При радіусі вигину менше ніж 2DH допустиме зменшення товщини стінки доцільно встановлювати в проектній документації.
Овальність на гнутій ділянці має бути не більше ніж 8 %. При Ру до 4 МПа допускається більше значення овальності, яке встановлюється в проектній документації.
Овальність слід визначати за формулою:
а = 2 х (D™ -DHmin)/(р™ + D ™'n)х 100 ,
де D™x - найбільший зовнішній діаметр труби в місці вигину;
- найменший зовнішній діаметр труби в місці вигину.
Виміри виконуються в одному перетині.
Відхилення взаємного розташування прямих ділянок гнутої труби мають бути не більше ніж 1 мм на кожних 150 мм довжини.
Висота хвиль на гнутих ділянках має бути не більше номінальної товщини стінки труби, але не більше ніж 10 мм.
Відстань між вершинами сусідніх хвиль має бути не менше трьох товщин стінки труби.
Гнуття труб з вуглецевої сталі марок Ст2, СтЗ, 10 і 20 можна виконувати різними способами в холодному і гарячому станах (у тому числі з нагріванням струмом високої частоти) без наступної термічної обробки, за винятком випадків, спеціально передбачених у проекті.
Гнуття труб зі стінками товщиною до 20 мм зі сталей марок 10Г2 і 17ГС можна виконувати в холодному стані без наступної термічної обробки, за винятком випадків, спеціально передбачених у проекті.
Гнуття трубз високолегованої сталі аустенітного класу (марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н16МЗТ, 10Х23Н18) слід робити переважно на верстатах з нагріванням струмом високої частоти і охолодженням труб за індуктором водою без наступної термічної обробки. Гнуття труб при цьому суміщається з термічною обробкою - аустенізацією.
Гнуття труб з легованої сталі мартенситного класу (марок 15X5, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х5МА, 12Х8ВФ), а також труб з легованої сталі перлітного класу (марок 15ХМ, ЗОХМА тощо) слід виконувати переважно на верстатах з нагріванням струмом високої частоти та їх наступною термічною обробкою.
Гнуття труб з легованої сталі марок, не передбачених даним стандартом, слід виконувати тільки після їх попереднього експериментального гнуття і опрацювання режимів нагрівання з контролем властивостей і структури металу зігнутих труб. Ці властивості не мають бути гіршими щодо металу труби до гнуття.
При згинанні прямошовних електрозварник і водо-газопровідних труб поздовжні шви слід розташовувати в зоні найменших деформацій (на бічних поверхнях вигину).
Термічна обробка труб з вуглецевої і легованої сталей перед їх гнуттям будь-якими способами не проводиться, за винятком випадків, що спеціально передбачені у проекті.
Термічна обробка труб після гнуття виконується відповідно до рекомендованих режимів (таблиця 26).
У разі потреби ( за умовами виробництва або монтажу) допускається виконувати термообробку гнутих труб після їх складання і зварювання з деталями трубопроводів або у вигляді готових вузлів.
Термічна обробка проводиться в електропечах, полуменевих печах або індукційним нагріванням із застосуванням спеціальних індукторів.
Таблиця 26 - Рекомендовані режими термічної обробки труб
|
Марка сталі |
Вид термічної обробки |
Температура нагрівання, °С |
Швидкість нагрівання, Х/год |
Термін витримки за даної температури, год |
Середовище охолодження |
Швидкість охолодження, “С/год |
Умови застосування термообробки |
|||||||
|
12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т (аустенітного класу) |
Стабілізуючий відпал |
850-900 |
100 |
2-2,5 |
Повітря |
Довільна |
Застосовуєть ся тільки після холодного гнуття за спеціальною вказівкою в проекті |
|||||||
|
Аустені- зація |
1050-1100 |
— |
15-20 (хв) |
Повітря або вода |
Довільна |
За можливості швидкої посадки в піч із температурою 800 °С |
||||||||
|
15X5, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х5МА, 12Х8ВФ (мартенситного класу) |
Відпал |
850-870 |
100 |
2 |
Разом з піччю до температури 600 °С, далі - при відкритих дверцятах печі |
15-20 |
Застосовується після будь-якого способу гнуття |
|||||||
|
Марка сталі |
Вид термічної обробки |
Температура нагрівання, ’С |
Швидкість нагрівання, °С/год |
Термін витримки за даної температури, год |
Середовище охолодження |
Швидкість охолодження, °С/год |
Умови застосування термообробки |
|||||||
|
|
Ізотермічний відпал |
850-860 |
30-40 |
0,5 |
Разом з піччю до температури 730 °С, далі - при відкритих дверцятах печі |
60-70 |
Завантаження в піч із температурою 700 °С |
|||||||
|
15ХМ, ЗОХМА, 12Х1М1Ф (перлітного класу) |
Нормалізація |
850-900 |
100 |
1 |
Повітря, укриття виробу під час охолодження Ізоляційним матеріалом |
200-250 |
Застосовується після будь-якого способу гнуття. Посадка в піч Із температурою 700 °С |
|||||||
|
Відпускання |
650-680 |
300-400 |
2-3 |
Повітря |
Можливо повільна |
|||||||||
|
Ст2, СтЗ, 10, 20 і10Г2 |
Відпускання |
650-680 |
Довільна |
1 |
Повітря |
Довільна |
Застосовується тільки після холодного гнуття за спеціальною вказівкою в проекті |
|||||||
Зігнуті труби після гнуття і термічної обробки піддаються наступному контролю:
перевіряється якість згинання шляхом огляду зовнішньої поверхні труб;
перевіряються габаритні розміри, кут вигину, довжина прямих ділянок, овальність труб у місці вигину;
перевіряється ступінь очищення внутрішньої поверхні труб від піску у випадку гнуття з наповнювачем.
За необхідності можуть бути визначені механічні властивості відповідно до ГОСТ 1497 (ИСО 6892); твердість металу труб (будь-яким способом); схильність до міжкристалітної корозії відповідно до ГОСТ 6032 (ИСО 3651/1, ИСО 3651/2) - для труб з високолегованих сталей. Вирізування зразків для контрольних випробувань проводиться в розтягнутих І стиснутих зонах гнутих труб.
Труби, що призначені для холодного гнуття, продувають стисненим повітрям і протирають ззовні, а при застосуванні внутрішніх дорнів внутрішню поверхню труб додатково змащують машинним мастилом А, С, СУ відповідно до ГОСТ 20799, мильною емульсією або мастильною речовиною.
При холодному гнутті труб оснащення слід підбирати і виготовляти в суворій залежності від розміру труби і радіусів вигину з урахуванням наступних рекомендацій:
вибір форми і розмірів дорнів (рисунок 5 і таблиця 27), а також визначення можливості гнуття без них проводяться залежно від величини радіуса вигину R, зовнішнього діаметра труби DH і товщини стінки труби S за графіком, наведеним на рисунку 6;
дорн з формою кулі має встановлюватися з випередженням залежно від радіуса вигину (таблиця 28);
розмір струмка згинального диску мас дорівнювати номінальному розміру труби або бути більше на величину плюсового допуску на зовнішній діаметр труби; при цьому глибина струмка диска має дорівнювати 0,58 зовнішнього діаметра (рисунок 7);
повзунам доцільно мати струмки, ширина яких на 0,6 мм - 1,0 мм більше зовнішнього діаметра труби,
зазор між повзуном І згинальним диском при затисненні труби перед гнуттям встановлюється не менше ніж 1,5 мм - 2 мм (рисунок 7);
при згинанні тонкостінних труб у холодному стані без дорнів, щоб уникнути утворення гофрів і овальності, трубу слід наповнювати чистим сухим кварцовим або річковим піском будь-якої марки;
при згинанні труб, особливо малих діаметрів (Dy до 40 мм), без дорна і наповнювача в результаті пружної деформації має місце пружинения. Кут пружинения при вигинах з кутом 90° становить від 3°до 5° і уточнюється дослідним шляхом для кожної партії труб. Для одержання необхідного кута вигину доцільно його збільшити при згинанні на кут, що дорівнює величині пружинения.
Рисунок 5 - Сталеві дорни: ложкоподібний (а); у формі кулі (б)
Таблиця 27 - Визначення розмірів та форми дорна
|
Діаметр труби, мм |
Діаметр дорна <4 менше номінального внутрішнього діаметра труби на, мм |
Довжина циліндричної частини дорна І, мм |
|
До 500 |
0,5-1 |
5dfc |
|
50-100 |
1-1,5 |
4dfc |
|
100-200 |
1,5-2 |
|
1 - межа можливості гнуття труб без дорна; 2 - те саме Із застосуванням кулястого дорна: 3 - те саме із застосуванням ложкоподібного дорна
Рисунок 6 - Визначення форми внутрішнього дорна
Таблиця 28 - Визначення величини випередження установки дорна у формі кулі
|
Радіус вигину труби |
2О„ |
2,5DH |
2,75DH |
3D„ |
3,5DH |
4DH |
|
Величина випередження установки дорна |
0,25Dw |
0,28DH |
0,31 D„ |
0,33DH |
0,38D„ |
0,41DH |
- згинальний диск; 2 - повзун
Рисунок 7 - Зазор між повзуном і диском для гнуття
Радіус вигину труб може визначатися відповідно до проекту, нормативів або технічних умов на виготовлення гнутих деталей трубопроводів, при цьому з метою скорочення кількості змінного оснащення (особливо для гнуття труб у холодному стані) радіус вигину труб даного зовнішнього діаметра може визначатися виходячи з наявності змінних згинальних шаблонів (дисків),
При згинанні труб на верстатах з нагріванням струмом високої частоти добір і виготовлення змінного оснащення слід робити з урахуванням наступних рекомендацій:
нагрівання труб кожного типорозміру проводиться в кільцевих індукторах відповідних розмірів. Рекомендується застосовувати індуктори із двома камерами для подачі холодної води, з яких одна служить спрейєром для подачі води на охолодження труби (рисунок 8 І таблиця 29);
конструкція індуктора має забезпечувати зону нагрівання шириною від 1,5S до 2,5S і охолодження труби на виході із зони нагрівання від 400 °С до 200 °С;
профілі струмків напрямного і натискного роликів для гнуття труб з товщиною стінки менше ніж 4 мм мають відповідати зовнішньому діаметру труб, що згинаються, з урахуванням їх плюсового допуску для уникнення утворення вм’ятин на зовнішній поверхні труб.
Профіль струмка для гнуття труб з товщиною стінки більше ніж 4 мм може бути круглим або призматичним. При круглому профілі діаметр струмка повинен бути від 4 мм до 6 мм більше зовнішнього діаметра труби. При призматичному профілі струмка кут призми приймається в межах від 15° до 20°.
Рисунок 8 - Двокамерний індуктор
Таблиця 29 - Розміри Індуктора
|
DH труби, мм |
Товщина стінки, мм |
Розміри індуктора, мм |
|||
|
d |
а |
b |
В |
||
|
273 |
8 |
286 |
16 |
20 |
365 |
|
245 |
8 |
261 |
16 |
20 |
337 |
|
219 |
7 |
233 |
15 |
19 |
309 |
|
194 |
7 |
208 |
15 |
19 |
284 |
|
159 |
7 |
173 |
14 |
18 |
249 |
|
133 |
6 |
145 |
12 |
16 |
224 |
|
108 |
6 |
120 |
12 |
16 |
196 |
|
89 |
6 |
101 |
10 |
14 |
177 |
|
76 |
5 |
86 |
9 |
13 |
162 |
|
70 |
5 |
80 |
8 |
12 |
156 |
|
57 |
5 |
67 |
8 |
12 |
143 |
При згинанні труб шляхом нагрівання струмом високої частоти на верстатах з натискним відхиляючим роликом бажано керуватися наступним (рисунок 9):
