大口径冷弯管的制作技术标准及维修

    在大口径冷弯管制作过程中，确保钢管表面褶皱和椭圆度符合技术规范，一直是弯管技术和施工人员面临的主要问题。怎样才能生产出满足管道施工使用要求的冷弯管，解决冷弯管生产中存在的一些技术难题，始终是弯管预制人员探索的目标。

　　由于受地形、地貌的影响，尤其是在丘陵、山区的管道施工中，钢管冷弯成为油气管道施工中不可缺少的重要工序。2001年12月，江汉油田斥资从意大利引进了2000HD32-42液压弯管机，随着中石化、中石油管道建设的全面开展，该设备在保证管道施工的顺利进行中发挥了重要作用。在冷弯管制作过程中，如何提高设备使用寿命、确保产品合格率，一直是生产中面临的主要问题。本文以Φ1016mm弯管为例，着重介绍大口径冷弯管的制作技术。

　　适用环境

　　弯管机所有部件均可在恶劣环境条件(如雨水)、不恰当操作和误操作以及过载等情况下受到保护。弯管机所有系统均适合在±40℃以及0～100%湿度的环境下作业。弯管机适合在海拔高度0～3000m的地方使用。弯管机工作前应选择合适的工作场地。场地既能满足直管和弯管的堆放，还应保证地面能够承受设备的压力。

　　其发动机型号是CAT3116涡轮增压;柴油发动机功率是145 [HP]、108[kw];发动机最高转数是2200[rpm];油箱容积150[litres];电池是24[V]、200[A/h];电源是24[V]DC。

　　液压部分主液压回路的操作压力是300[bar]，油量是150[l/min];胎芯液压回路最高压力是100[bar];绞车液压回路最高压力是100[bar];液压绞车最大拉力是70[kn];油缸容量是400[l]。弯制性能。

　　制作要点

　　来管验收 检查已防腐母管的表面是否有油污、凹坑、弯曲、防腐层褶皱、防腐编号及管号的标识不清晰或书写错误、结疤、机械损伤等外观缺陷，并做好验收记录;进行电火花检漏，检漏电压要求：FBE为2.5kV、3PE为25kV，并做好记录;检查来管是否有质量证明书，且内容齐全、对钢管型号、规格等进行对照，如无质量证明书，可拒收。

　　切实可行的质保体系及制造工艺规范 质保体系应明确质量保障的组织机构、审核程序、工艺控制措施、检验手段、检验记录(表格)等，并递交标段监理审核确认;制造工艺规范根据有关标准、规范及业主规定的弯管基本参数制定详细的制造工艺，制定工艺一经确定，制造厂必须制定相应的工艺保证措施，并保证在整个制造期间工艺不变。制造工艺规范应包括节距长度、曲率半径、每次弯制角度等。弯管制作基本规定。

　　弯管基准点设定的正确与否，直接影响弯管的成败。因此，迅速、正确的设定弯管必须的四个基点是弯管的关键。

　　胎芯——顶模基准点设定 胎芯必须准确地定位在顶模下，并在每次弯曲时都保持在此位置。否则，钢管会出现变形或其它破坏，因为在操作过程中胎芯是深入钢管内部的，操作手不能用眼睛看到胎芯。这就要求用一个外部的基准来正确定位胎芯在顶模下的准确位置，这样就不用向钢管内部看胎芯位置。胎芯的头部边缘应超出顶模前端300mm。胎芯定位好后，应在胎芯前端系上一细钢丝绳，在弯管机前端12m处予以打桩固定。

　　弯曲间隔基准点设定 在弯曲过程中，钢管在事先确定的间隔下在弯管机上向前推进，在每一间隔都弯曲同样的角度，间隔的数量通常为300mm，并用石笔或记号笔标在钢管面向操作手的一侧，以便操作手很容易看到标识。钢管每推进一次都停下来进行下一次弯曲，在弯曲外胎的衬里上也应标上间隔基准，以便钢管的间隔基准有一个参考。正确的间隔基准与钢管的型号、直径和壁厚有关。

　　钢管水平基准点设定 钢管每次弯曲的角度是在水平基准与弯曲基准测量的，如果没有水平基准，就不会有测量角度的起点。两个基准都应建立并标在外侧液压缸的计量杆上;小心地向前推动弯曲外胎操纵杆，直到弯曲外胎托着钢管轻轻地接触顶模为止，再放开阀杆，使钢管回到原来位置;向前推动栓紧外胎操纵杆，使栓紧外胎向上夹着钢管，再松开操纵杆，保持栓紧外胎的位置不动;测量顶模前端的底边到管顶的距离，然后测量其后端底边到管顶的距离。当弯管机内的钢管处于水平时，标在刻度杆上。这个标志是刻度杆上的两个基准标志之一。另外一个标志用来测量每次推进(弯曲)的角度的量。

　　钢管弯曲基准的设定 使钢管升到水平位置，向前推动弯曲外胎操纵杆直到水平基准标志稍微露出一点在向导圈上面，松开操纵杆使弯曲外胎停留在此位置。向前推动栓紧外胎操纵杆直到栓紧外胎紧紧地栓住钢管，松开操纵杆。钢管找平后，微量弯曲钢管，一点一点增加到所要求弯曲的量达到要求为止( 不超过0.5°);按第一个标志位置开始对钢管进行后续的弯曲，直到达到所要求的角度为止(不超过12.5°)。

　　弯制程序 弯管机可弯制有涂层或没有涂层的钢管，最大涂层厚度为10mm。以下为正确弯管的程序，如未能遵守本程序进行操作，对钢管和弯管机都会造成损坏。 刚性基座和楔块在最低位置，将钢管从固定端放入弯管机。 将胎芯从刚性基座上驱入钢管中。

　　将钢管抬高直至管端达到固定端，用绞车吊住，这就是第一弯制位置。 将胎芯放入钢管中的正确位置，胎芯头部边缘应超出顶模前端300mm。涨开胎芯，胎芯的最大工作压力是100bar。将刚性基座移到水平基准，钢管触到模具的最低点且不在辊子上，标好弯制表的刻度，这是弯管的起始位置。开动楔块液压缸直到楔块与定位座相接触，如果楔块压力表达到150~300bar，就停止动作。要完成弯制工作，将刚性基座移动至弯曲基准。刚性基座和定位座放下直至钢管被放到辊子上，管夹自动打开。收缩胎芯。至此，第一弯制周期结束。要进行下一个弯制周期，用绞车将钢管放到下一个位置，然后从4步开始重复。钢管弯制完毕后，应从弯管机定位座端将钢管取出。

　　运行问题 钢管失圆是由于在一处过多压缩造成的，如果可能，可将钢管移出，确认钢管被放到弯制模具中的中间，离上一弯管处300mm，同时，在弯制前，要验证钢管是否按规范制造;钢管起皱可能是由过度用力或不正确的弯制步骤造成的。如果弯制步骤正确，钢管还是起皱了，应按步骤检查前次弯制过程是否有误，造成起皱的其他原因有：(a)有凹痕，(b)钢管壁厚不均，(c)管材硬度有变化，(d)管壁有波纹;在弯制过程中，模具磨擦钢管表面，表明模具没有完全和定位座及刚性基座对齐。要确保定位座和刚性基座与弯管模具对齐;钢管涂层沾到模具和定位座上，检查涂层厚度。如果涂层厚度没有问题，则应在清晨进行弯管作业，避免涂层变软。同时也可以使用一些润滑剂，如肥皂植物油等，通常情况下，普通涂层没有问题;如果弯管部分磨损过度，应做下列检查：刚性基座，模具和定位座上有尖锐边;弯制时，是否将钢管与弯管机对齐;管壁硬度有变化;管壁上有波纹;如果钢管弯得不直(弯管处的轴线必须在同一平面上)，形成螺旋状。 弯管时，吊管机或吊车未能将钢管与弯管机对齐，钢管在弯管机上发生了偏转;弯制过程中，如果楔块向后打滑，说明楔块与主架之间的润滑油过多，应去除楔块与主架之间的油脂，做一下清洁，再洒点滑石粉或石膏粉;各润滑部位做到定期润滑;弯管机的钢管导轮设置太高会在弯曲过程中损坏或破坏钢管。弯管机的钢管导轮设置太低会使钢管在弯管机上移动非常困难，有可能损伤钢管，所以，应将其调到最佳合适的高度。

　　作业标准及维护

　　作业标准采用目测法检查外观质量：防腐层平滑，无暗泡、麻点、皱折、裂纹;采用电火花检漏仪进行针孔检测，无漏点为合格;弯制弯管宜采用无缝、直缝结构，不宜采用螺旋焊缝钢管制作;冷弯管的外观和主要尺寸应该无裂纹，机械损伤，弯管椭圆度小于2.0%弯曲角度误差在±0.2°应将冷弯管放平后检查冷弯管的平面度;其平面度不大于8mm 冷弯管褶折深度≤3mm。

　　每周清洁空气过滤器一次，在风沙大的地区，每天清洁一次。每工作250小时或每消耗8500升燃料后，更换发动机机油和过滤器。每250小时，检查电池(并清洁触点)。每周给管子导辊上油脂。每周给所有液压缸轴承上油脂。每周给定位轴承和定位杆上油脂。每周用加油泵给定位座上摇杆轴臂轴承上油脂。每天检查曲柄轴箱、液压油、液压回路，检查是否有漏油处。