Изгиб — труба — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Изгиб труб выполняют с применением эмульсии, применяемой на металлорежущих станках для охлаждения инструмента. [1]
| Схемы компенсаторов. а — П — об-разный. б — слабоизогнутый.| Сплющивание сечений трубы в результате. изгиба моментом М. а — при увеличении кривизны. б — при уменьшении. [2] |
Изгиб трубы с криволинейной продольной осью в отличие от прямой трубы сопровождается изменением формы поперечных сечений. Как видно из рис. 5, возникающие при изгибе равнодействующие продольных усилий 7 сплющивают сечения трубы. Эти равнодействующие q возникают и при изгибе кривого бруса сплошного сечения. [3]
Изгиб труб наблюдается в случае образования промоин грунта под трубопроводом; эти же участки при определенных условиях ( см. гл.
Оба эти фактора обусловливают возникновение дополнительных изгибных усилий.
[4]
Изгиб труб на трассе производится в холодном состоянии специальными машинами, которые гнут трубы на 1V20 на один диаметр длины. [5]
| Труба колонковая для лробового бурения. [6] |
Изгиб труб способствует интенсивному искривлению скважин. [7]
Изгиб трубы происходит до полного совпадения кривизны трубы с кривизной башмака. [8]
Изгибы труб выполняются радиусом, не меньшим десятикратного наружного диаметра изгибаемой трубы. [9]
Изгиб трубы на участке резкого искривления вызывает сжимающие напряжения в теле бурильного замка в точке Л ( рис. 8.29) и создает напряжение в точке В. Общее растягивающее усилие в любой точке определяется как сумма напряжения при растяжении от собственного веса колонны ниже точки А и создаваемого индуцированного напряжения.
Изгиб трубы с прямой осью происходит под действием сил, перпендикулярных к ее оси, или под действием пары сил, приложенных к ее оси. В отличие от обычной теории изгиба, где продольные деформации волокон рассчитываются в предположении неизменяемости поперечного сечения изгибаемой балки, при изгибе труб необходимо учитывать, что возникающие напряжения приводят к изменению формы поперечного сечения трубы, деформации стенки трубы и смещению нейтральной оси. В металле стенок труб при изгибе происходят упругие и упруго-пластические деформации, меняющие его физико-механические свойства. [11]
Изгибы труб вдоль трассы нормируют по величине угла и радиусу изгиба. [12]
Изгиб трубы должен вестись плавным движением, без рывков. Изгибающая сила должна быть направлена в плоскости изгиба. Места, в которых необходимый изгиб уже достигнут, должны охлаждаться водой по всей окружности трубы. [13]
Изгиб труб в нагретом состоянии обычно производится с заполнением только лишь при изгибе толстостенных труб; при больших радиусах загиба можно отказаться от их заполнения.
В качестве материала для заполнения применяют канифоль, свинец, просушенный и просеянный песок и так далее.
[14]
Изгиб труб для вертикальных котлов. Набивку назначенных для изгиба труб песком производят или вручную или механически. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Как избежать деформации труб при гибке?
Что происходит с трубой при гибке?
При изгибе трубы разные ее части испытывают нагрузки разного типа. Та часть трубы, что находится снаружи изгиба, растягивается. Часть трубы, находящаяся на внутренней части гиба, наоборот, сжимается. Чем меньше радиус изгиба (чем компактнее изгиб), тем сильнее должен деформироваться каждый из участков трубы.
Растягиваясь, внешняя часть трубы стремится стать плоской. Стенки трубы начинают терять форму, и наружная стенка как бы «проваливается» внутрь трубы, и она в сечении стремится принять форму овала. Силы, действующие на стенки трубы на внутренней части гиба, сжимают металл, и поскольку он не может сжиматься бесконечно, то в какой-то момент начитает собираться в «гармошку».
В случае с арбалетным трубогибом ситуация усугубляется тем, что основное усилие при гибке прикладывается к трубе в одной очень узкой зоне — по центру гиба. В ней и возникает основная масса деффектов. И если труба ломается, то перелом тоже возникает в этой зоне.
Силы, возникающие в месте изгиба трубы, стремятся оторвать трубу от оснастки, чтобы металлу было «удобно» деформироваться. Металл на внешней части гиба растягивается, на внутренней — сжимается. Под действием этих сил стенки трубы стремятся разойтись в стороны, и тем самым как бы выдавливают ее наружу, прочь из желоба на пуансоне. Поскольку на арбалетном трубогибе труба ничем не удерживается на оснастке в точке перегиба, ничто не препятствует этому процессу, и это приводит возникновению вредных деформаций. Если труба имеет достаточно толстую стенку, то они будут почти незаметными — труба получит небольшую овальность, но в основном сохранит свою форму. Если стенка тоньше, чем позволяют условия, труба получит овальность, гофру на внутренней стороне или сломается.
По сути, процесс гибки на арбалетном трубогибе можно сравнить с переламыванием трубы об колено. Только это «колено» железное и имеет желоб, в который помещается труба. Желоб не столько способствует сохранению формы трубы, сколько не дает ей соскочить с пуансона. Труба подвергается достаточно варварскому воздействию, и если ее стенки недостаточно мощные, она портится.
Почему песок и нагрев не решают проблему вредной деформации?
Песок, набиваемый внутрь трубы, призван поддерживать ее стенки изнутри при гибке и препятствовать «проваливанию» внешней стороны гиба. Однако, как бы тщательно не был утрамбован песок внутри трубы, плотность такой набивки не может соперничать с плотностью металла. Да, песок до какой-то степени удерживает внешнюю стенку от уплощения, а внутреннюю — от образования «гармошки». Но его плотность слишком мала, он сыпучий, а потому стремится «приспособиться» к изменяющейся форме трубы, вместо того, чтобы жестко держать форму. Поддерживающий эффект от песка не достаточен для тонкостенных труб при гибке с тем радиусом, который задан пуансоном арбалетного трубогиба.
Поэтому в большинстве случаев это ухищрение не помогает.
Нагрев и вовсе только ухудшает ситуацию с вредными деформациями. Нагретый металл гораздо пластичнее холодного и он легче гнется. Но и вредные деформации в нагретой трубе возникают проще. Нагрев трубы не отменяет законов, по которым деформируются стенки, он лишь делает металл более пластичным. Для того, чтобы аккуратно согнуть трубу, нужно греть лишь маленький ее участок, после чего гнуть это место на небольшую величину. Затем греют следующий участок, и подгибают уже его. И так по все длине гиба. Такая техника позволяет получать неплохие результаты, но она исключительно трудоемка. И на арбалетном трубогибе ее не применить, т.к. трубу не получится прогреть равномерно (с внутренней части гиба она закрыта пуансоном). Да и долговременный контакт трубогиба с нагретой докрасна трубой не пойдет инструменту на пользу.
Что нужно сделать, чтобы труба не портилась при гибке?
Помните правило: чем тоньше стенка трубы, тем больше радиус загиба В исключительных случая можно прогреть место гиба
Для повышения качества гиба нужно обеспечить минимум три условия:
- Равномерное приложение усилия к трубе по всей длине гиба
- Плотное прилегание к оснастке в точке перегиба
- Создание препятствий для расхождение стенок трубы в стороны под действием возникающих внутри сил
Все это выполняется при гибке трубы методом намотки на оснастку.
Упрощенно это выглядит так: труба наматывается на ролик с желобом, а в точке перегиба прижимается к нему ответной частью оснастки, также имеющей полукруглый вырез. По мере того, как труба наматывается на оснастку, точка перегиба плавно смещается вдоль изгибаемой трубы от начала к концу. Это обеспечивает равномерное приложение усилия. Дополнительный прижим выполняет две функции: не дает трубе оторваться от ролика и препятствует расхождению стенок трубы в стороны.
Гибочный ролик достаточного размера с помощью данной технологии можно гнуть трубы со стенкой малой толщины без повреждений и каждый раз гарантированно получать детали с одинаковыми размерами (что недостижимо при использовании арбалетного трубогиба). Становится возможным гнуть без повреждений, не набивая песком, даже ту трубу, которая раньше портилась. А применив песочную набивку можно чисто согнуть трубы со стенкой на 0.5-1 тоньше, чем без него. Кроме того, становится возможным гнуть детали сложной формы, в том числе и выполнять трехмерную гибку.
Мы рекомендуем использовать трубогибы с данной функцией, например трубогибы с намоткой https://kovkapro.com/metalloobrabotka/gibka-i-shtampovka/trubogiby-2/?features_hash=2902-36388
Изгибы труб: краткое руководство
Технологические трубопроводы редко перемещаются по прямой линии от процесса к процессу. Современные системы обработки часто представляют собой сложную сеть поворотов, перепадов высот, фитингов и многого другого.
Как и в случае с большинством трубопроводов, понимание идеального использования изогнутой трубы в вашей конструкции или проекте имеет важное значение для правильной работы готовой системы.
В этом руководстве мы рассмотрим, почему вы можете учитывать изгибы труб при проектировании вашей системы, а также общие соображения при поиске идеального изгиба трубы.
Зачем использовать изогнутые трубы и трубы? Гибка труб позволяет системам свести к минимуму изменения давления, в то же время направляя материалы через сложные системы трубопроводов.
Поскольку большинство изогнутых труб не изменяют концы трубопровода, изгибы труб часто легко реализовать в рамках технологической системы с использованием стандартных процессов сварки, фланцев или других методов соединения.
Разнообразие размеров изгибов труб и материалов делает их пригодными для прокладки любых материалов, от горячих или едких жидкостей до поддержания давления и перемещения жидкостей с высокой вязкостью или жидкостей с взвешенными твердыми частицами, таких как трубопроводы пульпы нефтеносных песков, содержащие высокую концентрацию кварцевый песок.
Наконец, поскольку большинство методов гибки труб достаточно экономичны, использование изогнутых труб и трубок окажет минимальное влияние на общий бюджет проектирования при использовании идеальной длины и размера для вашего применения.
Распространенные методы гибки труб и их преимущества Несмотря на то, что существует несколько доступных методов гибки труб, большинство из них относятся к одной из двух категорий: сила, чтобы помочь придать трубе ее окончательную форму, в то время как методы горячей гибки используют осторожный нагрев, чтобы уменьшить требуемое усилие.
Каждый метод имеет уникальные преимущества и определяет возможную степень изгиба и окончательную форму трубы.
Методы холодной гибкиВращательная гибка: Труба или труба гнутся с использованием комбинации штампов и других различных компонентов, работающих во вращательном действии. Это действие вытягивает трубу или трубку вперед, делая желаемый изгиб. Вращательно-вытяжная гибка также может использовать оправки.
Изгиб оправки: Оправка помещается внутрь изгибаемой трубы или трубы, особенно с более тонкими стенками, для предотвращения дефектов, которые могут возникнуть при изгибе детали, таких как волнистость, сплющивание или разрушение.
Гибка сжатием: Гибка трубы с использованием стационарной матрицы, в то время как контрматрица изгибает материал вокруг неподвижной матрицы.
Роликовая гибка: Используется, когда требуются изгибы или изгибы большого радиуса.
Этот метод пропускает кусок трубы или трубы через серию из трех роликов в конфигурации пирамиды для получения желаемой кривой.
Хотя существуют небольшие различия в различных методах горячей гибки труб, почти все они относятся к индукционной гибке.
Этот метод точно нагревает трубу с помощью катушки индукционного нагрева перед приложением давления, чтобы сделать предполагаемый изгиб.
Он требует гораздо меньше физической силы, чем методы холодной гибки, и позволяет производить гибки аналогичного или более высокого качества без наполнителей, оправок или других добавок, используемых для предотвращения деформации.
Несмотря на то, что индукционная гибка сводит к минимуму уменьшение диаметра в месте изгиба, она приводит к некоторым изменениям толщины трубы.
Как правило, intrados, или внутренняя часть изгиба, становится толще, а extrados, или внешняя часть изгиба, становится тоньше.
Этот метод чаще всего используется для трубопроводов и труб большого диаметра, а также для изгибов большого радиуса.
Однако он также может использоваться в трубах меньшего диаметра и в изгибах с малым радиусом.
Размер и посадка изгиба трубыВ большинстве случаев изгибы трубы измеряются по отношению к номинальному размеру или диаметру трубы (D).
Отводы с большим радиусом, например, имеют расстояние от конца до центра, равное 1,5 диаметра (иногда отмечается как >1,5D).
Отводы с коротким радиусом имеют расстояние от конца до центра, равное диаметру трубы.
Радиус осевой линии изогнутых труб и трубок можно определить, умножив обозначение D на диаметр трубы.
Например, труба 5D с диаметром D 10 дюймов будет иметь радиус центральной линии 50 дюймов.
180-градусные изгибы труб используют другое измерение, основанное на расстоянии от центра к центру, что позволяет лучше понять требуемое пространство и то, как изгибы труб будут вписываться в систему.
Как и в случае с отводами, умножение диаметра 180-градусного изгиба трубы на обозначение D даст вам расстояние между центрами.
Изгибы труб с коротким радиусом 180 градусов являются двухмерными, а изгибы труб большого радиуса — трехмерными.
Это означает, что 4-дюймовая труба с коротким радиусом будет иметь расстояние от центра до центра 8 дюймов, в то время как та же 4-дюймовая труба с большим радиусом изгиба будет иметь расстояние от центра до центра 12 дюймов.
Ищете ли вы колена или 180-градусные изгибы, тангенциальные концы индукционно изогнутых труб часто не подвергаются процессу гибки и могут быть согласованы с существующими трубопроводами по диаметру, фланцу, клапану или фитингу.
Хотя поначалу подгонка изогнутых труб и определение их размеров могут показаться сложными, базовое понимание используемых измерений упрощает их согласование с существующей системой или интеграцию в новую конструкцию.
Популярные материалы, используемые для гибки трубМетоды гибки труб зависят от используемых металлов.
Однако из-за меньшего усилия, необходимого для достижения обычных углов, индукционная гибка совместима с широким спектром как черных, так и цветных металлов, включая:
- Трубы из стали и стального сплава
- Трубы из нержавеющей стали
- Алюминиевые трубы
- Медные трубы
- Никелевые трубы
Если стандартные 90-градусные отводы не подходят для вашей системы или требований к пространству, изогнутые трубы и трубки являются отличным вариантом прокладки.
Обладая глубоким пониманием методов гибки, материалов и общей терминологии гибки труб, легко найти решение для труб и помещений любого размера.
Если у вас есть вопросы, специалисты Unified Alloys уже более четырех десятилетий поставляют отводы труб и другие компоненты из нержавеющей стали и сплавов для промышленности Северной Америки и Канады. Свяжитесь с нами сегодня , чтобы поговорить с нашими техническими экспертами по продажам и найти идеальное решение для вашего проекта.
Основы гибки труб | PRO-TOOLS
Чтобы приступить к гибке труб в вашей мастерской, компания Pro-Tools собрала воедино эти основные термины по изготовлению металлических изделий, чтобы максимально упростить начало вашего первого опыта гибки. Если вам нужна дополнительная помощь, не стесняйтесь звонить в Pro-Tools, и наша команда будет рада вам помочь.
Радиус центральной линии (CLR)
Говоря о радиусе штампа, мы имеем в виду радиус центральной линии (CLR), полученный в результате изгиба.
CLR — это расстояние от центра кривизны до осевой линии (оси) трубы. Если у вас возникли проблемы с переводом последнего предложения на английский язык, посмотрите на картинку выше. Используя изображение ниже, вы можете увидеть, как радиус изгиба оказывает значительное влияние на результирующую деталь.
При выборе штампа факторы, влияющие на выбранный вами CLR, включают тип и сорт материала, который необходимо согнуть, толщину стенки, внешний диаметр, применение или дизайн конечного продукта, а также требуемый внешний вид. Все трубогибы и трубогибы Pro-Tools способны сгибать CLR диаметром до 7 дюймов; самый плотный CLR, который вы можете сгибать, составляет 2 дюйма (в зависимости от вашего материала) с использованием трубогибов Pro-Tools 105 Standard Duty или Heavy Duty.
Достигнутый радиус центральной линии (достигнутый CLR):
Это значение представляет собой радиус, который вы получаете при гибке штампом. На штампах Pro-Tools есть надпись CLR.
Материал пружинит или растягивается после того, как его согнули; подумайте о том, чтобы намотать проволоку на карандаш — отпустите проволоку, и она упадет с карандаша. Из-за этого растяжения вы обнаружите, что CLR изогнутого куска материала немного больше, чем CLR, указанный на штампе.
Калиброванный радиус центральной линии (калиброванный CLR):
При использовании программного обеспечения Bend-Tech это значение используется для указания степени растяжения и сжатия при каждом изгибе. Это значение получают с помощью калибровочного теста путем сгибания тестового образца материала и измерения полученных ножек. Затем программное обеспечение использует данные растяжения/сжатия для правильного расчета количества материала в каждом изгибе, а также для правильного расположения изгиба. Pro-Tools продает полную линейку программного обеспечения Bend-Tech, которое удовлетворит потребности любого производителя металлоконструкций.
Внешний диаметр (OD):
Внешний диаметр (OD) — это расстояние по крайним внешним размерам трубы или трубы.
Вы можете купить на веб-сайте Pro-Tools гибочные станки и штампы, которые гнут наружный диаметр до 2-1/2 дюйма. звоните по телефону +1 (813) 986-9000.
Внутренний диаметр (ID):
Внутренний диаметр (ID) — это наибольшее расстояние по внутренним размерам трубы или трубы.
Толщина стенки:
Толщина стенки — это расстояние между наружным и внутренним диаметрами трубы, измеренное в тысячных долях дюйма. Для трубы: Спецификация определяет толщину стенки. Важно использовать точные штангенциркули при измерении этого значения; рулетка или хорошо наметанный глаз в данном случае недостаточно точны. Соотношение между наружным диаметром и толщиной стенки имеет важное значение при выборе штампа. В таблицах штампов Pro-Tools указана минимальная и максимальная толщина стенок для штампов стандартных размеров, которые мы предлагаем. Если вы не можете найти необходимую толщину стен для вашего проекта, мы будем рады помочь — позвоните по телефону +1 (813) 986-9000, чтобы поговорить с членом нашей экспертной технической команды продаж.
Степень изгиба (DOB):
Это относится строго к количеству градусов, необходимых для конкретного изгиба.
Пружинирование:
Причиной пружинения является неравномерное растяжение материала при изгибе. Материал центральной линии пытается вернуться к своей первоначальной форме, но его сдерживает неуступчивый материал с обеих сторон. Эффект заметен, когда материал вынимается из гибочного станка.
Упругость необходимо компенсировать путем добавления коэффициента упругости (количество градусов, на которое материал пружинит) к желаемой степени изгиба. Вы можете легко определить коэффициент упругости, выполнив пробные изгибы. Упругость не является постоянным фактором для всех материалов и может изменяться даже в материалах с одинаковым наружным диаметром и толщиной стенки. Чрезвычайно важно выполнять пробные изгибы каждой партии покупаемого материала.
Пример:
Если вы хотите согнуть кусок трубы до 90 градусов, и вы определили в своих тестовых изгибах, что материал будет пружинить на 7 градусов, вы должны согнуть трубку на 7 градусов после 90 (97 градусов), чтобы получить желаемый изгиб на 90 градусов, когда вы снимаете трубку с трубогиба.
Трубка и трубка:
Когда речь идет о трубке и трубке, вам действительно нужно знать одну вещь: трубка 1-1/2 дюйма отличается от трубы NPS 1-1/2. Для труб диаметром 1-1/2 дюйма фактический наружный диаметр (НД) составляет 1500 дюймов. Для трубы NPS 1-1/2 фактический наружный диаметр (НД) составляет 1,9.00”. Это относится ко всем размерам труб менее NPS 14. Это означает, что если у вас есть трубка 1-1/2 дюйма и труба NPS 1-1/2, вам потребуется отдельная головка для каждого размера. Наши гибочные станки рассчитаны на гибку труб сортамента 40 размером от 1/4 до 2 дюймов. В приведенной ниже таблице показаны некоторые размеры труб сортамента 40 размером до 14 дюймов. Если вы все еще не уверены, ознакомьтесь с описанием под диаграммой.
Таблица 40 Размеры труб | |||
| Номинальный размер трубы (NPS) | Внешний диаметр | Внутренний диаметр | Номинальная толщина стенки |
| 1/8 | 0,405” | 0,269 дюйма | 0,068” |
| 1/4 | 0,540” | 0,364” | 0,088” |
| 3/8 | 0,675 дюйма | 0,493” | 0,091 дюйма |
| 1/2 | 0,840” | 0,622” | 0,109 дюйма |
| 3/4 | 1,050 дюйма | 0,824” | 0,113” |
| 1 | 1,315” | 1,049” | 0,133” |
| 1-1/4 | 1,660” | 1,380” | 0,140 дюйма |
| 1-1/2 | 1900” | 1,610” | 0,145 дюйма |
| 2 | 2,375 дюйма | 2,067” | 0,154 дюйма |
| 2-1/2 | 2,875 дюйма | 2,469 дюйма | 0,203 дюйма |
| 3 | 3. 500” | 3,068” | 0,216 дюйма |
| 3-1/2 | 4 000” | 3,548” | 0,226 дюйма |
| 4 | 4.500” | 4,026” | 0,237” |
| 5 | 5,563” | 5,047” | 0,258” |
| 6 | 6,625 дюйма | 6,065” | 0,280” |
| 8 | 8,625 дюйма | 7,981 дюйма | 0,322 дюйма |
| 10 | 10,750” | 10,020” | 0,365” |
| 12 | 12,750” | 11,938” | 0,406 дюйма |
| 14 | 14 000” | 13,125 дюйма | 0,437” |
Номинальный размер трубы (NPS) — это североамериканский набор стандартных размеров труб. Размер трубы указывается двумя безразмерными числами: a номинальный размер трубы (NPS) для диаметра, основанного на дюймах и спецификации (Sched.
или Sch. ) для толщины стенки . NPS часто неправильно называют Национальным размером трубы из-за путаницы с национальной трубной резьбой (NPT). В зависимости от NPS и сортамента трубы наружный диаметр трубы (OD) и толщину стенки можно получить из справочных таблиц, таких как приведенные ниже. Для NPS от ⅛ до 12 дюймов значения NPS и OD отличаются. Для NPS 14 дюймов и выше значения NPS и OD равны. Другими словами, труба NPS 14 на самом деле имеет наружный диаметр 14 дюймов. Причина несоответствия для NPS от ⅛ до 12 дюймов заключается в том, что эти значения NPS изначально были установлены для получения одного и того же внутреннего диаметра (ID) на основе стандартов толщины стенок того времени. Однако по мере развития набора доступных толщин стенок внутренний диаметр изменился, и NPS стал лишь косвенно связан с внутренним диаметром и наружным диаметром. Для данного NPS внешний диаметр остается фиксированным, а толщина стенки увеличивается по графику.
Труба иногда используется в конструкциях, таких как поручни, но ее предполагаемое использование заключается в транспортировке веществ, которые могут течь (т.