冷弯管加工施工方法与流程

本发明涉及一种管道施工方法，具体是，涉及一种冷弯管加工施工方法。

背景技术：

随着我国天然气和石油工业的不断发展，天然气管道施工的要求也随之提高。由于天然气长输管道工程具有线路长、地区跨度大，自然地形、地质、地貌差异性大，单项工程多，安装工艺独特，管道安全性要求高，管径大及压力高等特点，使得天然气长输管道的施工要求较为严苛。

但是在管道施工过程中往往需要管道转弯，现在常用的方法是在管道转弯处焊接弯头，给穿管施工带来许多不便，增加了焊接的难度，降低了管道施工效率。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是提供一种冷弯管加工施工方法，能够使管道弯曲到规定角度，提高管道施工效率。

技术方案如下：

一种冷弯管加工施工方法，包括：

将管道送入弯管机，弯管机模具、内胎芯放入管道内；

涨紧内胎芯，内胎芯将弯管机模具抵在管道内壁上，保持管道水平，利用弯管机对管道进行弯曲；

管道弯曲后的冷弯管达到所需的要求后，把管道从弯管机中吊出。

进一步，弯管机水平放置，在弯管机前设两个导管架，管道进入设备前调整直焊缝的位置，用卷尺量出管道轴线的中心点，便于用吊车能够平衡起吊，使管道水平进入弯管机，标记好第一次弯制点和管道的进给量。

进一步，操作弯管机，管道弯曲的步骤包括：

内胎芯采用液压控制，涨紧内胎芯，直至将管道内壁涨紧，弯管机模具包括上模具与底模，内胎芯位于上模具与底模之间。

启动底座控制手柄，使管道在上模具与底模和楔块中实现水平；

启动楔块控制手柄，拖起管道，当管道水平后，按下底座控制手柄，使主顶油缸上升，上升到一定高度时，松开手柄，此时用角度尺测量冷弯管的角度；

上抬底座控制手柄，释放油缸压力，上抬楔块控制手柄，释放楔块油缸压力，然后再测量弯管角度；

启动绞车控制手柄，冷弯管向前进给，上抬内胎芯控制手柄，释放内胎芯压力；

再次按下绞车控制手柄，内胎芯向后倒退，使得内胎芯回到起弯点，保证内胎芯在上模具的下方，控制弯制点的椭圆度，重复弯制步骤，每弯两次退一次内胎芯的循环过程。

进一步，冷弯管从设备中吊出步骤包括：

释放所有工作压力，包括：内胎芯压力、楔块压力、底座油缸压力；

按下绞车控制手柄，使冷弯管向前行走，同时上抬内胎芯行走控制手柄，使得内胎芯在管中均匀倒行，控制液压管与地面保持静止；

当冷弯管的末端达到模具的末端时，退出内胎芯，按下楔块控制手柄，使楔块升高，把冷弯管托起，将吊带放置于冷弯管中部起吊，缓慢退出弯管机，放置在管架上。

进一步，还包括冷弯管的检测步骤，检测内容包括：外观允许偏差、冷弯管端横截面椭圆度、冷弯管弯曲部分横截面椭圆度、截面外径、冷弯管角度与要求弯曲角度的偏差，以及有无褶皱、裂纹、机械损伤。

进一步，冷弯管中部椭圆度≤0.02d，端部椭圆度≤0.01d，冷弯管角度误差范围：-0.5°≤角度偏差≤0.5°。

本发明技术效果包括：

本发明能够使管道弯曲到规定角度，提高管道施工效率。本发明操作简单、高效，非常适合于野外管道敷设的使用，具有适应性广泛的特点。

附图说明

图1是本发明中冷弯管加工施工方法的流程图。

具体实施方式

以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

本发明主要原理是通过在钢管预定的地方(钢管的内、外部)施加一定的作用力，通过若干次微分塑性变形，使之均匀弯曲变化，达到一定的弯曲角度。

1、屈服原理：通过在钢管预定的地方(钢管的内、外部)施加一定的作用力，使之发生塑性变形，达到一定的弯曲角度的施工原理。

2、曲率半径：冷弯管就是通过若干次微分塑性变形，达到圆弧状所形成的。进给量为300毫米，曲率半径大于或等于30d。

如图1所示，是本发明中冷弯管加工施工方法的流程图。

冷弯管加工施工方法，具体包括以下步骤：

步骤1：将管道送入弯管机，弯管机模具、内胎芯放入管道内；

弯管机必须水平放置，且具有可调性。在设备下方垫一层碎石，既可以强化地基，还可以调整设备的平整度，然后组装、调试好设备，在弯管施工前应校平，前后左右误差不得大于0.1°。

正式弯管前，应作好以下几项工作：

调整内胎芯的主要参数(根据钢管壁厚调整胎芯的型号)；弯管机性能应能满足弯管工艺参数，具有良好的工作状态，具备准确的量值显示性及安全性；配合设备应能满足弯管制作要求，具有良好的工作状态；应对弯管机模具和待加工的钢管内、外进行清理，防止杂物将外防腐层和内减阻涂层划伤。

在弯管机前设两个导管架，目的是以便在管材进入设备前能够调整直焊缝的位置；且需要用软物体捆绑好，以免破坏防腐层和母材，且它们之间的最佳距离为7米，有利于施工。用卷尺量出管材轴线的中心点，便于用吊车能够平衡起吊，使管材水平进入弯管机。

管材的进入：将管材吊至弯管机前的管墩，把吊带放在管材的中间部位吊起，吊车向前旋转，送前一半管材进入弯管机，松开吊带挪至管后端吊起，然后再向前旋转，将剩下的一半送入弯管机中。在管材进入设备的同时，操作手应该认真的配合，控制内胎芯在管中的进尺位置，保持内胎芯进尺至管后端，使管材顺利进入弯管机。

管材的定位：管材进入设备后，将绞车钩伸出(其作用是用于管材弯制时提供进给的动力源)，根据需弯制的角度确定管材的伸长余量，利用绞车拉动管材到适当的位置。标记好第一次弯制点，然后在管材上依次每隔900mm(3次)再划一条竖线，该做法是用来确定进给量。

吊带的安置：

用线锥在管材前端的上下管壁标记好垂直线，以便确定吊带打结位置，从而减小冷弯管的平面度误差。每一步弯制的同时，都要注意垂直线位置的变化，同时还要注意吊车爬竿在重力变化的情况下产生倾斜而导致管材偏扭，应尽量控制垂直线的偏差，以提高冷弯管的加工质量。

第一弯制点的确定：

弯管机弯制点至管材管端的距离为2米，一般直管段要求不小于2米，冷弯管的曲率半径不小于40dn(dn为管材公称直径)。

内胎芯位置的确定：

在胎芯定位之前，如发现胎芯偏转应及时调整，内胎芯的位置在上模具的正下方。

步骤2：涨紧内胎芯，内胎芯将弯管机模具抵在管道内壁上，保持管道水平，利用弯管机对管道进行弯曲；

针对不同管径的母材，结合母材的材质，以及反弹量的不同，其最大弯制角度也有所不同，φ720冷弯管最大加工角度为12度。

1、涨紧内胎芯，内胎芯采用液压控制，内胎芯的压力要达到最大值(10mpa)，直至将管材内壁涨紧，才可以进行下一个步骤。弯管机模具包括上模具与底模，内胎芯位于上模具与底模之间。

2、启动底座控制手柄；使管道在上模具与底模和楔块中实现水平；

3、启动楔块控制手柄；拖起管道，当管道水平后，按下底座控制手柄，使主顶油缸上升，上升到一定高度时，松开手柄，此时可以用角度尺测量冷弯管的角度。

4、上抬底座控制手柄；释放油缸压力，上抬楔块控制手柄，释放楔块油缸压力，然后再测量弯管角度，可以发现前后角度的变化。

5、启动绞车控制手柄；冷弯管向前进给300mm，执行第2-4步，完成后，上抬内胎芯控制手柄，释放内胎芯压力。

6、再次按下绞车控制手柄：使冷弯管进给300毫米，在工作人员的配合下，使内胎芯向后倒退600毫米，使得内胎芯回到起弯点，这样保证了内胎芯永远在模具的下方，目的是为了控制弯制点(弯曲段)的椭圆度。然后重复第2-6步，进行每弯两次退一次内胎芯的循环过程。

角度的变化是钢材的弹性造成，一般情况下，要克服管材材质、温度、操作手视觉、测量员等综合因素造成的误差。要做到高效、高质量的施工，这些因素是要避免的，就以往经验来综合考虑，可以得出每一根冷弯管开始弯制时，前后两次和中部一次需进行测量，可以减少各种因素造成的对弯管角度误差的影响。

步骤3：管道弯曲后的冷弯管达到所需的要求后，把管道从弯管机中吊出；

当冷弯管达到所需的要求后，需把冷弯管从设备中吊出，具体步骤如下：

1、释放所有工作压力(内胎芯压力、楔块压力、底座油缸压力)。

2、按下绞车控制手柄，使冷弯管向前行走，同时上抬内胎芯行走控制手柄，使得内胎芯在管中均匀倒行，控制液压管与地面保持静止，减小了液压管的磨损，同时降低了工人的劳动强度。

3、当冷弯管的末端达到模具的末端时，退出内胎芯，按下楔块控制手柄，使楔块升高，把冷弯管托起，摘下吊带放置于冷弯管中部起吊，缓慢退出弯管机，放置在管架上。

4、把冷弯管放到管架上后，换用吊管钩吊到成品堆放区，以备待检。

5、冷弯管的吊装。

吊装冷弯管时，一定要使吊钩处在同一条母线上，否则会在吊装过程中，吊钩受力不均产生打滑现象，损坏管口坡口。

在冷弯管摆放至指定地点时，一定要事先在先前放置的管材间放置柔软的保护材料，如草垫、粗软绳等，保护好防腐层、母材不受损害。

冷弯管外运装车时同样要在车槽内放置草垫、软土袋等保护材料，不得与硬物体接触，装管时应小心轻放。

步骤4：冷弯管的检测。

冷弯管的外观允许偏差：

冷弯管端横截面椭圆度：小于1％；

冷弯管弯曲部分横截面椭圆度：小于2.0％；

任意垂直于管轴线的截面外径：+0.5％od,-0.15％od±1％dn；

冷弯管应无褶皱、裂纹、机械损伤；

冷弯管角度与要求弯曲角度的偏差：±30′。

冷弯管制作的技术要求及质量检验：

弯管机弯制点到定位点的距离为2米，标准要求的直管段为≥2米，冷弯管的曲率半径≥30dn(dn为管材公称直径)。

冷弯管椭圆度的测量:中部椭圆度≤0.02d，端部椭圆度应≤0.01d。

冷弯管角度的测量：采用电子角度仪，前后测量时保证角度仪朝同一方向放置，可以减小测量误差，角度误差范围：-0.5°≤角度偏差≤0.5°。

冷弯管检漏：采用电火花检漏仪，检漏电压根据防腐层的类型而定，现川气东送管材检漏电压为25kv。检漏的冷弯管须接地良好，不然会造成静电伤人。

表面质量检查：由弯管造成的对管子防腐层的损伤，必须按有关防腐规定进行修补。弯管内外表面应光滑，不能有外观缺欠，如结疤、划痕、重皮等缺欠。

理论上内弧线管壁应该被挤压，壁厚增加，外弧线管壁被拉展，壁厚减薄，但实际上冷弯管内、外弧线壁厚增加或减薄甚微，因此可以不考虑冷弯管的壁厚增减。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。