《管道安裝工藝》 課件 第五章　蝦殼彎、三通與彎管預(yù)制加工

第一節(jié)蝦殼彎預(yù)制加工第三節(jié)彎管預(yù)制加工第二節(jié)三通預(yù)制加工第五章蝦殼彎、三通與彎管預(yù)制加工264265學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉放樣圖的畫法。2.掌握蝦殼彎、三通與彎管的預(yù)制加工方法。266識圖下料在管道預(yù)制加工過程中非常重要。依照實(shí)物或施工圖的要求，按三面投影原理將需要制作的管道、管件等的形狀畫到放樣平臺(tái)、鋼板或油氈紙上的操作稱為放樣，所畫的圖形稱為放樣圖。對管道轉(zhuǎn)彎、分支和變徑所需管件進(jìn)行加工制作，稱為管件的加工。蝦殼彎預(yù)制加工第一節(jié)267268一、常用焊接彎頭的組成及節(jié)數(shù)常用焊接彎頭的結(jié)構(gòu)形式如圖所示，彎頭最少節(jié)數(shù)見下表。常用焊接彎頭的結(jié)構(gòu)形式a）90°焊接彎頭b）60°焊接彎頭c）45°焊接彎頭d）30°焊接彎頭269

常用焊接彎頭最少節(jié)數(shù)

個(gè)270蝦殼彎是一種常用的焊接彎頭，其彎曲部分由帶有斜截面的直管段組成，形狀類似蝦殼，如圖所示。蝦殼彎一般由兩個(gè)端節(jié)和若干個(gè)中節(jié)組成，常說的蝦殼彎的節(jié)數(shù)是指中節(jié)的節(jié)數(shù)，不包括端節(jié)。蝦殼彎a）蝦殼彎的組成b）中節(jié)與端節(jié)的尺寸與彎曲度271二、90°單節(jié)蝦殼彎的預(yù)制加工1.?制圖步驟已知蝦殼彎角度為90°，節(jié)數(shù)為1，外徑為

d，彎曲半徑為

R，畫該蝦殼彎的下料樣板，步驟如下：（1）如圖所示，∠AOB=90°，以

O

為圓心，彎曲半徑

R

為半徑，畫出蝦殼彎的中心線。90°單節(jié)蝦殼彎展開圖畫法272（2）將∠AOB

進(jìn)行4等分，得∠DOB=22.5°。以彎管中心線與

OB

交點(diǎn)4為圓心，以外徑

d

的一半為半徑畫圓，將

OB

線以上的半圓周6等分。（3）通過半圓上的各等分點(diǎn)畫垂直于

OB

的直線，各垂線與

OB

線相交各點(diǎn)的序號是1、2、3、4、5、6、7，與

OD

線相交各點(diǎn)的序號是1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′。四邊形11′7′7是個(gè)直角梯形，即為該彎頭的端節(jié)。273（4）在

OB

延長線方向上畫線段

EF，使

EF=πd，并進(jìn)行12等分。自左至右，各等分點(diǎn)的序號是1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1，通過各等分點(diǎn)畫垂直線。（5）以線段

EF

上各等分點(diǎn)為基點(diǎn)，分別截取11′、22′、33′、44′、55′、66′、77′線段長，畫在

EF

相應(yīng)的垂直線段上，將所得的各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就是端節(jié)展開圖。如果在端節(jié)展開圖的另一半，同樣對稱地截取11′、22′、33′、44′、55′、66′、77′線段長，然后用平滑的曲線連接起來，即得到中節(jié)展開圖。2742.?制作樣板制好后，進(jìn)行畫（劃）線下料與切割、組對，如下圖所示。將樣板緊貼管道，用粉筆或劃針沿樣板邊緣畫（劃）出實(shí)線，然后用氧乙炔焰切割。厚壁管道一般都要進(jìn)行坡口加工，彎頭背部坡口角度為20°～25°，彎頭兩側(cè)為30°～35°，彎頭腹部為40°～45°。完成坡口后，進(jìn)行組對，將端節(jié)中心對準(zhǔn)，焊接即可。對于大量加工制作的彎頭或要求精確組對的彎頭，可以采用機(jī)械切割。275畫（劃）線下料與切割、組對a）畫（劃）線下料b）中節(jié)與端節(jié)組對276三、90°雙節(jié)蝦殼彎的預(yù)制加工已知蝦殼彎角度為90°，節(jié)數(shù)為2節(jié)，外徑為

d，彎曲半徑為

R（R=d），畫該蝦殼彎的下料樣板。1.?制圖步驟（1）如圖所示，∠AOB=90°，以

O

為圓心，彎曲半徑

R

為半徑，畫出蝦殼彎的中心線。90°雙節(jié)蝦殼彎展示圖畫法277（2）整個(gè)蝦殼彎由兩個(gè)端節(jié)和兩個(gè)中節(jié)組成，因此端節(jié)的中心角為15°，即圖中∠COB=15°。以彎管中心線與

OB

交點(diǎn)4為圓心，以外徑d的一半為半徑畫圓，將

OB線以上的半圓周6等分。（3）通過半圓上的各等分點(diǎn)畫垂直于

OB

的直線，各垂線與

OB

線相交各點(diǎn)的序號是1、2、3、4、5、6、7，與

OC

線相交各點(diǎn)的序號是1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′。四邊形11′7′7是個(gè)直角梯形，即為該彎頭的端節(jié)。278（4）在

OB

延長線方向上畫線段

EF，使

EF=πd，并進(jìn)行12等分。自左至右，各等分點(diǎn)的序號是1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1，通過各等分點(diǎn)畫垂直線。（5）以線段

EF

上各等分點(diǎn)為基點(diǎn)，以11′、22′、33′、44′、55′、66′、77′線段長為半徑，上下對稱在

EF

各等分點(diǎn)相應(yīng)的垂線上依次截取，得到各交點(diǎn)1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′、6′、5′、4′、3′、2′、1′，將各交點(diǎn)用平滑的曲線依次連接起來，所得圖形即為端節(jié)展開圖。再在端節(jié)展開圖的另一半，用同樣的方法對稱地截取11′、22′、33′、44′、55′、66′、77′，然后用平滑的曲線連接起來，即得到中節(jié)展開圖。2792.?制作（1）將中節(jié)樣板緊緊圍到管壁上，使樣板的1′1′線和7′7′線交替與管道的中線重合，用粉筆在管壁上畫出兩條中線的切割線，畫線時(shí)應(yīng)在切割線上留出5mm的切割余量，如圖所示。畫切割線280（2）用氧氣、乙炔切割時(shí)，切口處留下的熔渣須用錘子、扁鏨清除干凈。（3）用割炬下料時(shí)，割嘴的角度是按斜口角度確定的，所以在組對時(shí)，對口管壁斷面必須是平行的。若管壁厚，焊不透，應(yīng)進(jìn)行坡口加工，保證焊透，以確保焊接質(zhì)量。蝦殼彎斜口焊接角度要求如圖所示。蝦殼彎斜口焊接角度要求281（4）組對時(shí)須將管道中線對準(zhǔn)，每節(jié)間留出1～2mm空隙。由各節(jié)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)依次進(jìn)行定位焊，并用樣板檢查是否符合要求。如果出現(xiàn)仰頭或勾頭則要進(jìn)行修整，直至符合要求方可焊接，如圖所示。蝦殼彎組對焊接三通預(yù)制加工第二節(jié)282283一、等徑正三通的展開圖與畫線下料已知等徑正三通外徑為

D，畫該等徑正三通的下料樣板。1.?制圖步驟（1）如圖所示，以

O

為圓心，以外徑

D

的一半為半徑畫半圓并將半圓周6等分，等分點(diǎn)為4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′。等徑正三通展開圖畫法284（2）沿線段4′4′向右引延長線段

AB，其長度等于管件口周長（πD）。將其12等分，從左到右，等分點(diǎn)的序號為1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1。（3）畫線段

AB

上各等分點(diǎn)的垂直線，由半圓上各等分點(diǎn)1′、2′、3′、4′向右引水平線與各垂直線相交，將所得的對應(yīng)交點(diǎn)連成平滑曲線，即得到凸頭樣板。（4）以線段AB

為中心線或中間線，將4-4范圍內(nèi)的垂直線對稱地向上截取相應(yīng)長的線，并將線端連成平滑曲線，即得到凹頭樣板。2852.?畫線下料等徑正三通畫線下料可參考下圖。把樣板貼在管道上，先在主管和支管上畫出定位十字線，并用樣沖輕輕打眼，分別把凹頭樣板、凸頭樣板中心對準(zhǔn)管道中心線，畫出切割線，便可進(jìn)行切割。等徑正三通畫線下料簡圖a）畫線下料b）主、支管邊緣坡口角度c）主、支管頂點(diǎn)坡口角度286二、異徑正三通的展開圖與畫線下料已知異徑正三通主管外徑為

D，支管外徑為

d，畫該異徑正三通的下料樣板。1.?制圖步驟（1）如圖所示，根據(jù)主管及支管的外徑，在一根垂直軸線上畫出大小不同的兩個(gè)圓（主管畫成半圓）。異徑正三通展開圖畫法287（2）將支管的上半段圓弧6等分，等分點(diǎn)依次為4、3、2、1、2、3、4，然后從各等分點(diǎn)向下引垂直的平行線與主管圓弧相交，得相應(yīng)交點(diǎn)為4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′。（3）沿線段4′4向右引延長線段

AB，其長度等于支管外部周長（πd）。將其12等分，從左到右，等分點(diǎn)的序號是1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1。（4）由線段

AB

上的各等分點(diǎn)引垂直線，然后由主管圓弧上各交點(diǎn)向右引水平線與之相交，將對應(yīng)交點(diǎn)連成平滑的曲線，即得到支管展開圖（凸頭樣板）。288（5）延長支管中心的垂直線，在此直線上以點(diǎn)1″為中心，上下對稱量取主管圓弧上弧線1′2′、2′3′、3′4′的長度，得交點(diǎn)1″、2″、3″、4″、3″、2″、1″。（6）通過這些交點(diǎn)畫垂直于該線的平行線，同時(shí)將支管圓形的7條等分垂直線延長，與這些平行線相交。用平滑的曲線連接各相應(yīng)的交點(diǎn)，即得到主管展開圖（凹頭樣板）。2892.?畫線下料異徑正三通畫線下料可參考下圖。先在主管和支管上畫出中心線和定位十字線，并用樣沖輕輕打眼。分別將凹頭樣板、凸頭樣板中心對準(zhǔn)中心線，畫出切割線。支管口徑與主管口徑相差不大時(shí)，按支管內(nèi)徑開孔。主管、支管坡口形式與等徑正三通基本相同。支管口徑小于主管口徑的1/3時(shí)，可將支管插入主管孔內(nèi)。支管管端應(yīng)與主管內(nèi)壁持平，支管管端不得伸入主管管腔內(nèi)。管端對齊后焊接即可。290異徑正三通畫線下料簡圖291三、等徑斜三通的展開圖與畫線下料已知等徑斜三通主管與支管的外徑為

D，相交角為

α，畫該等徑斜三通的下料樣板。1.?制圖步驟（1）根據(jù)主管和支管的外徑

D

及相交角

α畫出側(cè)面圖，如圖所示。等徑斜三通側(cè)面圖292（2）如圖所示，在支管的頂端畫一個(gè)同等直徑的圓并將上半部半圓周6等分，過等分點(diǎn)畫與支管中心線平行的斜線，分別與主管相交于點(diǎn)1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′。沿支管線段17畫延長線段

AB，其長度等于支管外部周長（πD）。將其12等分，過等分點(diǎn)畫

AB

的垂線，再過交點(diǎn)1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′畫線段

AB

的平行線，依次得到1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°等交點(diǎn)，將所得交點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，即得到支管展開圖（凸頭樣板）。等徑斜三通展開圖畫法293（3）通過圖上點(diǎn)1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′向下引垂直線，與主管半圓周的7條等分線相交，得點(diǎn)1″、2″、3″、4″、5″、6″、7″。用平滑的曲線連接各交點(diǎn)，即得到主管開孔的展開圖（凹頭樣板）。2942.?畫線下料等徑斜三通的畫線、下料及組裝方法與等徑正三通基本相同。坡口根據(jù)夾角大小及開孔長短靈活掌握，以滿足焊接要求為原則。主管和支管一般在鈍角一邊的上半部分，可全坡30°～35°，下半部分在尖角處為30°，然后逐漸過渡為45°。經(jīng)過逐漸均勻過渡，兩管夾角處的坡口最為平坦。組對后焊接即可。295四、異徑斜三通的展開圖與畫線下料已知異徑斜三通主管外徑為

D，支管外徑為

d，主管與支管的相交角為

α，畫該異徑斜三通的下料樣板。1.?制圖步驟（1）畫出異徑斜三通的立面圖與側(cè)面圖，如圖所示。異徑斜三通立面圖與側(cè)面圖296（2）如圖所示，在兩圖中的支管頂端各畫一個(gè)同等直徑的圓并將半圓周6等分，等分點(diǎn)依次為1、2、3、4、5、6、7。然后，在側(cè)面圖上通過各等分點(diǎn)畫支管軸線的平行線。同時(shí)，在立面圖上通過各等分點(diǎn)引向下的垂線，垂線與主管圓弧相交，得交點(diǎn)1″、2″、3″、4″、3″、2″、1″。異徑斜三通展開圖畫法297（3）過上述交點(diǎn)向左引水平線，使之與側(cè)面圖支管上相應(yīng)的斜平行線相交，得交點(diǎn)1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′，將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接起來。（4）沿側(cè)面圖中支管線段17向左上方引線段

AB，并使其等于支管外部周長（πd）。將線段

AB12等分，過等分點(diǎn)畫該線段的垂線，分別與支管上的點(diǎn)7′、6′、5′、4′、3′、2′、1′引出的平行線相交。用平滑的曲線將所得各交點(diǎn)連接起來，即得到支管展開圖（凸頭樣板）。298（5）在側(cè)面圖上過點(diǎn)1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′引垂線，以4″為中心上下對稱，量取立面圖主管圓弧上弧線4″3″、3″2″、2″1″的長度，并畫水平線與上述下引垂線對應(yīng)相交，得出若干交點(diǎn)。用平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，即得到主管開孔展開圖（凹頭樣板）。2.?畫線下料異徑斜三通的畫線、下料、組裝方法與等徑斜三通基本相同。彎管預(yù)制加工第三節(jié)299300一、彎管制作的一般規(guī)定1.?彎管的壁厚減薄率在彎管的內(nèi)側(cè)，管壁由于受壓而增厚；在彎管的外側(cè)，管壁由于受拉而減薄。管壁減薄對管道性能影響較大，因此，對管道彎曲后壁厚的減薄率有一定的要求，中、低壓管道不得超過15%，高壓管道不得超過10%。壁厚的減薄率按下式計(jì)算：3012.?彎管的彎曲半徑彎管的彎曲半徑用

R

表示。當(dāng)

R

較大時(shí)，管道的彎曲變形較小，管道的壁厚減薄率較小，水流阻力小，但管道彎曲部分所占空間較大。當(dāng)

R

較小時(shí)，管道的彎曲變形較大，管道的壁厚減薄率較大，而且水流阻力大，但管道彎曲部分所占空間小。3.?彎管的質(zhì)量要求彎管不得有裂紋，不得存在過燒、分層等缺陷，不宜有褶皺、重皮。302二、管道彎曲方法1.?管道的熱彎熱彎彎管有機(jī)械熱彎和手工熱彎兩種加工方式。機(jī)械熱彎采用中頻彎管機(jī)和火焰彎管機(jī)，二者的彎管原理相似。手工熱彎采用管內(nèi)充砂加熱的方法，在鋼管內(nèi)填充經(jīng)過篩選、洗凈、烘干的細(xì)砂，敲實(shí)后堵上管口，然后進(jìn)行加熱。當(dāng)管道加熱到規(guī)定的溫度時(shí)，用手工或卷揚(yáng)機(jī)扳動(dòng)管道進(jìn)行彎管。303（1）手工熱彎手工熱彎是施工現(xiàn)場制作彎管常用的方法之一，其操作步驟如下：1）充砂。熱彎彎管的管道外徑在32mm以上時(shí)應(yīng)充砂，填充的砂子應(yīng)能耐1000℃以上高溫，并經(jīng)篩選、洗凈、烘干。鋼管內(nèi)填充砂子的粒度要求見下表。

鋼管內(nèi)填充砂子的粒度要求mm3042）標(biāo)記。管道加熱前，用木塞堵好，根據(jù)彎曲角度和需要的彎曲長度，在管道上用鉛油標(biāo)出管道彎曲部分的起彎點(diǎn)、彎曲長度及中心線。3）加熱。管道的加熱長度應(yīng)比彎曲長度稍長一些，以保證彎曲部分均勻加熱。彎曲角度大的一般增加2倍管外徑的彎曲長度，彎曲角度小的增加彎曲長度的20%左右即可。4）管道彎曲。管道按要求加