在大口徑冷彎管制作過程中，確保鋼管表面褶皺和橢圓度符合技術規(guī)范，一直是彎管技術和施工人員面臨的主要問題。怎樣才能生產(chǎn)出滿足管道施工使用要求的冷彎管，解決冷彎管生產(chǎn)中存在的一些技術難題，始終是彎管預制人員探索的目標。
由于受地形、地貌的影響，尤其是在丘陵、山區(qū)的管道施工中，鋼管冷彎成為油氣管道施工中不可缺少的重要工序。2001年12月，江漢油田斥資從意大利引進了2000HD32-42液壓彎管機，隨著中石化、中石油管道建設的全面開展，該設備在保證管道施工的順利進行中發(fā)揮了重要作用。在冷彎管制作過程中，如何提高設備使用壽命、確保產(chǎn)品合格率，一直是生產(chǎn)中面臨的主要問題。本文以Φ1016mm彎管為例，著重介紹大口徑冷彎管的制作技術。
適用環(huán)境
彎管機所有部件均可在惡劣環(huán)境條件(如雨水)、不恰當操作和誤操作以及過載等情況下受到保護。彎管機所有系統(tǒng)均適合在±40℃以及0～100%濕度的環(huán)境下作業(yè)。彎管機適合在海拔高度0～3000m的地方使用。彎管機工作前應選擇合適的工作場地。場地既能滿足直管和彎管的堆放，還應保證地面能夠承受設備的壓力。
其發(fā)動機型號是CAT3116渦輪增壓;柴油發(fā)動機功率是145 [HP]、108[kw];發(fā)動機最高轉(zhuǎn)數(shù)是2200[rpm];油箱容積150[litres];電池是24[V]、200[A/h];電源是24[V]DC。
液壓部分主液壓回路的操作壓力是300[bar]，油量是150[l/min];胎芯液壓回路最高壓力是100[bar];絞車液壓回路最高壓力是100[bar];液壓絞車最大拉力是70[kn];油缸容量是400[l]。彎制性能，見表1。
制作要點
來管驗收 檢查已防腐母管的表面是否有油污、凹坑、彎曲、防腐層褶皺、防腐編號及管號的標識不清晰或書寫錯誤、結(jié)疤、機械損傷等外觀缺陷，并做好驗收記錄;進行電火花檢漏，檢漏電壓要求：FBE為2.5kV、3PE為25kV，并做好記錄;檢查來管是否有質(zhì)量證明書，且內(nèi)容齊全、對鋼管型號、規(guī)格等進行對照，如無質(zhì)量證明書，可拒收。
切實可行的質(zhì)保體系及制造工藝規(guī)范 質(zhì)保體系應明確質(zhì)量保障的組織機構、審核程序、工藝控制措施、檢驗手段、檢驗記錄(表格)等，并遞交標段監(jiān)理審核確認;制造工藝規(guī)范根據(jù)有關標準、規(guī)范及業(yè)主規(guī)定的彎管基本參數(shù)制定詳細的制造工藝，制定工藝一經(jīng)確定，制造廠必須制定相應的工藝保證措施，并保證在整個制造期間工藝不變。制造工藝規(guī)范應包括節(jié)距長度、曲率半徑、每次彎制角度等。彎管制作基本規(guī)定，見表2。
彎管基準點設定的正確與否，直接影響彎管的成敗。因此，迅速、正確的設定彎管必須的四個基點是彎管的關鍵。
胎芯——頂模基準點設定 胎芯必須準確地定位在頂模下，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，因為在操作過程中胎芯是深入鋼管內(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來正確定位胎芯在頂模下的準確位置，這樣就不用向鋼管內(nèi)部看胎芯位置。胎芯的頭部邊緣應超出頂模前端300mm。胎芯定位好后，應在胎芯前端系上一細鋼絲繩，在彎管機前端12m處予以打樁固定。
彎曲間隔基準點設定 在彎曲過程中，鋼管在事先確定的間隔下在彎管機上向前推進，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在鋼管面向操作手的一側(cè)，以便操作手很容易看到標識。鋼管每推進一次都停下來進行下一次彎曲，在彎曲外胎的襯里上也應標上間隔基準，以便鋼管的間隔基準有一個參考。正確的間隔基準與鋼管的型號、直徑和壁厚有關。
鋼管水平基準點設定 鋼管每次彎曲的角度是在水平基準與彎曲基準測量的，如果沒有水平基準，就不會有測量角度的起點。兩個基準都應建立并標在外側(cè)液壓缸的計量桿上;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，再放開閥桿，使鋼管回到原來位置;向前推動栓緊外胎操縱桿，使栓緊外胎向上夾著鋼管，再松開操縱桿，保持栓緊外胎的位置不動;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。當彎管機內(nèi)的鋼管處于水平時，標在刻度桿上。這個標志是刻度桿上的兩個基準標志之一。另外一個標志用來測量每次推進(彎曲)的角度的量。
鋼管彎曲基準的設定 使鋼管升到水平位置，向前推動彎曲外胎操縱桿直到水平基準標志稍微露出一點在向?qū)ι厦妫砷_操縱桿使彎曲外胎停留在此位置。向前推動栓緊外胎操縱桿直到栓緊外胎緊緊地栓住鋼管，松開操縱桿。鋼管找平后，微量彎曲鋼管，一點一點增加到所要求彎曲的量達到要求為止( 不超過0.5°);按第一個標志位置開始對鋼管進行后續(xù)的彎曲，直到達到所要求的角度為止(不超過12.5°)。
彎制程序 彎管機可彎制有涂層或沒有涂層的鋼管，最大涂層厚度為10mm。以下為正確彎管的程序，如未能遵守本程序進行操作，對鋼管和彎管機都會造成損壞。 剛性基座和楔塊在最低位置，將鋼管從固定端放入彎管機。 將胎芯從剛性基座上驅(qū)入鋼管中。
將鋼管抬高直至管端達到固定端，用絞車吊住，這就是第一彎制位置。 將胎芯放入鋼管中的正確位置，胎芯頭部邊緣應超出頂模前端300mm。漲開胎芯，胎芯的最大工作壓力是100bar。將剛性基座移到水平基準，鋼管觸到模具的最低點且不在輥子上，標好彎制表的刻度，這是彎管的起始位置。開動楔塊液壓缸直到楔塊與定位座相接觸，如果楔塊壓力表達到150~300bar，就停止動作。要完成彎制工作，將剛性基座移動至彎曲基準。剛性基座和定位座放下直至鋼管被放到輥子上，管夾自動打開。收縮胎芯。至此，第一彎制周期結(jié)束。要進行下一個彎制周期，用絞車將鋼管放到下一個位置，然后從4步開始重復。鋼管彎制完畢后，應從彎管機定位座端將鋼管取出。
運行問題 鋼管失圓是由于在一處過多壓縮造成的，如果可能，可將鋼管移出，確認鋼管被放到彎制模具中的中間，離上一彎管處300mm，同時，在彎制前，要驗證鋼管是否按規(guī)范制造;鋼管起皺可能是由過度用力或不正確的彎制步驟造成的。如果彎制步驟正確，鋼管還是起皺了，應按步驟檢查前次彎制過程是否有誤，造成起皺的其他原因有：(a)有凹痕，(b)鋼管壁厚不均，(c)管材硬度有變化，(d)管壁有波紋;在彎制過程中，模具磨擦鋼管表面，表明模具沒有完全和定位座及剛性基座對齊。要確保定位座和剛性基座與彎管模具對齊;鋼管涂層沾到模具和定位座上，檢查涂層厚度。如果涂層厚度沒有問題，則應在清晨進行彎管作業(yè)，避免涂層變軟。同時也可以使用一些潤滑劑，如肥皂植物油等，通常情況下，普通涂層沒有問題;如果彎管部分磨損過度，應做下列檢查：剛性基座，模具和定位座上有尖銳邊;彎制時，是否將鋼管與彎管機對齊;管壁硬度有變化;管壁上有波紋;如果鋼管彎得不直(彎管處的軸線必須在同一平面上)，形成螺旋狀。 彎管時，吊管機或吊車未能將鋼管與彎管機對齊，鋼管在彎管機上發(fā)生了偏轉(zhuǎn);彎制過程中，如果楔塊向后打滑，說明楔塊與主架之間的潤滑油過多，應去除楔塊與主架之間的油脂，做一下清潔，再灑點滑石粉或石膏粉;各潤滑部位做到定期潤滑;彎管機的鋼管導輪設置太高會在彎曲過程中損壞或破壞鋼管。彎管機的鋼管導輪設置太低會使鋼管在彎管機上移動非常困難，有可能損傷鋼管，所以，應將其調(diào)到最佳合適的高度。
作業(yè)標準及維護
作業(yè)標準采用目測法檢查外觀質(zhì)量：防腐層平滑，無暗泡、麻點、皺折、裂紋;采用電火花檢漏儀進行針孔檢測，無漏點為合格;彎制彎管宜采用無縫、直縫結(jié)構，不宜采用螺旋焊縫鋼管制作;冷彎管的外觀和主要尺寸應該無裂紋，機械損傷，彎管橢圓度小于2.0%彎曲角度誤差在±0.2°應將冷彎管放平后檢查冷彎管的平面度;其平面度不大于8mm 冷彎管褶折深度≤3mm。
每周清潔空氣過濾器一次，在風沙大的地區(qū)，每天清潔一次。每工作250小時或每消耗8500升燃料后，更換發(fā)動機機油和過濾器。每250小時，檢查電池(并清潔觸點)。每周給管子導輥上油脂。每周給所有液壓缸軸承上油脂。每周給定位軸承和定位桿上油脂。每周用加油泵給定位座上搖桿軸臂軸承上油脂。每天檢查曲柄軸箱、液壓油、液壓回路，檢查是否有漏油處。
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