-
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
1
—
1
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；
< br>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<
/p>
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。
< br>
图
1-1
< br>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<
/p>
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
3
．
5
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
1
．
5
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<
/p>
15
％。管壁减薄
率可按下式进行计算：
?
?
R
A
?
?
1
?
D
?
R
?
W
?
2
< br>?
?
?
?
?
100
?
?
?
0
0
式
中
A
——管子弯曲后外侧母线处管壁的减薄率
< br>(
％
)
；
D
W
——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：
T
?
d
1
?
d
2
d
1
?
100
0
0
式中
T
——椭圆率<
/p>
(
％
)
；
d
1
——最大椭圆
变形处的长径
(mm)
；
d
2
——最大椭圆变形处的短径
< br>(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
< br>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=(4
～
6)D
；
热煨弯管取
R=4D
；冲压弯头或焊接弯头，常取
R=(1
～
1
．
5)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。<
/p>
现设弯曲段起止端点分别为
a
、
b
，
当弯曲角为
90<
/p>
°时，
管子弯曲段的长度正好是以
r
为半径所画圆的周长的
1
／
4
，
其弧长用弯
曲半径来表示
，即为
弧长
ab
?
2
?
R
4
?
1
.
57
R
由式
(1
-3)
可知，
90
°弯管弯曲段的展开
长度为弯曲半径的
1
．
57
倍。
图
1-3
90
°弯臂
在弯制
< br>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<
/p>
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：
?
?
< br>?
?
L
?
R
?
tg
?
0
.
00875
?
?
2
?
?
式中△
L
——延伸长度
(
mm
)
；
R
——弯曲半径
(
mm
)
；
?
——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
1-5
a
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
。
<
/p>
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=1500
—
R=1500
—
600=900mm
ab
是弯曲部分，其弧长为
ab=1
．
57R=1
．
57 X 600=942mm
从
a
到
d
由两个反向
90
°弯加一直管段
bc
组成，<
/p>
直管段
bc
的长度应减去延伸误差△
L
，
则
bc=2100
—
2R
—△
L
由式
(1
—
4)
可知
△
L=600X(1
—
0.008
75
×
90)=127
．
5mm
那么
bc=2100
—
2
×
600
—
127.5=772.5mm
依此类推，便可计算出各管
段的下料长度，如图
1
—
5b
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
1
—
5b
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：<
/p>
L
?
?
?
R
180
?
0
.
01745
?<
/p>
R
式中
L
——弯曲部分的展开长度
(mm)
；
?
——弯曲角度
(
°
)
；
?
——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
< br>1-6
及表
1-1
进行。
图
1-6
任意弯管
下面举例说明表
< br>1-1
的使用方法。
表
1-1
任意弯管计算
弯曲角度
?
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
30
31
32
33
半弯直长
C
0
．
0087
0
．
0175
0
．
0261
0
．
0349
0
．
0436
0
．
0524
0
．
0611
0
．
0699
O
．
0787
O
．
0875
0
．
0962
0
．
1051
0
．
1139
0
．
1228
0
．
1316
0
．
1405
0
．
1494
0
．
1584
0
．
1673
0
．
1763
0
．
1853
0
．
1944
0
．
2034
0
．
2126
0
．
2216
0
．
2309
0
．
2400
0
．
2493
0
．
2587
0
．
2679
O
．
2773
0
．
2867
O
．
2962
弯曲长度
L
0
．
0175
0
．
0349
0
．
0524
0
．
0698
0
．
0873
0
．
1047
0
．
1222
0
．
1396
0
．
1571
0
．
1745
0
．
1920
0
．
2094
0
．
2269
0
．
2443
0
．
2618
0
．
2793
O
．
2967
0
．
3142
0
．
3316
0
．
3491
O
．
3665
0
．
3840
0
．
4014
0
．
4189
0
．
4363
0
．
4538
0
．
4712
0
．
4887
0
．
5061
0
．
5236
0
．
5411
O
．
5585
0
．
5760
弯曲角度
?
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
半弯直长
C
O
．
4245
0
．
4348
0
．
4452
0
．
4557
0
．
4663
0
．
4769
0
．
4877
0
．
4985
O
．
5095
O
．
5205
0
．
5317
O
．
5429
0
．
5543
O
．
5657
0
．
5774
0
．
5890
0
．
6009
0
．
6128
O
．
6249
0
．
6370
0
．
6494
0
．
6618
0
．
6745
O
．
6872
0
．
7002
0
．
7132
O
．
7265
O
．
7399
0
．
7536
0
．
7673
0
．
7813
0
．
7954
O
．
8098
弯曲长度
L
0
．
8029
O
．
8203
O
．
8378
0
．
8552
O
．
8727
O
．
8901
0
．
9076
O
．
9250
0
．
9425
0
．
9599
0
．
9774
0
．
9948
1
．
0123
1
．
0297
1~0472
1
．
0647
1
．
0821
1
．
0996
1
．
1170
1
．
1345
1
．
1519
1
．
1694
1
．
1868
1
．
2043
1
．
2217
1
．
2392
1
．
2566
1
．
2741
1
．
2915
1
．
3090
1
．
3265
1
．
3439
1
．
3614
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
O
．
3057
0
．
3153
0
．
3249
O
．
3345
O
．
3443
0
．
3541
0
．
3640
0
．
3738
0
．
3839
0
．
3939
0
．
4040
0
．
4141
0
．
5934
0
．
6109
O
．
6283
0
．
6458
O
．
6632
O
．
6807
0
．
6981
0
．
7156
O
．
7330
0
．
7505
0
．
7679
O
．
7854
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
O
．
8243
0
．
8391
0
．
8540
O
．
8693
O
．
8847
0
．
9004
0
．
9163
0
．
9325
0
．
9484
O
．
9657
0
．
9827
1
．
000
1
．
3788
1
．
3963
1
．
4173
1
．
4312
1
．
4486
1
．
4661
1
．
4835
1
．
5010
1
．
5184
1
．
5359
1
．
5533
1
．
5708
注
：引用
表中
C
、
L
值时
，应乘
< br>以弯曲
半径
R
。
例
已知图
1-7
中弯头的弯曲角度
?
=25
°，弯曲半径
R=500mm
，
安装管段距转角点
M
的
距离为
91lmm
，取一根直管来
煨制弯
头，试
问应如
何划线
?
解
需加工的弯管端直管
段长度
b=911-CR
查表
1-1
得，当
?
=25
°时
，
C=0.2216
，
L=0.436
3
；故
CR
为：
0.2216R=0.2216
×
500=111mm
因此，得
b=911-111=800
mm
弯曲部分实际展开长度
L=0
.4363R=0.4363
×
500=218 mm
根据计算出来的直管
段长
度
< br>b
及弯
曲部分
展开长
度
L
，
便可进
行划线
。如
图
1-7b<
/p>
所
示。
图
1
—
7
弯管计算
由
上面的<
/p>
例子可
以看出
，只要
弯曲角
度和弯
曲半径
一
定，利用表
1
—
1
就能很方便
地进行任意角度、任意弯曲半径的弯管计算。而在热煨时，
其加热管段长度一般应比弯曲长
度稍长一些，
以便保证弯曲部分
加热均匀。
增加的长度一般规定为：
对于弯曲角度大的管子，<
/p>
可增加二倍管外径长度；对弯曲角度小的则增加弯曲长度的
20<
/p>
％。
三、其它弯管的计算
1
．任意角度来回弯
任意角度来回弯分等弯曲半径和不等弯曲半径两种。图
1
—
8
为等
弯曲半径的任意角度来回
弯。这种弯管具有弯曲半径
R
、弯曲角度
?
、弯曲距离
H
、弯管长度
A
及直管长度
L
五个可
变数据。在实际工作中，一般可根据设计或现场实际情况确定三个数
据
< br>(H
、
R
及
?
)
，仅有两个数据
(L
、
A)
需由计算确定。
1-8
带等弯曲半径的任意角度来回弯
图
1-9
带不等弯曲半径的来回弯
L
、
A
值的计算分两种情况
1)
当
H
≠
2R
时
L
?
H
sin
?
?
2
Rtg
?
2
A
?
H
tg<
/p>
?
?
2
Rtg<
/p>
?
2
来回弯展
开总长度为
L
?
2)
< br>当
H=2R
时
?
R
?
90
< br>。
L
?
2
R
tg
?
2
R
?
H
tg
?
H
sin
?
a
?
sin
?
?
来回弯
展开总长度仍为
L
?
?
R
?
90
。
< br>
图
1
—
9
为不等弯曲半径来回弯，其下料计算可按下述公式进行。
弯管间直管段的长度
L
?
A
?
H
< br>2
2
?
?
R
1
?
R
2
?
?
?
?
1
?
cos
?
??
H
?
R
1
?
R
2
?
?
A
sin
?
?
弯管展开总长度
?
< br>?
'
L
?
180
?
R
1
?
R
2
?
?
L
?
0
.
01745
?
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1
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H
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R
2
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2
．弧
形
弯
管计
算
弧
形
弯
管也
叫
半
圆弯
、抱
弯
。常
见
弧
形弯
管
的
角度
为
45
°
及
60
°两
种
，如
图
1
—
10
所
示
。
45
°弧
形弯下
料总
长度计
算公式
为