彎管機研制、試驗及應用過(guò)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，從冷彎管內側面的褶皺（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(gè)方面分析了了冷彎管產(chǎn)生缺陷的原因并提出了相應的控制措施。  關(guān)鍵詞：長(cháng)輸管道；大口徑；冷彎管；缺陷；控制措施  大口徑冷彎管是長(cháng)輸管道施工中常用的管件，是根據管線(xiàn)實(shí)際走向，實(shí)測所需彎管角度，利用垂直液壓彎管機現場(chǎng)制作而成的。進(jìn)人21世紀，我國長(cháng)輸管道工程建設發(fā)展迅速，而且我國地貌復雜多樣，管道沿線(xiàn)山地丘陵多、平原少，冷彎管的需求量相當大，但由于許多參加施工的單位缺少生產(chǎn)冷彎管的經(jīng)驗，對如何制作高質(zhì)量的冷彎管，尚處于摸索階段。作為冷彎管機生產(chǎn)廠(chǎng)家，我們在彎管機研制、試驗及應用過(guò)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(jiàn)缺陷進(jìn)行了分析并提出了控制措施，供大家借鑒。 一、冷彎管的成型機理  每根冷彎管都是通過(guò)若干次彎制完成的。將鋼管置于彎管機上，彎管機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，達到彎制目的，其基本過(guò)程是：后端夾具夾緊鋼管（固定支點(diǎn)），然后通過(guò)前端下模主油缸的支點(diǎn)（活動(dòng)支點(diǎn)）向上運動(dòng)，使鋼管沿上模曲線(xiàn)中部（固定支點(diǎn)）彎曲變形，直到彎制成型。  在彎制過(guò)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(xiàn)根據不同規格、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不同的上模。  二、彎管基準點(diǎn)設定      彎管基準點(diǎn)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(gè)基點(diǎn)，是彎管的關(guān)鍵。  （一）胎芯—頂?；鶞庶c(diǎn)設定      胎芯必須準確地定位在頂模下，并在每次彎曲時(shí)都保持在此位置。否則，鋼管會(huì )出現變形或其它破壞，因為在操作過(guò)程中胎芯是深人鋼管內部的，操作手不能用眼睛看到胎芯。這就要求用一個(gè)外部的基準來(lái)正確定位胎芯在頂模下的準確位置，這樣就不用向鋼管內部看胎芯位置。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。

    二）彎曲間隔基準點(diǎn)設定      在彎曲過(guò)程中，鋼管在事先確定的間隔下在彎管機上向前推進(jìn)，在每一間隔都彎曲同樣的角度，間隔的數量通常為300mm，并用石筆或記號筆標在鋼管面向操作手的一側，以便操作手很容易地看到標識。鋼管每推進(jìn)一次都停下來(lái)進(jìn)行下一次彎曲，在彎曲外胎的襯里上也應標上間隔基準，以便俐管的間隔基準有一個(gè)參考。正確的間隔基準與鋼管的型號、直徑和壁厚有關(guān)。  （三）鋼管水平基準點(diǎn)設定      鋼管每次彎曲的角度是在兩個(gè)基準之間測量的，水平基準與彎曲基準。如果沒(méi)有水平羞準，就不會(huì )有測量角度的起點(diǎn)，致使無(wú)從量起。兩個(gè)基準都應建立并標在外側液壓缸的計量桿上。  1、小心地向前推動(dòng)彎曲外胎操縱桿，直到彎曲外胎托著(zhù)鋼管輕輕地接觸頂模為止，然后放開(kāi)閥桿，使鋼管回到原來(lái)位置。      2、向前推動(dòng)栓緊外胎操縱桿，使栓緊外胎向上夾著(zhù)鋼管，然后松開(kāi)操縱桿，保持栓緊外胎的位置不動(dòng)。      3、測量頂模前端的底邊到管頂的距離，然后測量其后端底邊到管頂的距離。對比這兩個(gè)結果，一個(gè)測量尺寸應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(kāi)始彎曲（如果鋼管先從頂模的后半部開(kāi)始彎曲會(huì )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。當彎管機內的鋼管處于水平時(shí)，然后標在刻度桿上。這個(gè)標志是刻度桿上的兩個(gè)基準標志之一。另外一個(gè)標志是用來(lái)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SY0401—98《輸油輸氣管道線(xiàn)路工程施工及驗收規范》對冷彎管成型工藝的要求，從以下4個(gè)方面控制冷彎管的缺陷：冷彎管內側面不允許有褶皺（即波浪）；橫截面的橢圓度不應大于2%D（被彎鋼管公稱(chēng)直徑）；根據設計要求，橫截面的平面度不應超標；彎制過(guò)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(guò)程中內壁單元體受力情況如圖1所示。由圖1可知，鋼管發(fā)生變形部位的內壁處于自由狀態(tài)，所以管內壁極易發(fā)生失穩變形，加上內胎后，使管壁受力平衡，從而減小了失穩變形的趨勢。在彎制中，內胎芯的正確使用非常關(guān)鍵。內胎所處的位置狀態(tài)（軸向位置和垂直度）是否正確，以及能否根據不同管壁厚度正確調整內胎工作直徑都會(huì )直接影響彎管質(zhì)量。

     圖1 鋼管內弧管壁單元體受力情況  2、控制措施  根據產(chǎn)生褶皺原因，我們從兩個(gè)方面控制：一方面是在彎制過(guò)程中內胎不能放置在靠近前夾具一側，而應放在靠近下模彎曲缸一側，且內胎后部超出上胎后部150mm左右。同時(shí)在進(jìn)行前3次彎曲時(shí)，彎曲缸的升程不宜過(guò)大，在后步工序中彎曲缸升程應逐漸遞增，直到鋼管接觸到上胎弧線(xiàn)高點(diǎn)為止，這樣可以使鋼管在彎曲過(guò)程中能平緩過(guò)渡，保證鋼管不發(fā)生失穩變形。另一方面是在彎制鋼管前調整內胎，試彎一根管時(shí)，內胎必須處于自鎖位置，撐住鋼管內壁后方可進(jìn)行彎制。通過(guò)采取以上措施，就可以保證鋼管不出現褶皺（或波浪）。  在彎制中，我們發(fā)現，內胎軸向位置不易控制，因此設計制作了一個(gè)示位小車(chē)，用一標桿將內胎與小車(chē)進(jìn)行剛性連接。當內胎與上模中心線(xiàn)重合時(shí)，記下小車(chē)的相對位置，一次彎曲作業(yè)完畢鋼管向后軸向移動(dòng)時(shí)，連同內胎和小車(chē)一起向后移動(dòng)一個(gè)作業(yè)長(cháng)度，而后松開(kāi)內胎脹緊機構，啟動(dòng)內胎馬達，使內胎連同小車(chē)一起向前移動(dòng)，直到小車(chē)回到原始標定位置。為了控制內胎垂直度，我們采用了示位指針，將其固定在連接標桿上，同時(shí)在管口劃出示位標記，當示位指針發(fā)生偏轉時(shí)，及時(shí)將內胎退出并進(jìn)行人工校正。  （二）橢圓度控制 1、原因分析  鋼管彎制時(shí)，其受力情況如圖2所示。鋼管彎曲時(shí)，內側受壓應力、外側受拉應力、中性層上應力在理論上等于零，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(shí)，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，即使未受到相當大徑向力的作用，也會(huì )發(fā)生橢圓變形，薄壁大口徑鋼管尤為明顯。 
 
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