.48770.4985O.5095O.52050.5317O.54290.5543O.56570.57740.58900.60090.6128O.62490.63700.64940.66180.6745O.68720.70020.7132O.7265O.73990.75360.76730.78130.7954O.80980.8029O.8203O.83780.8552O.8727O.89010.9076O.92500.94250.95990.97740.99481.01231.02971~04721.06471.08211.09961.11701.13451.15191.16941.18681.20431.22171.23921.25661.27411.29151.30901.32651.34391.3614343536373839404142434445O.30570.31530.3249O.3345O.34430.35410.36400.37380.38390.39390.40400.41410.59340.6109O.62830.6458O.6632O.68070.69810.7156O.73300.75050.7679O.7854798081828384858687888990O.82430.83910.8540O.8693O.88470.90040.91630.93250.9484O.96570.98271.0001.37881.39631.41731.43121.44861.46611.48351.50101.51841.53591.55331.5708注:引用表中C、L值时,应乘以弯曲半径R。例已知图1-7中弯头的弯曲角度=25°,弯曲半径R=500mm,安装管段距转角点M的距离为91lmm,取一根直管来煨制弯头,试问应如何划线?解需加工的弯管端直管段长度b=911-CR查表1-1得,当=25°时,C=0.2216,L=0.4363;故CR为:0.2216R=0.2216×500=111mm因此,得b=911-111=800mm弯曲部分实际展开长度L=0.4363R=0.4363×500=218mm根据计算出来的直管段长度b及弯曲部分展开长度L,便可进行划线。如图1-7b所示。图1—7弯管计算由上面的例子可以看出,只要弯曲角度和弯曲半径一定,利用表1—1就能很方便地进行任意角度、任意弯曲半径的弯管计算。而在热煨时,其加热管段长度一般应比弯曲长度稍长一些,以便保证弯曲部分加热均匀。增加的长度一般规定为:对于弯曲角度大的管子,可增加二倍管外径长度;对弯曲角度小的则增加弯曲长度的20%。三、其它弯管的计算1.任意角度来回弯任意角度来回弯分等弯曲半径和不等弯曲半径两种。图1—8为等弯曲半径的任意角度来回弯。这种弯管具有弯曲半径R、弯曲角度、弯曲距离H、弯管长度A及直管长度L五个可变数据。在实际工作中,一般可根据设计或现场实际情况确定三个数据(H、R及),仅有两个数据(L、A)需由计算确定。1-8带等弯曲半径的任意角度来回弯图1-9带不等弯曲半径的来回弯L、A值的计算分两种情况1)当H≠2R时22sinRtgHL22RtgtgHA来回弯展开总长度为90RL。2)当H=2R时tgHtgRL2sinsin2HRa来回弯展开总长度仍为90RL。图1—9为不等弯曲半径来回弯,其下料计算可按下述公式进行。弯管间直管段的长度sincos1212122ARRHRRHAL弯管展开总长度21222121'201745.0180RRHHARRLRRL
本文标题:弯管一般知识及计算下料方法
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