Как согнуть трубу из нержавеющей стали

В процессе монтажа трубопроводов различного назначения, а также строительных конструкций на основе труб с круглым сечением или профильных часто возникает необходимость в изгибе труб на требуемый радиус. Способов сделать это существует множество. Выбор зависит от материала, толщины стенки, диама, объема работ, наличия необходимого оборудования. Трубы из нержавеющей стали часто применяются в промышленном и индивидуальном строительстве. Чтобы согнуть трубу из нержавейки, нужно применить специальные знания и навыки, о чем будет рассказано в данной статье.

Схема технологии производства нержавеющих труб.

Существующие способы гибки металлических труб можно разделить на горячие и холодные, а также на ручные и механические. Важно знать, что трубы из нержавейки нельзя гнуть горячим способом (при нагревании горелкой), поэтому будут описаны только способы холодного изгиба.

Гибка труб. как правило, сопровождается нежелательными явлениями, влияющими на последующую эксплуатацию. Возможность их появления зависит от материала, диама, способа изгиба.

Негативные последствия гибки:

  • Истончение наружной стенки изгиба,
  • Образование складок и изломов на внутренней стенке,
  • Изменение формы просвета (овализация),
  • Увеличение радиуса изгиба после процесса гибки вследствие пружинящего эффекта.

При изгибе трубы происходит неравномерное изменение ее цилиндрической формы и толщины стенок. В результате возникающих при изгибе напряжений металла происходит истончение внешней и утолщение внутренней стенок. При выраженном утончении наружной части изгиба возникает ослабление трубы. Это весьма нежелательно, так как внешняя стенка изгиба трубопровода в большей степени подвергается давлению движущегося по нему продукта.

Еще одним важнейшим фактором, ослабляющим трубу после сгибания, является ее овализация. Особенно важно это учитывать при монтаже трубопровода, предназначенного для транспортирования продукта при пульсирующей нагрузке. При использовании гнутых труб в строительстве овализация, кроме того, ухудшает внешний вид конструкции. Поэтому при выполнении изгиба стремятся к минимизации этого явления.

Схема деформации при гибке труб.


Под действием сжимающих сил, возникающих при изгибе, на внутренней его части образуются утолщения, а в ряде случаев — складки. Эти изменения формы просвета в трубопроводах увеличивают сопротивление движению продукта и вероятность коррозии, а кроме того, приводят к ослаблению трубы как несущей конструкции.

Методы предотвращения овализации

Поэтому основные способы холодной гибки предусматривают приемы, сохраняющие исходную форму поперечного сечения заготовок. Существует два основных способа сохранения исходной круглой формы: поддерживание стенки изнутри — внутренний ограничитель и ограничение перемещения боковых стенок трубы в направлении расширения — наружный ограничитель.

В качестве внутреннего ограничителя можно применять калибрующую пробку (дорн) или различные наполнители. Наполнителями могут быть резина, легкоплавкие металлы, смолы или вода. Жесткие наполнители дают более надежные результаты в плане сохранения формы просвета, поэтому они более распространены. Однако при использовании упругих наполнителей наблюдается меньшее растяжение наружной стороны изгиба.

Для лучшего сохранения формы поперечного сечения и более точного изготовления рекомендуют применять одновременно внешний и внутренний ограничители.

В зависимости от объема работ и диама труб, которые требуется загнуть, используют либо ручные приспособления - трубогибы, либо станки с электромеханическим приводом.

Основные промышленные способы холодной гибки:

  • с обкаткой;
  • наматыванием;
  • волочением;
  • вальцовкой;
  • на двух опорах;
  • растяжением;
  • с внутренним гидростатическим давлением.

Способы холодной гибки труб: а —с обкаткой; б — наматыванием; в — волочением; г — вальцовкой; д — на двух опорах; е— растяжением; ж—с внут­ренним гидростатическим давлением; и — через фильеру, имеющую криволинейную ось; к — по копирам.

Гибка обкаткой

Таким способом можно изогнуть трубу диамом до 150 мм и значительной толщиной стенки. Принцип метода: вокруг неподвижного гибочного ролика нужного размера по дуге двигается обкатывающий ролик, прижимающий заготовку и выполняющий изгиб.

Гибка наматыванием

Метод получил широкое распространение в цехах трубной заготовки с большими объемами выпускаемой продукции. Этим способом можно загнуть трубу диамом от 10 до 426 мм в разных плоскостях. Для сохранения круглой формы внутреннего сечения заготовок применяют калибрующие пробки (дорны), сплошные в виде стержня или составные.

Самым простым дорном для труб диамом до 32 мм может служить стальной канат, один конец которого закреплен в рукоятке, а второй соединен с проволокой для протягивания каната в просвет. Диам дорна должен быть меньше внутреннего диама трубы на 0,1 - 0,5 мм.

При работе с дорном на внутренней поверхности трубы могут возникать насечки и задиры в результате больших контактных усилий. Чаще всего это наблюдается при гибке труб из нержавейки. Профилактика этих недостатков достигается соответствующим выбором материала дорна, чистотой его поверхности и смазкой.

Лучше всего смазывать внутреннюю и наружную стенки заготовки. Для этого короткие трубы перед сгибанием погружают в ванну со смазочным маслом. К месту изгиба длинной трубы, удаленному от ее концов, смазку лучше подводить через отверстия дорна. Для смазки используют машинное масло или антикоррозионную мыльную эмульсию.

Гибка на двух опорах

Труба укладывается на две опоры, поворачивающиеся вокруг своих осей по мере изгиба заготовки. Шаблон для гибки соединяется со штоком гидравлического или винтового домкрата таким образом, чтобы усилие изгиба прикладывалось в середине трубы между опорами. Этим методом можно гнуть трубу диамом до 351 мм. Оборудование данного типа особенно удобно, когда элементы трубопровода надо загнуть непосредственно на строительном участке.

Гибка вальцовкой

Используется для того, чтобы загнуть трубу небольшого диама в кольцо или спираль. На гибочных вальцах заготовка перемещается в направлении вращения роликов и приобретает кривизну, определяемую взаимным расположением этих роликов.

Гибка волочением

Тонкостенную цельнотянутую трубу можно согнуть способом волочения. Сущность метода заключается в том, что в качестве заготовки берется труба большего диама, чем требуемая, и укороченной длины. Конец заготовки обжимается под нужный диам, затем продевается через фильеру и удерживается зажимом, укрепленным на гибочном шаблоне. Вращением шаблона труба протягивается через фильеру и одновременно загибается вокруг него.

Преимущество данного способа заключается в уменьшении возможности образования деформаций внутренней стенки трубы в месте изгиба. При этом труба фиксируется по краям, растягивается и одновременно сгибается с помощью выдвижения гибочного шаблона.

Гибка труб с помощью раскатывания.

Гибка с внутренним гидростатическим давлением

Выполняется нагнетание жидкости в трубу, в концы которой предварительно вставлены заглушки. В результате возникающих в стенке напряжений металл доводится до состояния, близкого к пластическому. Затем к месту изгиба подводят гибочный шаблон, который гнет трубу.

Гибка проталкиванием

В основном применяется, чтобы гнуть трубы из нержавейки диамом от 3/16" до 3/8". Метод состоит в проталкивании заготовки через подвижную и неподвижную матрицу. Величина смещения матриц относительно друг друга определяет кривизну изгиба. Данным способом на одной трубе можно сделать до 20 изгибов в разных плоскостях.

Описанные способы изгиба труб эффективны в условиях промышленного производства и строительства, позволяют получить качественные результаты, регламентированные отраслевыми стандартами.

Как согнуть трубу ручным способом

В условиях индивидуального строительства может возникнуть потребность согнуть трубу из нержавейки ручными способами. При этом следует учитывать описанные выше возможные негативные последствия изгиба.

Виды ручных турбогибов.

В домашних условиях гнуть трубу из нержавейки можно при помощи ручного трубогиба. Чаще всего применяется трубогиб в виде арбалета, который гнет заготовку, выдавливая ее в точке изгиба.

Чтобы избежать деформации просвета нужно использовать средства внутреннего противодействия деформации - внутренние ограничители. Для этих целей можно применить чистый сухой песок. В один конец трубы плотно забивается заглушка, просвет наполняется песком через свободное отверстие. Затем оно тоже забивается заглушкой. После выполняется изгиб трубы вокруг болванки нужного размера.

В качестве внутреннего ограничителя можно применять специально изготовленную пружину. Она навивается из проволоки толщиной 1 - 4 мм с таким расчетом, чтобы свободно поместилась внутрь трубы в месте предполагаемого изгиба. Трубу с помещенной внутрь пружиной загибайте вокруг металлической болванки или ручным трубогибом. После этого пружина вынимается с помощью проволоки, предварительно оставленной снаружи. Особенно полезна такая технология для сгибания профильных заготовок квадратного сечения. Соответственно, пружина тоже должна иметь квадратное сечение.

Еще один вариант внутреннего ограничителя - пучок проволоки, который последовательно, по одной, вставляется в трубу до места сгиба. После выполнения работы проволока также по одной извлекается.

Ручными способами можно согнуть трубы из нержавеющей стали, диам которых не превышает 40 мм, а толщина стенки 3 мм. Во всех остальных случаях необходимо применять профессиональное оборудование.

По материалам сайта: http://experttrub.ru