[发明专利]一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道加工技术领域，更具体地说，涉及一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法。

背景技术

在一些大型建筑工程中，需要使用弯曲的弯曲大型钢构件，弯曲的弯曲大型钢构件由弯管构成，其中弯管是一种重要的连接构件，其主要作用如下：一是结构力学作用，二是改变管线的方向，弯管可以缓冲管道所在地的地层迁移、地震以及温度变化等外界环境附加在直管上的拉力、压力和扭矩作用力，所以弯管的性能直接影响工程质量和管线运输的可靠性、安全性和经济性，因此弯管的加工技术就显得格外重要。而弯管的制作也有很多种，根据弯管加工方式的不同，可分为冷弯管和热煨弯管，冷弯管是对成品管直接施力弯曲达到设计要求的弧度或角度；而热煨弯管是采用合适的方法对钢管加热，继而进行弯曲变形，达到设计要求的弧度或角度，由于热加工过程可以有效的降低弯曲变形对钢管性能的影响，因而热煨弯管更适合于较大弧度或角度弯管的制造，应用范围广泛。且大直径管道弯曲一般在工厂内通过整体加热后、采用机械施压来达到，需要专门的大型加热装置和大型压力机械，但在工程现场对大直径管道的弯曲采取此种方法，设备投资大，施工费用高。

国内建筑工程中一般都采用火焰加热弯管工艺方案，例如舟山市普陀区鲁家寺大桥等，但是火焰弯管技术存在许多缺陷，主要表现为加热速度慢、加热不均匀、耗气成本大、劳动环境差，特别是容易影响钢管母材的性能，最近也出现了中频加热弯管的技术，比如辽阳管件研究所在大庆设计制造成功DN2000×150×9000mm大口径中频弯管机，并成功热煨弯制出弯管，弯曲半径为4D，其壁厚与直径之比达1∶100以上，但是这种特制的中频弯管机只能在工厂生产，不能进行现场煨弯，存在长途运输极不方便的问题，且运输费用较大。

通过专利检索，关于“加热煨弯管道”的技术方案已有公开，例如：中国专利号ZL201110160336.0，授权公告日为2011年12月21日，发明创造名称为：一种热煨弯管工艺方法，该发明涉及石油管道施工的弯管技术领域，包括如下步骤：(1)选择适合进行感应加热弯制的螺旋缝埋弧焊管作为母管；(2)将所述螺旋缝埋弧焊管进行弯管弯制工艺处理；(3)将经过所述弯制工艺处理的螺旋缝埋弧焊管进行热处理；(4)将经过热处理的螺旋缝埋弧焊管进行弯管管端处理。该技术方案一定程度上解决了管道煨弯的技术问题，达到了管道煨弯效果，但是还有很多弊端：上述技术方案的步骤(2)弯管弯制处理是指把管道放入固定形状的加热区内，一边加热一边推进，虽然达到了管道煨弯目的，但是煨弯区域的固定难以满足多种煨弯弯度的需要，且这种煨弯方法对器械要求过高，在很多偏远的施工地区，器械难以得到保障，以此方法施工的难度较大；且上述技术方案的步骤(3)中对管道进行淬火处理，管道进行淬火处理后容易脆化和变形，煨弯精度得不到保障，所以还需进一步改进完善。

又如：中国专利号ZL201010588241.4，授权公告日为2013年1月23日，发明创造名称为：一种钢管中频煨弯方法，该发明属于水利水电工程领域，采用了专用的弯制胎架，两端支点支撑钢管，采用两台中频感应加热系统设备对钢管进行对称加热，中间用液压千斤顶机构对钢管施加压力，钢管内弧受热受压管壁钢材收缩变形，通过技术手段形成设计要求的悬链线型拱轴线。该方法在达到煨弯目的的同时又保护了钢管母材的性能，但是该方法使用了两套中频感应加热系统、液压千斤顶、红外温度测量仪等器械，对器械要求过高；且加热温度在800℃～900℃之间，管道管口也进行了加热，发生了形变，这就对后来的管道对接焊接带来了难度和施工隐患；该管道在加热的过程中依靠液压千斤顶提供外力使得管道形变，由于受力不均，难以获得目标管道弧度，既不美观也给施工带来不便，还需进一步改进完善。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于发明一种制作弯曲大型钢构件的方法，克服关于“管道煨弯”的现有技术中依赖大型、精密器械和煨弯精度的不足，提供了一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，采用本发明的技术方案，能够在没有大型、精密器械的境况下对管道进行高精度的煨弯和组装。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：