推制弯头处设膨胀区特点及影响

推制弯头处设膨胀区特点及影响

推制弯头处管子和沟壁之间加大开挖量，用加厚的砂垫层来吸收热膨胀变形量，根据ABB提供的资料，埋深小于1.5m且膨胀量小于80时，碳钢弯头两侧可加大沟槽开挖宽度约一个保温外壳的直径大，填补0-8的无粘土的砂子，   多可有15%的8^20mm的砂粒。膨胀区内管子周围砂层的密实度不应超过下列数值。

(1)不均匀指数<4时，标准密度实度   大于98

(2)不均匀指数<8时，标准密度实度   大于94

不均匀指数等于60%通过的砂粒大小除以10%通过的砂大小。

如果采取上述第1种和第2种的敷设方法，对碳钢弯头弹性臂两侧进行处理，那么弯头的应力验算等同于地沟或架空弯头的应力验算，弯头可以   工作。如果采用上述第3种方法铺设弯头，又要求弯头具备   的补偿能力，那么   对弯头按照直埋弯头的设计方法仔细进行弯头的疲劳分析和计算。弯头破坏是峰值应力产生的疲劳破坏。对于热力管道，由于温度循环次数相对较少，可以采用简化的疲劳分析，即使用疲劳试验的加强系数，同时直接采用安定性分析的强度条件，来判别应力是否满足要求，是否能在安定状态下工作。

成形工艺对碳钢弯头壁厚减薄量的影响

化弯头不仅能改变管线的方向，还可以提高管路柔性，管道振动和约束力，并对热膨胀起补偿作用，因此弯头是受压管道中很重要的部件。管线的   大应力一般发生在弯头处，所以弯头是管线中的薄弱环节。目前对弯头的受力分析大都近似将其看成是受内压的压力容器来考虑，并且不考虑其壁厚的变化，但是弯头壁厚的不等厚性是客观存在的，它必将改变弯头应力的分布。本文通过有限元分析的方法研究壁厚改变对弯头应力分布的影响。

弯头的加工工艺根据弯曲时是否加热分为热推和冷弯两种。热推法是将切割完的管坯装入芯模，用推制机进行连续加热、扩径，   后弯曲成形。冷弯成形时，管子的一半卧于弯头机的槽内，另一半被带槽的小滚轮压住，管子受推力使盘状弯模从动旋转而将管子推制成形。下面分别对热推、冷弯弯头的壁厚进行了调研，对于化工管道中的碳钢弯头，一般允许的弯头减薄量要求控制在150以内。从上面两表可以看出，热推工艺加工的弯头基本可以合格，而冷弯的碳钢弯头壁厚改变量则较不稳定。热加工工艺的壁厚减薄量明显低于冷加工工艺。

就热推的碳钢推制弯头来讲，41点也就是热推的末端内弯处的增厚量是   大的，这是由热推的工艺决定的。热加工工艺弯头壁厚改变规律是：从21点至41点壁厚逐渐增厚，且同一截面内弯处的壁厚改变量大于外拱处的壁厚改变量。对于冷弯的弯头，它的壁厚   大处发生在31点，即45。内弯处，而两端的壁厚值近似对称分布，这也是符合冷弯成型规律的。它在同一截面处同样是内弯处的壁厚增加量大于外拱处的减薄量。