金属煨管及弯管计算一、弯管的一般知识1)弯管的主要形式: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所示图1-1弯管的主要形式① 、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② 、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表示管道与不在同一 平面上的接点连接时,一般需采用来回弯③ 、U形管是成正半圆形的管件管子的两端中心线间的距离d等于两倍弯曲半径RU形管可代替两个90°弯头④ 、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2)弯管尺寸由管径、弯曲角度和弯曲半径三者确定① 、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② 、弯管的弯曲半径既不能过大,也不能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 规定冷煨弯管的弯曲半径应不小于管子外径的4倍③ 、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:R + °w~2~x 100监式中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)由上式可知,0 25的管子弯曲半径不得小于70 mm, 0 20的管子弯曲半径 不得小于56 mm,但由于薄壁管一般达不至U国标标准,所以该半径尺寸应方攵 大一些)④ 、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:T = d 1 - d 2 x 100"~~a为1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)。
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二、弯管计算及下料1)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2)90°弯管的计算① 、90°弯管在管道工程中应用最广,其弯曲半径因制作方法不同而异对于冷煨弯管,常取R=(4〜6)D弯曲半径确定以后,即可计算出弯 曲部分的下料长度,如图1-3所示双 图1-3 90°弯臂② 、从图中可知,管道弯曲后,其弯曲段的外弓瓜、内孤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,其弓瓜 长用弯曲半径来表示,即为弧,长 ab = 2 火=1.57R4由上式可知,90°弯管弯曲段的展开长度为弯曲半径的1. 57倍若D=25 mm,取R=4D,则弯曲段a、b的长度=157 mm若D=20 mm,取R=4D,则弯曲段a、b的长度=125.6 mm3) 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。
① 、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:(AL = R tg一 A-0.00875a)式中AL——延伸长度(mm);R——弯曲半径(mm);a——第二个弯曲角的角度(° )② 、U形弯划线示意图图1-4 U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4) 下面以方形伸缩器为例,说明弯管划线下料计算方法①、已知方形伸缩器的尺寸单位为mm,管径为DN25 ,弯曲半径R=4DN=100mm② 、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—100=1400mm; ab是弯曲部分,其孤长为 ab=1. 57R=1. 57 X 100=157mm③ 、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—AL④ 、由式(1—4)可知△ L=100X(1—0.00875X90)=21. 25mm;那么 bc=2100—2X 100—21.25=1878.75mm⑤ 、依此类推,便可计算出各管段的下料长度。
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5) 任意弯管的计算① 、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:naRL =——=0.01745aR 180式中L——弯曲部分的展开长度(mm);a——弯曲角度(° );兀——圆周率;R——弯曲半径(MM)② 、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进行表1-1任意弯管计算弯曲角度a半弯直长C弯曲长度L10. 00870. 017520. 01750. 034930. 02610. 052440. 03490. 069850. 04360. 087360. 05240. 104770. 06110. 122280. 06990. 13969O. 07870. 157110O. 08750. 1745110. 09620. 1920120. 10510. 2094130. 11390. 2269140. 12280. 2443150. 13160. 2618160. 14050. 2793170. 1494O. 2967180. 15840. 3142190. 16730. 3316200. 17630. 3491210. 1853O. 3665220. 19440. 3840230. 20340. 4014240. 21260. 4189250. 22160. 4363260. 23090. 4538270. 24000. 4712280. 24930. 4887弯曲角度a半弯直长C弯曲长度L46O. 42450. 8029470. 4348O. 8203480. 4452O. 8378490. 45570. 8552500. 4663O. 8727510. 4769O. 8901520. 48770. 9076530. 4985O. 925054O. 50950. 942555O. 52050. 9599560. 53170. 977457O. 54290. 9948580. 55431. 012359O. 56571. 0297600. 57741~0472610. 58901. 0647620. 60091. 0821630. 61281. 099664O. 62491. 1170650. 63701. 1345660. 64941. 1519670. 66181. 1694680. 67451. 186869O. 68721. 2043700. 70021. 2217710. 71321. 239272O. 72651. 256673O. 73991. 2741290. 25870. 5061740. 75361. 2915300. 26790. 5236750. 76731. 309031O. 27730. 5411760. 78131. 3265320. 2867O. 5585770. 79541. 343933O. 29620. 576078O. 80981. 361434O. 30570. 593479O. 82431. 3788350. 31530. 6109800. 83911. 3963360. 3249O. 6283810. 85401. 417337O. 33450. 645882O. 86931. 431238O. 3443O. 663283O. 88471. 4486390. 3541O. 6807840. 90041. 4661400. 36400. 6981850. 91631. 4835410. 37380. 7156860. 93251. 5010420. 3839O. 7330870. 94841. 5184430. 39390. 750588O. 96571. 5359440. 40400. 7679890. 98271. 5533450. 4141O. 7854901. 0001. 5708注:引用表中C、L值时,应乘以弯曲半径R。
③ 、下面举例说明表1-1的使用方法。