对焊弯头管件

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弯头局部减薄是弯头常见的缺陷，但国内外对此类缺陷的研究主要针对直管，对弯头局部减薄的研究少有文献报道。本文通过详细的有限元计算和理论分析，研究了在内压和弯矩作用下局部减薄对弯头极限承载能力的影响，电厂弯头管件，以及内压作用下多局部减薄的相互干涉效应和弯矩作用下直管对弯头极限载荷的加强作用，并进行了部分实验验证，得到了以下研究成果：

1.用有限元方法对内压作用下局部减薄弯头的极限载荷进行了系统地分析和计算，得出局部减薄弯头的极限压力与局部减薄的直管不同，弯头的极限压力不仅取决于局部减薄大小，还与局部减薄位置和弯曲半径有关，如采用局部减薄直管的计算方法评定弯头，则会得出不安全或过于保守的结果；同时减薄宽度对极限载荷的影响也不可忽略。在有限元分析的基础上给出了局部减薄弯头极限压力的计算公式，公式计算结果与有限元计算和实验结果都相当吻合并偏安全，计算公式可以实际应用于局部减薄弯头的安全评定，补充了该项研究的空白。

2.通过有限元分析，研究了在内压下多局部减薄之间的相互干涉效应，研究表明多局部减薄的相互影响不仅与间距有关，还与减薄深度有关。指出减薄深度较浅时，轴向局部减薄间距大于2倍壁厚，双局部减薄的极限载荷与单个局部减薄的极限载荷基本相同；当减薄深度较深，轴向局部减薄间距大于4倍壁厚时，双局部减薄的极限载荷与单个局部减薄的极限载荷基本相同，补充了现有研究的不足。

3.通过有限元计算，研究了相连直管对弯头极限弯矩的加强作用，指出与弯头相连的直管会使弯头的极限弯矩增大，弯曲半径不同时，弯头极限载荷增加量不同。当相连直管长度大于3倍管径时，直管对弯头的强化作用不再增加。该项研究补充了直管对弯头加强作用研究的不足。

4.通过有限元分析详细研究了局部减薄对弯头极限弯矩的影响，弯头管件标准，得出面内弯矩作用下局部减薄弯头极限弯矩的大小与减薄位置、减薄尺寸及弯曲半径有关。研究表明在弯矩作用下，几何非线性的影响是显着的。在内壁局部减薄和大变形有限元分析的基础上，给出面内弯矩作用下局部减薄弯头极限弯矩的计算公式，计算结果可以较准确并偏保守地反映出有限元计算结果，并与实验结果相符。该项研究填补了这一领域的空白。

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弯头日本标准标准号 描述

JIS B2311 通用钢制对焊管件

JIS B2312 钢制对焊管件

JIS B2313钢板制对焊管件

JIS B2316 钢制承插焊管件

管件执行标准之美国标准：

标准号 描述

ASME/ANSI B16.9 工厂制造的锻钢对焊管件

ASME/ANSI B16.11 承插焊和螺纹锻造管件

ASME/ANSI B16.28 钢制对焊小半径弯头和回头弯

ASME B16.5 管法兰和法兰配件

MSS SP-43 锻制不锈钢对焊管件

MSS SP-79 承插焊异径插入件

MSS SP-83 承插焊和螺纹活接头

MSS SP-97 承插焊、螺纹和对焊端的整体加强式管座电力标准标准号 描述

GB2000火电发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册

DL/T515-93电站弯管

D-GD87-1101 管道零件及部件典型设计

管件执行标准之化工标准：

标准号 描述

HGJ514 碳钢、低合金钢无缝对焊管件

HGJ528 钢制有缝对焊管件

HGJ10 锻钢制承插焊管件

HGJ529 锻钢制承插焊、螺纹和对焊接管台

HGJ-44-76-91 钢制管法兰、垫片、紧固件

HG20592-20635 钢制管法兰、垫片、紧固件中石化标准标准号 描述

SH3406 -1996石油化工钢制管法兰

SH3408 -1996钢制对焊无缝管件

SH3409-1996 锻钢制承插焊管件

SH3410 -1996锻钢制承插焊管件

SH3065-1994石油化工管式炉急弯弯管技术标准国家标准标准号 描述

GB/T12459-2005 钢制对焊无缝管件

GB/T13401-2005 钢板制对焊管件

GB/T14383 锻钢制承插焊管件

GB/T17185-1995钢制法兰管件

管件执行标准之中石油标准：

标准号 描述

SY/T0510-1998 钢制对焊管件

SY/T5257-2004 钢制弯管

02S403 钢制管件国家建筑标准船用标准GB/T10752-1995船用钢管对焊接头

CB/T3590-94 铝黄铜弯头工艺流程/弯头 

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弯头，由于管件大多数用于焊接，为了提高焊接质量，对焊弯头管件，端部都车成坡口，留一定的角度，带一定的边，这一项要求也比较严，边多厚，角度为多少和偏差范围都有规定。表面质量和机械性能基本和管子是一样的。为了焊接方便，管件与被连接的管子的钢种是相同的。

2、就是所有的管件都要经过表面处理，把内外表面的氧化铁皮通过喷丸处理喷掉，再涂上防腐漆。这是为了出口需要，再者，在国内也是为了方便运输防止锈蚀氧化，都要做这方面的工作。

3、就是对包装的要求对于小管件，如出口，吐鲁番市弯头管件，就需要做木箱，大约1立方米，规定这种箱子中的弯头数量大约不能超过一吨，该标准允许套装，即大套小，但总重量一般不可超过1吨。对于大件y就要单个包装，像24″的就必须单个包装。另外就是包装标记，标记是要注明尺寸、钢号、批号、厂家商标等。

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