专利名称：一种变步长冷弯管制造方法
技术领域：
本发明属于机械产品制造领域，涉及一种可应用于石油天然气输送管道用冷弯管 的制造方法。
背景技术：
冷弯管是将钢管按照一定的曲率半径，直接进行物理弯曲，得到符合要求的弯曲 角度，从而适应管道施工中线路走向的改变，这在石油天然气长输管道中得到广泛应用。油气输送管线用冷弯管通常是采用大口径、厚壁钢管，利用垂直液压冷弯管机进 行现场弯制。油气输送用大直径钢管的冷弯过程是一个弯曲角度迭加的过程，如图1所示， 在钢管AH的有效弯曲段“BG”内，首先将“AB”段固定，在“CH”段施加抬升力P将其抬起， 使得钢管“BC”段产生一定量的弯曲变形；第二步，将“AC”段固定，在“DH”段施加抬升力P 将起抬起，使得“CD”段产生一定量的弯曲变形；依此类推，可将钢管全部有效弯曲长度进 行弯曲加工，最终将钢管弯曲到设计角度。每一弯曲变形段，如“BC”、“CD”等，可定义为弯 制“步长”。目前，冷弯管的制造过程中，通常采用固定“步长”，现场施工中一般以300mm为 单位步长，单位步长内的变形量(弯曲角度)随设计的钢管弯曲角度的变化而改变。受弯制过程特点所限，弯管单位步长(如“BC”、“⑶”段)内的变形并不均勻，主要 集中在更小的一段长度内，也就是单位步长内存在变形集中的位置。在单位步长内弯曲角 度较大的时候，将会引起局部变形量过大，并由形变导致材料性能发生较大变化。另外，对 于高强度钢管来说，单次弯制的变形量不可能无限制的增大，因而如果要弯制大角度的冷 弯管，仅通过改变单位步长内的弯曲角度是难以实现的。按现有的弯管加工工艺施工，无论多大的弯管角度，均采用固定的300mm的步长。 当设计要求的冷弯管角度较大时，冷弯管弯曲段单位步长内的变形量增大。现有的施工技 术和弯制过程决定了单位步长内钢管的变形不均勻，变形集中的部位必然出现外观变化较 大，并且会因形变过大导致材料性能发生较大变化。
发明内容
本发明目的在于提共一种变步长冷弯管制造工艺，采用相对固定的较小变形量 (单位步长内变形角度)，满足大角度冷弯管，使管体变形量较为均勻，改善弯管管体几何 尺寸，避免管体局部性能发生较大变化。本发明设计一种变步长冷弯管制造工艺，用于油气输送用冷弯管的制造。本发明的特点为，在油气输送用冷弯管的制造过程中，采用相对固定的单位步长 内冷弯变形量，通过改变步长来实现设计的弯曲角度。该冷弯管制造工艺过程为(1)针对工程中所用的钢管，采用垂直液压式弯管机，通过模拟试验确定一个不至 引起钢管变形超标的单位步长内弯曲角度，此角度定义为a ；(2)根据管线设计要求，确定冷弯管所要实现的弯曲角度b，由此可得出需弯制的次数n = b/a;(3)测量待弯制钢管的长度，依据弯管机的需要预留一定长度的直管段，剩余部分 确定为可进行弯制加工的有效钢管长度Li，从而计算得出弯制此钢管可选用的步长L = Ll/n ；(4)按步长为L，单位步长内弯曲角度a进行弯制加工，实现冷弯管的制造。发明的效果本发明为一种变步长冷弯管制造工艺，其特点为采用相对固定的单位步长内冷弯 变形量，通过改变步长来实现设计的弯曲角度。与现有技术相比，本发明始终采用固定变形量，弯制不同角度的冷弯管无需改变 变形量，这就使得弯制过程更加准确，也相对简单。并且，单位步长内较小的变形量可使得 弯管管体的变形比较均勻，不会出现变形量过大的情况，这就更能保证弯管的几何尺寸，也 避免了管体局部形变过大引起的材料性能的较大变化。
图1油气输送用冷弯管弯制过程示意图。
具体实施例方式实施例1-3对于强度级别较高的天然气输送管道用X80钢管，其强度较高，弹性范围较大，大 变形量的弯制较难实现，且容易使钢管性能产生大的变化。采用本专利所设计的变步长弯 管制造工艺，可选定相对较小的0. 2° /步长的变形量进行弯制。当需要弯制弯曲角度为4°的弯管时，钢管有效弯曲长度< 7m，可选定300mm的步 长，即采用0. 2。/300mm的工艺进行弯制，共弯制20个步长(即6m)可得到4°的弯管。当需要弯制弯曲角度为7°的弯管时，可选定200mm的步长，即采用0.2° /200mm 的工艺进行弯制，共弯制35个步长(即7m)可得到 。的弯管。当需要弯制弯曲角度为8°的弯管时，可选定170mm的步长，即采用0.2° /170mm 的工艺进行弯制，共弯制40个步长(即6. 8m)可得到8°的弯管。
权利要求
一种变步长冷弯管制造工艺，其特征在于该冷弯管制造工艺过程为(1)针对工程中所用的钢管，采用垂直液压式弯管机，通过模拟试验确定一不至引起钢管变形超标的单位步长内弯曲角度，此角度定义为a；(2)根据管线设计要求，确定冷弯管所要实现的弯曲角度b，由此可得出需弯制的次数n＝b/a；(3)测量待弯制钢管的长度，并确定可进行弯制加工的有效钢管长度L1，从而计算得出弯制此钢管可选用的步长L＝L1/n；(4)按步长为L，单位步长内弯曲角度a进行弯制加工，实现冷弯管的制造。
全文摘要
本发明涉及一种变步长冷弯管制造方法；(1)针对工程中所用的钢管，采用垂直液压式弯管机，通过模拟试验确定一不至引起钢管变形超标的单位步长内弯曲角度，此角度定义为a；(2)根据管线设计要求，确定冷弯管所要实现的弯曲角度b，由此可得出需弯制的次数n＝b/a；(3)测量待弯制钢管的长度，并确定可进行弯制加工的有效钢管长度L1，从而计算得出弯制此钢管可选用的步长L＝L1/n；(4)按步长为L，单位步长内弯曲角度a进行弯制加工，实现冷弯管的制造；本发明弯制不同角度的冷弯管无需改变变形量，弯制准确，简单，变形均匀，避免了管体局部形变过大引起的材料性能的较大变化。
文档编号B21D7/00GK101927281SQ20091008673
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者冯耀荣, 刘迎来, 吉玲康, 池强, 王鹏, 赵新伟, 霍春勇 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油天然气集团公司管材研究所