第一章煨管设备及弯管计算弯管按其制作方法不同，可分为煨制弯管、冲压弯管和焊接弯管。煨制弯管又分为冷煨和热煨两种。本章着重介绍常用煨管设备的结构特点、性能及操作等方面的知识，以及煨制弯管的下料计算。第一节弯管的一般知识弯管是改变管道方向的管件。在管子交叉、转弯、绕梁等处，都可以看到弯管。煨制弯管具有较好的伸缩性、耐压高、阻力小等优点。因此，在施工中常被采用。弯管的主要形式有：各种角度的弯头、U形管、来回弯(或称乙字弯)和弧形弯管等，如图11所示。弯头是带有一个任意弯曲角的管件，它被用在管子的转弯处。弯头的弯曲半径用R表示。R较大时，管子的弯曲部分就较大，弯管就比较平滑；R较小时，管子的弯曲部分就较小，弯得就较急。来回弯是带有两个弯曲角(一般为135)的管件。来回弯管子弯曲端中心线间的距离叫做来回弯的高度，用字母h表示。室内采暖立支管与干管及散热器连接，管道与不在同一平面上的接点连接时，一般需采用来回弯。U形管是成正半圆形的管件。管子的两端中心线问的距离d等于两倍弯曲半径R。U形管可代替两个90弯头，经常用来连接上下配置的两个圆翼形散热器。图1-1弯管的主要形式弧形弯管是带有三个弯曲角的管件。中间角一般成90，侧角成135。弧形弯管用于绕过其它管子，在有冷热水供应的卫生设备配管时，经常采用弧形弯管。弯管尺寸由管径、弯曲角度和弯曲半径三者确定。弯曲角度根据图纸和施工现场实际情况确定，然后制出样板，照样板煨制并按样板检查煨制管件弯曲角度是否符合要求。样板可用圆钢煨制，圆钢的直径根据所煨管径的大小选用，10-14mm即可。弯管的弯曲半径应按管径大小、设计要求及有关规定而定。既不能过大，也末虚选得太小。因为弯曲半径过大，不但用材料多，而且管子弯曲部分所占的地方也大，这样会给管道装配带来困难；弯曲半径选得太小时，弯头背部管壁由于过分伸长而减薄，使其强度降低，而在弯头里侧管壁被压缩，形成皱纹状态。因此，一般规定：热煨弯管的弯曲半径应不小于管子外径的35倍；冷煨弯管的弯曲半径应不小于管子外径的4倍；焊接弯头的弯曲半径应不小于管子外径的15倍；冲压弯头弯曲半径应不小于管子外径。弯管时，弯头里侧的金属被压缩，管壁变厚；弯头背面的金属被拉伸、管壁变薄。弯曲半径越小，弯头背面管壁减薄就越严重，对背部强度的影响就越大。为了使管子弯曲后不致对原有的工作性能有过大改变，一般规定管子弯曲后，管壁减薄率不得超过15。管壁减薄率可按下式进行计算：式中A管子弯曲后外侧母线处管壁的减薄率()；DW管子外径(mm)；R弯管的弯曲半径(mm)。弯管时，由于管子弯曲段内外侧管壁厚度的变化，还使得弯曲段截面由原来的圆形变成了椭圆形。弯管断面形状的改变，会使管子的过流断面面积减小，从而增加流体阻力，同时还会降低管子承受内压力的能力，因此，一般对弯管的椭圆率做以下规定：管径小于或等于150mm时，椭圆率不得大于10；管径小于或等于200mm时，椭圆率不得大于8。管道的椭圆率可按下式进行计算：式中T椭圆率()；d1最大椭圆变形处的长径(mm)；d2最大椭圆变形处的短径(mm)。应用水、煤气钢管和直缝焊接钢管制作冷煨弯管或热煨弯管时，管子的焊缝应位于距侧面中心线45的地方，如图1-2所示。以免弯曲时，管子焊缝开裂。图1-2有缝钢管弯曲时焊缝的位置煨制弯管一般不允许产生皱纹，如有个别起伏不平的地方，其高度亦不得大于以下规定：管径小于或等于125mm时，不得超过4mm；管径小于或等于200mm时，不得超过5mm。第二节弯管计算及下料在进行弯管工作之前，必须先算出管子弯曲段的展开长度，并划出弯曲的始点，以便弯曲后能得到正确的半成品件。一、90弯管的计算90弯管在管道工程中应用最广，其弯曲半径月因制作方法不同而异。对于冷煨弯管，常取R=(46)D；热煨弯管取R=4D；冲压弯头或焊接弯头，常取R=(115)D。弯曲半径确定以后，即可计算出弯曲部分的下料长度，并能确定热煨时的加热长度，如图1-3所示。从图中可知，管道弯曲后，其弯曲段的外弧、内弧不是原来的直管实际长度，而只有弯管中心线的长度在弯曲前后不变，其展开长度等于原直管段长度。现设弯曲段起止端点分别为a、b，当弯曲角为90时，管子弯曲段的长度正好是以r为半径所画圆的周长的14，其弧长用弯曲半径来表示，即为弧长由式(1-3)可知，90弯管弯曲段的展开长度为弯曲半径的157倍。图1-3 90弯臂在弯制U形弯、反向双弯头或方形伸缩器时，如以设计图样要求或实际测量得出的两个相邻90弯头的中心距尺寸进行划线煨制，那么弯成的两个弯头中心距将比原来的距离要大些，这是由于金属管材加热弯曲时产生延伸的结果。下料时，应将两个弯头中心距减去这一延伸误差，再划出第二个弯头中心线和加热长度，这样才能使两个弯头弯好后，中心线间的距离正好等于所需要的尺寸。延伸误差如图1-4所示，其数值可按下式进行计算：式中L延伸长度(mm)；R弯曲半径(mm)；a第二个弯曲角的角度()。图1-4U形弯划线示意图1-第一个弯头 2-规定的第二个弯头中心线位置 3-实际第二个弯头中心线位置4-第二个弯头下面以方形伸缩器为例，说明弯管划线下料计算方法。在图1-5a中，已知方形伸缩器的尺寸单位为mm，管径为DNl50，弯曲半径R=4DN=600mm。若划线在图1-5b的直线上进行，并以左边端点o为起点，由图上可以看出Oa=1500R=1500600=900mmab是弯曲部分，其弧长为ab=157R=157 X 600=942mm从a到d由两个反向90弯加一直管段bc组成，直管段bc的长度应减去延伸误差L，则bc=21002RL由式(14)可知L=600X(10.0087590)=1275mm那么bc=21002600127.5=772.5mm依此类推，便可计算出各管段的下料长度，如图15b所示，划线工作便可顺利进行。在实际工作中，煨制多个弯头组成的管件时，划线工作都分几次去完成。首先在草图上计算出各段下料长度，选取适当长度的直管；然后从一端开始逐个弯头进行制作，在前一个弯头制作好之后，再划下一个，以便处理在弯管工作中的尺寸误差。图15b方形伸缩器的下料二、任意弯管的计算任意弯管是指任意弯曲角度和任意弯曲半径的弯管。这种弯管弯曲部分的展开长度可按下式进行计算：式中L弯曲部分的展开长度(mm)；a弯曲角度()；p圆周率；R弯曲半径(MM)。此外，任意弯管弯曲段展开长度的计算，还可按图1-6及表1-1进行。图1-6任意弯管下面举例说明表1-1的使用方法。表1-1任意弯管计算弯曲角度a半弯直长C弯曲长度L弯曲角度a半弯直长C弯曲长度L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 303132 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4500087 00175 00261 00349 00436 00524 00611 00699 O0787 O0875 00962 01051 01139 01228 01316 01405 01494 01584 01673 01763 01853 01944 02034 02126 02216 02309 02400 02493 02587 02679 O277302867 O2962 O3057 03153 03249 O3345 O3443 03541 03640 03738 03839 03939 04040 041410017500349 00524 00698 00873 01047 01222 01396 01571 01745 01920 02094 02269 02443 02618 02793 O2967 03142 03316 03491 O3665 03840 04014 04189 04363 04538 04712 04887 05061 05236 05411O5585 05760 05934 06109 O6283 06458 O6632 O6807 06981 07156 O7330 07505 07679 O7854 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 6263 64 65 66 6768 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 8182 83 84 85 86 87 88 89 90 O4245 04348 04452 04557 04663 04769 04877 04985 O5095 O5205 05317 O5429 05543 O5657 05774 05890 0600906128 O6249 06370 06494 06618 06745 O6872 07002 07132 O7265 O7399 07536 07673 0781307954 O8098 O8243 08391 08540 O8693 O8847 09004 09163 09325 09484 O9657 09827 1000 08029 O8203 O8378 08552 O8727 O8901 09076 O9250 09425 09599 09774 09948 10123 10297 10472 10647 1082110996 11170 11345 11519 11694 11868 12043 12217 12392 12566 12741 12915 13090 1326513439 13614 13788 13963 14173 14312 14486 14661 14835 15010 15184 15359 15533 1