大口径弧形管冷弯制作工法

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1、适用范围
    1.1本工法适用于工业及民用建筑安装工程中公称直径DN80≤D≤DN350，壁间3.5mm～18mm，曲率半径≥25D的各类低碳钢的制作施工。
    1.2本工法还适用于需要相同顶弯应力和曲率半径和各类低碳钢制作的型钢的弯制施工。
    2、原理
    2.1自制顶弯装置，在具有足够强度和刚度的龙门架上装设油压千斤顶，利用千斤顶产生的水平推力，推动模块顶管，达到顶弯管子的目的。两个挡模块的间距可以调整，调整范围为1000~3000mm。
    2.2顶弯装置示意图见图一、图二。
    3、主要机具
序号 名  称 规格型号 数量 备  注
1 液（油）压千斤顶 QF?00T?0B 1 外购，根据所需推力大小选用
2 顶弯装置构架  1 各型Q235材料组合，自制
3 水平滚动架  2 自制
4 芯棒、芯板、护圈、模块  若干 自制
5 起重芯棒门形架  1 自制
    4、施工准备
    4.1管材检验
    4.1.1管材必须有制造厂的合格证和质量保证书。
    4.1.2管材应逐根进行外径和壁厚的测量。
    4.1.3管标的外表面应光滑，无裂纹和过腐蚀现象。
4.2技术准备及技术交度。
    施工前应认真仔细地做好口头和书面技术交底及主要技术准备工作，其中关键要点是：
    4.2.1弯管加工时应制弯曲方向、弯曲部位与焊缝之间的关系，对接焊口应在距顶弯点大于等于管径的位置，焊接管的焊缝应避开受控（压）区。
    4.2.2管道的连接工艺有螺纹连接、压槽扣板连接及时接，需要顶弯的管道在顶弯之前应将丝口、压槽及焊接坡口加工好，比口应用丝口帽加以保护。
    4.2.3根据所弯制管道的大小曲率半径做好各种长、短样板。短样板在试顶弯时用，长样板在检验时用。长样板长度与来料长度相对应，可用小角钢做成桁架式，保证其刚度。
    5、施工工艺
5.1工艺流程
    工艺流程见图三。
01统筹排料  →  02编号  →  03弹管道中心线  →  04调整档模块间距  →

    05划顶弯点  →  06试顶弯确定顶出量  →  07锁定可调限位螺杆  →   08继续顶其它各点  →

09全长样板检验或弦长弦高弦检验  → 10折皱度检验  →  11平面度检验  →  12椭圆度检验

    5.2操作工艺过程
5.2.1统筹排料：
    根据来料长度，进行统筹排料，保证同批量为同一分段长度，这样可以减少成试顶弯（新的顶出量的确定）次数。
5.2.2编号
编写所顶弧形管段的安装区域号码、管材长度和半径尺寸。
5.2.3弹管道中心线
    在两管端通过挂线锤确定中心点，再用墨斗弹出中心线。顶弯时中心线与两只挡模板上的中心重合后，再顶弯，这是避免管道产生扭曲，保证平面度的重要措施。
5.2.4调整挡模块间距
挡模块间距加大是减轻顶出力的有效措施，间距按以下给定：DN150及以下管径间距为1000mm，
    DN200管径间距1500mm，
    DN250-DN300管径间距为2000mm，
DN300-DN350管径间距值为2500mm-3000mm。
    5.2.5划分顶弯点：
    两顶弯点的长度称分段长度，对同一顶出量而言分段长度的大小对曲率半径值的影响很大，且分段长度过大会影响观感质量，分段长度过小会影响工作效率。分段长度应根据管道曲率半径大小确定。分段长度随曲率半径的增大而增大，一般取800-1200mm。管道中段应等分，两管端部的长度等于或接近中部分段长度的一半。
5.2.6试顶弯确定顶出量
    试顶弯的主要目的的是确定弯管最佳顶出量，顶出量是回弹量与计算弦高值之各，经几个回合的的微量递增试顶确定之。
5.2.7锁定可调限位螺杆
    可调限位螺杆采用M16的螺杆，其螺距为1.5mm，每旋转螺杆一个六角面（60埃┢涞鹘诹课?.25mm，测量精度高于尺量。试顶结束，准备进行连续工作前，锁定限位螺杆。
5.2.8继续顶其它各点：
    按试顶结果对管道上其它各点进行顶弯。
5.2.9全长样板检验或弦长弦高值检验
    全长样板检验是确保曲率半径符合设计要求的重要措施之一，如发现成型与样板不吻合，采取加大顶出量或反顶，直至符合要求。全长样板检验属工序合检验，其返工率较高。对精度较高的圆弧，采用计算弦高值对照表，逐点检验，它属于工序中检验，其精度较高，避免过顶现象，减少返工率。有效保证曲率半径。
5.2.10折皱度检验
利用长度等于顶模块宽度的平尺，在顶点处用塞尺进行折皱度检验。
5.2.11平面度检验
将所弯弧形管放在平台用塞尺进行平面检验。
5.2.12随圆度检验
用间距等于1.1倍管径的门形样板在顶点长、短直径处用尺或塞尺进行椭圆度检验。
    6、质量控制及质量标准
    6.1质量标准
    6.1.1弯管的规格及曲率半径应符合设计要求，弯管的质量满足《工业管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）及《建筑采暖卫生与煤气工程质量检验评定标准》（GBJ302-88）相关要求。
6.1.2弯管的折皱度允许偏差值：
当管径≤DN100时国际为4mm，企标为≤1.5mm；
当管径为DN250≤D≤DN250时国标为5mm，企标为≤1.5mm；
当管径为DN250≤D < DN350时国标为7mm，企标为≤2.0mm。
    6.1.3样板长度≥管长，样板与弯管中部间隙以4mm为合格，优于国际。
    6.1.4椭圆度允许偏差值：
当管径≤DN100时国标椭圆度允许偏差值10%，企标为6%；
    当管径DN125≤D≤DN350时国标椭圆度允许偏差值8%，企标为5%。
6.1.5平面度允许偏差值：
平面度参照GB50235中“Ⅱ形弯管”质量要求，企标弧形管平面度允许偏差，不应超过相应的Ⅱ形管质量要求的80‰，且不超过8mm。
    6.2现场质量控制
    6.2.1加强对现场施工人员的质量意识教育和TQC知识教育。
    6.2.2按本工法及本公司编制的《弧形管顶弯制作工艺标准》进行作业。
    6.2.3制订专项“弧形管冷弯制作质量保证系统图”（见图四），按照作业。
    6.2.4制订专项“弧形管冷弯制作质量保证系统图”（见图四），按图示要求逐项实施质量控制。
6.2.5弯管时，根据管径大小适时调整挡模块间距，管径增大时，应相应加大模块间的距离，减小作用力；加大模块的宽度，增加模块与顶管的接触面积，减小压强。对技术要求较高的弯管，必要时采用芯板，以减少折皱度及椭圆度。
6.2.6根据来料长度统筹排料，确定统一的分段长度，管端长度等于中间长度一半为最佳；管端长度小于1/2挡模块间距时，通过芯棒来过渡，其优点在不切割管道的前提下确保焊口在直线上，且有效地克服了管端直段必须切割之弊病，材料综合节约率达10%，并提高了弯管观感质量。
    芯棒结构见图五。插入段设有变么段，以适用同管径，不同壁厚的管材。
6.2.7管子顶弯时应严格控制项出量。具体做法是：在试顶弯某一批曲率半径的管道时，应及时做好顶出量的记录，在限位可调螺杆的配合下，顶出量经几个回合试验逐步增加，待弯消除回弹后测量，直至弧形与短样相吻合或在两分段长度间测量弦高值并符合要求。
开关拨向退档。管道全长顶弯结束后，通过管道全长样板检验，或对照弦高值表进行弦长、弦高值的交叉及全长检验。
    6.2.8模块加工的精度与各管径规格相配套，模块设计还应兼顾模块的再换方便。
    6.2.9建立三检制，即班组自检、施工员复检、质量员或监理抽检。
    6.2.10管道搬运中注意成品保护，防止弧形管变形和管口损坏。
    7、劳动组织
制作工程负责人兼技术主管：1人；
班长兼现场指挥：1人；
千斤顶操作工：1人；
运管、顶管操作工：2人。
    8、安全技术措施
    8.1参加顶弯的施工人员通过安全技术教育，要熟知本工种的安全操作规程。
    8.2对分体式油压千斤顶的性能和操作要领进行详细技术交底。
    8.3设备的用电线路必须绝缘良好，电动机必须按规定作保护接零或接地，并设专用开关柜。
    8.4分体式油压千斤顶应设防雨罩。
8.5管道在搬运过程中，应根据现场实际采取安全防护措施，防止手脚被压伤。