彎管機(jī)研制、試驗(yàn)及應(yīng)用過程中，對如何保證冷彎管的質(zhì)量進(jìn)行了深入的研究和測試，從冷彎管內(nèi)側(cè)面的褶皺（即波浪）、橫截面的橢圓度、橫截面的平面度、冷彎管表面的防腐層4個方面分析了了冷彎管產(chǎn)生缺陷的原因并提出了相應(yīng)的控制措施。  關(guān)鍵詞：長輸管道；大口徑；冷彎管；缺陷；控制措施  大口徑冷彎管是長輸管道施工中常用的管件，是根據(jù)管線實(shí)際走向，實(shí)測所需彎管角度，利用垂直液壓彎管機(jī)現(xiàn)場制作而成的。進(jìn)人21世紀(jì)，我國長輸管道工程建設(shè)發(fā)展迅速，而且我國地貌復(fù)雜多樣，管道沿線山地丘陵多、平原少，冷彎管的需求量相當(dāng)大，但由于許多參加施工的單位缺少生產(chǎn)冷彎管的經(jīng)驗(yàn)，對如何制作高質(zhì)量的冷彎管，尚處于摸索階段。作為冷彎管機(jī)生產(chǎn)廠家，我們在彎管機(jī)研制、試驗(yàn)及應(yīng)用過程中，就如何保證冷彎管彎制質(zhì)量進(jìn)行了深人的研究和測試，對冷彎管常見缺陷進(jìn)行了分析并提出了控制措施，供大家借鑒。 一、冷彎管的成型機(jī)理  每根冷彎管都是通過若干次彎制完成的。將鋼管置于彎管機(jī)上，彎管機(jī)對鋼管施以彎曲力矩，使鋼管局部發(fā)生適量變形，形成一定的角度，達(dá)到彎制目的，其基本過程是：后端夾具夾緊鋼管（固定支點(diǎn)），然后通過前端下模主油缸的支點(diǎn)（活動支點(diǎn)）向上運(yùn)動，使鋼管沿上模曲線中部（固定支點(diǎn)）彎曲變形，直到彎制成型。  在彎制過程中鋼管的變形發(fā)生在上模上，上模起胎具的作用，其曲線根據(jù)不同規(guī)格、不同材質(zhì)的鋼管塑性變形的臨界值確定。盧以不同的鋼管對應(yīng)不同的上模。  二、彎管基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定      彎管基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定的正確與否，直接影響彎管的成敗。因此，迅速、正確的設(shè)定彎管必須的四個基點(diǎn)，是彎管的關(guān)鍵。  （一）胎芯—頂?；鶞?zhǔn)點(diǎn)設(shè)定      胎芯必須準(zhǔn)確地定位在頂模下，并在每次彎曲時都保持在此位置。否則，鋼管會出現(xiàn)變形或其它破壞，因?yàn)樵诓僮鬟^程中胎芯是深人鋼管內(nèi)部的，操作手不能用眼睛看到胎芯。這就要求用一個外部的基準(zhǔn)來正確定位胎芯在頂模下的準(zhǔn)確位置，這樣就不用向鋼管內(nèi)部看胎芯位置。胎芯的頭部邊緣應(yīng)超出頂模前端300mm。胎芯定位好后，應(yīng)在胎芯前端系上一細(xì)鋼絲繩，在彎管機(jī)前端12m處予以打樁固定。

    二）彎曲間隔基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定      在彎曲過程中，鋼管在事先確定的間隔下在彎管機(jī)上向前推進(jìn)，在每一間隔都彎曲同樣的角度，間隔的數(shù)量通常為300mm，并用石筆或記號筆標(biāo)在鋼管面向操作手的一側(cè)，以便操作手很容易地看到標(biāo)識。鋼管每推進(jìn)一次都停下來進(jìn)行下一次彎曲，在彎曲外胎的襯里上也應(yīng)標(biāo)上間隔基準(zhǔn)，以便俐管的間隔基準(zhǔn)有一個參考。正確的間隔基準(zhǔn)與鋼管的型號、直徑和壁厚有關(guān)。  （三）鋼管水平基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定      鋼管每次彎曲的角度是在兩個基準(zhǔn)之間測量的，水平基準(zhǔn)與彎曲基準(zhǔn)。如果沒有水平羞準(zhǔn)，就不會有測量角度的起點(diǎn)，致使無從量起。兩個基準(zhǔn)都應(yīng)建立并標(biāo)在外側(cè)液壓缸的計(jì)量桿上。  1、小心地向前推動彎曲外胎操縱桿，直到彎曲外胎托著鋼管輕輕地接觸頂模為止，然后放開閥桿，使鋼管回到原來位置。      2、向前推動栓緊外胎操縱桿，使栓緊外胎向上夾著鋼管，然后松開操縱桿，保持栓緊外胎的位置不動。      3、測量頂模前端的底邊到管頂?shù)木嚯x，然后測量其后端底邊到管頂?shù)木嚯x。對比這兩個結(jié)果，一個測量尺寸應(yīng)比頂模后端的測量尺寸小6—7mm。這樣可使鋼管在頂模的中前部開始彎曲（如果鋼管先從頂模的后半部開始彎曲會發(fā)生變形）。如果前端的尺寸較大，輕微降低栓緊外胎，提高一點(diǎn)彎曲外胎，重新測量其距離，直到所要求鋼管水平位置符合要求為止。當(dāng)彎管機(jī)內(nèi)的鋼管處于水平時，然后標(biāo)在刻度桿上。這個標(biāo)志是刻度桿上的兩個基準(zhǔn)標(biāo)志之一。另外一個標(biāo)志是用來測量每次推進(jìn)（彎曲）的角度的量。 三、冷彎管缺陷產(chǎn)生的原因及控制措施  根據(jù)SY0401—98《輸油輸氣管道線路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對冷彎管成型工藝的要求，從以下4個方面控制冷彎管的缺陷：冷彎管內(nèi)側(cè)面不允許有褶皺（即波浪）；橫截面的橢圓度不應(yīng)大于2%D（被彎鋼管公稱直徑）；根據(jù)設(shè)計(jì)要求，橫截面的平面度不應(yīng)超標(biāo)；彎制過程中不損傷管件表面的防腐層。  （一）褶皺控制 1、原因分析  鋼管變形過程中內(nèi)壁單元體受力情況如圖1所示。由圖1可知，鋼管發(fā)生變形部位的內(nèi)壁處于自由狀態(tài)，所以管內(nèi)壁極易發(fā)生失穩(wěn)變形，加上內(nèi)胎后，使管壁受力平衡，從而減小了失穩(wěn)變形的趨勢。在彎制中，內(nèi)胎芯的正確使用非常關(guān)鍵。內(nèi)胎所處的位置狀態(tài)（軸向位置和垂直度）是否正確，以及能否根據(jù)不同管壁厚度正確調(diào)整內(nèi)胎工作直徑都會直接影響彎管質(zhì)量。

     圖1 鋼管內(nèi)弧管壁單元體受力情況  2、控制措施  根據(jù)產(chǎn)生褶皺原因，我們從兩個方面控制：一方面是在彎制過程中內(nèi)胎不能放置在靠近前夾具一側(cè)，而應(yīng)放在靠近下模彎曲缸一側(cè)，且內(nèi)胎后部超出上胎后部150mm左右。同時在進(jìn)行前3次彎曲時，彎曲缸的升程不宜過大，在后步工序中彎曲缸升程應(yīng)逐漸遞增，直到鋼管接觸到上胎弧線高點(diǎn)為止，這樣可以使鋼管在彎曲過程中能平緩過渡，保證鋼管不發(fā)生失穩(wěn)變形。另一方面是在彎制鋼管前調(diào)整內(nèi)胎，試彎一根管時，內(nèi)胎必須處于自鎖位置，撐住鋼管內(nèi)壁后方可進(jìn)行彎制。通過采取以上措施，就可以保證鋼管不出現(xiàn)褶皺（或波浪）。  在彎制中，我們發(fā)現(xiàn)，內(nèi)胎軸向位置不易控制，因此設(shè)計(jì)制作了一個示位小車，用一標(biāo)桿將內(nèi)胎與小車進(jìn)行剛性連接。當(dāng)內(nèi)胎與上模中心線重合時，記下小車的相對位置，一次彎曲作業(yè)完畢鋼管向后軸向移動時，連同內(nèi)胎和小車一起向后移動一個作業(yè)長度，而后松開內(nèi)胎脹緊機(jī)構(gòu)，啟動內(nèi)胎馬達(dá)，使內(nèi)胎連同小車一起向前移動，直到小車回到原始標(biāo)定位置。為了控制內(nèi)胎垂直度，我們采用了示位指針，將其固定在連接標(biāo)桿上，同時在管口劃出示位標(biāo)記，當(dāng)示位指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，及時將內(nèi)胎退出并進(jìn)行人工校正。  （二）橢圓度控制 1、原因分析  鋼管彎制時，其受力情況如圖2所示。鋼管彎曲時，內(nèi)側(cè)受壓應(yīng)力、外側(cè)受拉應(yīng)力、中性層上應(yīng)力在理論上等于零，鋼管處于受力不均狀態(tài)。平行于彎曲方向的直徑有變小的趨勢，而垂直于彎曲方向的直徑有增大的趨勢，所以鋼管受彎曲力矩時，尤其是薄壁鋼管，極易發(fā)生橢圓變形。而管口的橢圓成因主要是由于其處于軸向自由狀態(tài)，管口鋼性差，即使未受到相當(dāng)大徑向力的作用，也會發(fā)生橢圓變形，薄壁大口徑鋼管尤為明顯。 
 
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