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1、(10)申请公布号 CN 104138942 A (43)申请公布日 2014.11.12 C N 1 0 4 1 3 8 9 4 2 A (21)申请号 201410367629.X (22)申请日 2014.07.29 B21D 7/00(2006.01) B21D 7/16(2006.01) B21C 51/00(2006.01) (71)申请人中国化学工程第三建设有限公司 地址 232038 安徽省淮南市田家庵区洞山西 路98号 (72)发明人苏传才 马运广 (74)专利代理机构南京知识律师事务所 32207 代理人蒋海军 (54) 发明名称 一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方 法。
2、 (57) 摘要 本发明公开了一种基于火焰煨弯的弯曲大型 钢构件制作方法，属于管道加工技术领域。其步骤 为：施工准备，对卷管进行质量检测和算法定量； 卷管划线，用卷管支撑装置支撑卷管和在卷管上 划出加热区域；火焰煨弯，在划好的加热区域内 沿“之”字形路线煨弯，且根据卷管加热时的颜色 来决定煨弯时间的长短；冷却检查，待卷管冷却 后，检测煨弯后的卷管下底部与上述检测板上端 的距离是否在3mm内，距离在3mm范围内即为合 格；二次处理，当实际卷管弯曲弦高H1与理论卷 管弯曲弦高H间的偏差较大时，采用气焊烤把进 行调校；拼装卷管，通过型钢平台把煨弯达标后 的卷管进行焊接。本发明解决了制作弯曲大型钢 构。
3、件必须使用大型器械的问题，且无需施加外力。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104138942 A CN 104138942 A 1/2页 2 1.一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，该方法先通过算法Ha Sin+Sin(2)+Sin(3)+ +Sin(n-1)+bSin(n)对卷管(1)进行分段划线，再 使用气焊烤把对划线后的卷管(1)进行加热，由于钢材热胀冷缩和重力的作用，冷却后的 卷管(1)产生一定量的形变，并且经过卷管(1)支撑。
4、装置上检测板(8)的检测是否合格后， 再决定是否交付，对不合格的卷管(1)进行二次处理，在卷管(1)合格交付后，对卷管(1) 在型钢平台上进行拼装处理，即得到目标大型钢构件。 2.根据权利要求1所述的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，其特征在 于，包括如下几个步骤： 步骤一、施工准备 步骤一的施工准备包括卷管(1)验收过程和卷管(1)分段过程，所述的卷管(1)验 收过程是对未处理的卷管(1)进行质量检测，即探伤检测卷管(1)焊缝；所述的卷管(1) 分段过程通过以下算法执行：HaSin+Sin(2)+Sin(3)+ +Sin(n-1) +bSin(n)，算法中为卷管(1)每次加热后弯曲角。
5、度，a为卷管(1)的加热间距，n为 卷管(1)一侧的等距离加热点数，b为卷管(1)未加热的末端长度，H为煨弯后卷管(1)弯 曲弦高，L为卷管(1)的长度，其中：、b、L和H为已知量，且有a(L2b)/(2n1)， 根据工程所需的钢构件的参数确定总卷管(1)弯曲弦高H的值，即得出每根卷管(1)弯 曲弦高H的值，然后根据算法确定每根卷管(1)的加热间距a和等距离加热点数n； 步骤二、卷管划线 在步骤一完成施工准备之后进行卷管(1)划线，该卷管(1)划线包括支撑过程和划线 过程，所述的支撑过程为：将卷管(1)水平放置在卷管(1)支撑装置上，其中：所述的卷管 (1)支撑装置包括第一支座(61)、第二支。
6、座(62)、撑圆杆件(7)、检测板(8)和检测板支架 (9)，上述的第一支座(61)和第二支座(62)分别位于卷管(1)两端下方，且第一支座(61) 与卷管(1)的接触面和第二支座(62)与卷管(1)的接触面均为为凹面，该凹面凹陷度与卷 管(1)表面弧度相配合，上述的撑圆杆件(7)卡入卷管(1)两端内，且撑圆杆件(7)长度 与卷管(1)直径相等，防止卷管(1)两端发生形变，上述的检测板支架(9)设置于第一支座 (61)和第二支座(62)之间，且检测板支架(9)一端与第一支座(61)相固连，另一端与第二 支座(62)相固连，该检测板支架(9)上等间距设有多个卡板槽，上述的检测板(8)数量为 多个。
7、且有多种规格，检测板(8)底部与卡板槽相匹配，该检测板(8)的高度与其正上方卷管 (1)煨弯后下降高度相匹配，上述的检测板(8)正上方卷管(1)煨弯后下降高度由步骤一 中的算法得出；所述的划线过程是按照步骤一中算法确定的加热点数n及加热间距a划出 加热区域(2)，该加热区域(2)为共用一底边的两等腰三角形，该等腰三角形以加热基准直 线(5)为上底边，上述的等腰三角形的顶点为卷管(1)横截面水平中心线两侧以下30 45处； 步骤三、火焰煨弯 完成步骤二的卷管(1)划线后即可对卷管(1)进行火焰煨弯，火焰煨弯的过程如下：气 焊烤把从加热基准直线(5)的中点开始煨弯，每根卷管(1)采用4只相同规格的。
8、气焊烤把 同时加热，每两个气焊烤把为一组，每组的两只气焊烤把均沿上述等腰三角形的底边对称 同步煨弯，从等腰三角形的底边开始，按“之”字形煨弯路线从等腰三角形的底边向等腰三 角形的顶点往复运行，在气焊烤把运动到顶点后，两组气焊烤把再沿上述步骤对其他未加 权 利 要 求 书CN 104138942 A 2/2页 3 热的加热区域(2)进行依次煨弯，直至划出的所有加热区域(2)都经过煨弯处理；上述的 4只气焊烤把的火焰大小、煨弯速度、煨弯范围保持一致，煨弯时温度控制在600800 之间，温度区间的控制具体表现为：通过肉眼观察，煨弯时卷管(1)煨弯表面出现樱红色 表明温度达到了600，继续煨弯，当卷管。
9、(1)煨弯表面向桔黄色转变时表明温度达到了 800，此时应停止煨弯，向下移动，按“之”字形煨弯路线继续煨弯其他加热区域(2)部分； 步骤四、冷却检查 在火焰煨弯步骤结束后，对加热过的卷管(1)进行放置冷却处理，直至室温后，加热前 卷管中心线(3)与冷却后卷管中心线(4)之间的形变量分别与卷管(1)上下两边沿的形变 量相等，再对其卷管(1)弯曲弦高H1进行检查，检查步骤如下：检测煨弯后的卷管(1)下底 部与上述检测板(8)上端的距离是否在3mm内，距离在3mm范围内即为合格； 步骤五、二次处理 检查完成后，合格的卷管(1)即可交付使用，对不合格的卷管(1)做如下二次处理：当 实际卷管(1)弯曲弦。
10、高H1与理论卷管(1)弯曲弦高H间的偏差较大时，采用气焊烤把进行 调校，调校的首选位置选在偏差值最大点处，加热点数量及间距根据偏差值大小确定，其过 程为：若实测卷管(1)弯曲弦高H1过小时，则在该超标点与原加热点之间增加加热点；若 实测卷管(1)弯曲弦高H1过大时，在该超标点的正下方设加热点，选定加热点后重复上述 步骤三的火焰煨弯，直至实际卷管(1)弯曲弦高的值H1与理论卷管(1)弯曲弦高H的偏差 在3mm内，调校过程中避免过烤情况出现，经调校后合格的卷管(1)可以交付使用； 步骤六、拼装卷管 在卷管(1)合格交付后，即对卷管(1)在型钢平台上进行拼装处理，其中：所述的型钢 平台包括第一定位块。
11、(101)、第二定位块(102)、第一调整块(111)、第二调整块(112)、第一 腹杆托板(121)、第二腹杆托板(122)和平台(14)，上述的平台(14)上从左到右依次设置 有第一定位块(101)、第一调整块(111)、第一腹杆托板(121)、第二腹杆托板(122)、第二调 整块(112)和第二定位块(102)，上述的第一定位块(101)和第二定位块(102)关于平台 (14)的中轴线对称，上述的第一调整块(111)和第二调整块(112)关于平台(14)的中轴线 对称，上述的第一腹杆托板(121)和第二腹杆托板(122)关于平台(14)的中轴线对称，上 述的平台(14)通过膨胀螺丝固定在。
12、地面上；根据工程所需的钢构件的参数确定平台(14) 上第一定位块(101)、第二定位块(102)、第一调整块(111)、第二调整块(112)、第一腹杆托 板(121)和第二腹杆托板(122)的具体位置，使得第一定位块(101)和第二定位块(102) 分别位于两卷管(1)的外侧，第一调整块(111)和第二调整块(112)分别支撑于两卷管(1) 下，第一腹杆托板(121)和第二腹杆托板(122)分别支撑于腹杆(13)两端下；型钢平台制 作完成后，即可放入对应的卷管(1)和腹杆(13)，然后开始卷管(1)与卷管(1)之间、卷管 (1)与腹杆(13)的焊接，直至得到目标弯曲大型钢构件。 3.根据权利要。
13、求2所述的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，其特征在 于：所述的检测板(8)的数量至少为8个，且检测板(8)的高度从中间向两边递增，各检测 板(8)的上端点连接线为向下弯曲的弧线。 4.根据权利要求2或3所述的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，其特征 在于：卷管(1)末端长度b为500800mm。 权 利 要 求 书CN 104138942 A 1/7页 4 一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法 技术领域 0001 本发明涉及管道加工技术领域，更具体地说，涉及一种基于火焰煨弯的弯曲大型 钢构件制作方法。 背景技术 0002 在一些大型建筑工程中，需要使用弯曲的弯曲大型钢构件。
14、，弯曲的弯曲大型钢构 件由弯管构成，其中弯管是一种重要的连接构件，其主要作用如下：一是结构力学作用，二 是改变管线的方向，弯管可以缓冲管道所在地的地层迁移、地震以及温度变化等外界环境 附加在直管上的拉力、压力和扭矩作用力，所以弯管的性能直接影响工程质量和管线运输 的可靠性、安全性和经济性，因此弯管的加工技术就显得格外重要。而弯管的制作也有很多 种，根据弯管加工方式的不同，可分为冷弯管和热煨弯管，冷弯管是对成品管直接施力弯曲 达到设计要求的弧度或角度；而热煨弯管是采用合适的方法对钢管加热，继而进行弯曲变 形，达到设计要求的弧度或角度，由于热加工过程可以有效的降低弯曲变形对钢管性能的 影响，因而热。
15、煨弯管更适合于较大弧度或角度弯管的制造，应用范围广泛。且大直径管道弯 曲一般在工厂内通过整体加热后、采用机械施压来达到，需要专门的大型加热装置和大型 压力机械，但在工程现场对大直径管道的弯曲采取此种方法，设备投资大，施工费用高。 0003 国内建筑工程中一般都采用火焰加热弯管工艺方案，例如舟山市普陀区鲁家寺大 桥等，但是火焰弯管技术存在许多缺陷，主要表现为加热速度慢、加热不均匀、耗气成本大、 劳动环境差，特别是容易影响钢管母材的性能，最近也出现了中频加热弯管的技术，比如辽 阳管件研究所在大庆设计制造成功DN20001509000mm大口径中频弯管机，并成功热煨 弯制出弯管，弯曲半径为4D，其壁。
16、厚与直径之比达1100以上，但是这种特制的中频弯管 机只能在工厂生产，不能进行现场煨弯，存在长途运输极不方便的问题，且运输费用较大。 0004 通过专利检索，关于“加热煨弯管道”的技术方案已有公开，例如：中国专利号 ZL201110160336.0，授权公告日为2011年12月21日，发明创造名称为：一种热煨弯管工艺 方法，该发明涉及石油管道施工的弯管技术领域，包括如下步骤：(1)选择适合进行感应加 热弯制的螺旋缝埋弧焊管作为母管；(2)将所述螺旋缝埋弧焊管进行弯管弯制工艺处理； (3)将经过所述弯制工艺处理的螺旋缝埋弧焊管进行热处理；(4)将经过热处理的螺旋缝 埋弧焊管进行弯管管端处理。该技。
17、术方案一定程度上解决了管道煨弯的技术问题，达到了 管道煨弯效果，但是还有很多弊端：上述技术方案的步骤(2)弯管弯制处理是指把管道放 入固定形状的加热区内，一边加热一边推进，虽然达到了管道煨弯目的，但是煨弯区域的固 定难以满足多种煨弯弯度的需要，且这种煨弯方法对器械要求过高，在很多偏远的施工地 区，器械难以得到保障，以此方法施工的难度较大；且上述技术方案的步骤(3)中对管道进 行淬火处理，管道进行淬火处理后容易脆化和变形，煨弯精度得不到保障，所以还需进一步 改进完善。 0005 又如：中国专利号ZL201010588241.4，授权公告日为2013年1月23日，发明创 造名称为：一种钢管中频煨弯。
18、方法，该发明属于水利水电工程领域，采用了专用的弯制胎 说 明 书CN 104138942 A 2/7页 5 架，两端支点支撑钢管，采用两台中频感应加热系统设备对钢管进行对称加热，中间用液压 千斤顶机构对钢管施加压力，钢管内弧受热受压管壁钢材收缩变形，通过技术手段形成设 计要求的悬链线型拱轴线。该方法在达到煨弯目的的同时又保护了钢管母材的性能，但是 该方法使用了两套中频感应加热系统、液压千斤顶、红外温度测量仪等器械，对器械要求过 高；且加热温度在800900之间，管道管口也进行了加热，发生了形变，这就对后来的 管道对接焊接带来了难度和施工隐患；该管道在加热的过程中依靠液压千斤顶提供外力使 得管道。
19、形变，由于受力不均，难以获得目标管道弧度，既不美观也给施工带来不便，还需进 一步改进完善。 发明内容 0006 1.发明要解决的技术问题 0007 本发明的目的在于发明一种制作弯曲大型钢构件的方法，克服关于“管道煨弯”的 现有技术中依赖大型、精密器械和煨弯精度的不足，提供了一种基于火焰煨弯的弯曲大型 钢构件制作方法，采用本发明的技术方案，能够在没有大型、精密器械的境况下对管道进行 高精度的煨弯和组装。 0008 2.技术方案 0009 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为： 0010 本发明的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，该方法先通过算法H aSin+Sin(2)+Sin(3)+。
20、 +Sin(n-1)+bSin(n)对卷管进行分段划线，再 使用气焊烤把对划线后的卷管进行加热，由于钢材热胀冷缩和重力的作用，冷却后的卷管 产生一定量的形变，并且经过卷管支撑装置上检测板的检测是否合格后，再决定是否交付， 对不合格的卷管进行二次处理，在卷管合格交付后，对卷管在型钢平台上进行拼装处理，即 得到目标大型钢构件。 0011 作为本发明更进一步的改进，本发明的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作 方法，其特征在于，包括如下几个步骤： 0012 步骤一、施工准备 0013 步骤一的施工准备包括卷管验收过程和卷管分段过程，所述的卷管验收过程是对 未处理的卷管进行质量检测，即探伤检测卷管焊缝。
21、；所述的卷管分段过程通过以下算法执 行：HaSin+Sin(2)+Sin(3)+ +Sin(n-1)+bSin(n)，算法中为 卷管每次加热后弯曲角度，a为卷管的加热间距，n为卷管一侧的等距离加热点数，b为卷管 未加热的末端长度，H为煨弯后卷管弯曲弦高，L为卷管的长度，其中：、b、L和H为已知 量，且有a(L2b)/(2n1)，根据工程所需的钢构件的参数确定总卷管弯曲弦高H 的值，即得出每根卷管弯曲弦高H的值，然后根据算法确定每根卷管的加热间距a和等距离 加热点数n； 0014 步骤二、卷管划线 0015 在步骤一完成施工准备之后进行卷管划线，该卷管划线包括支撑过程和划线过 程，所述的支撑过程。
22、为：将卷管水平放置在卷管支撑装置上，其中：所述的卷管支撑装置包 括第一支座、第二支座、撑圆杆件、检测板和检测板支架，上述的第一支座和第二支座分别 位于卷管两端下方，且第一支座与卷管的接触面和第二支座与卷管的接触面均为凹面，该 说 明 书CN 104138942 A 3/7页 6 凹面凹陷度与卷管表面圆弧度相配合，上述的撑圆杆件卡入卷管两端内，且撑圆杆件长度 与卷管直径相等，防止卷管两端在加热时发生形变，上述的检测板支架设置于第一支座和 第二支座之间，且检测板支架一端与第一支座相固连，另一端与第二支座相固连，该检测板 支架上等间距设有多个卡板槽，上述的检测板数量为多个且有多种规格，检测板底部与卡。
23、 板槽相匹配，该检测板的高度与其正上方卷管煨弯后下降高度相匹配，上述的检测板正上 方卷管煨弯后下降高度由步骤一中的算法得出；所述的划线过程是按照步骤一中算法确定 的加热点数n及加热间距a划出加热区域，该加热区域为共用一底边的两等腰三角形，该等 腰三角形以加热基准直线为上底边，上述的等腰三角形的顶点为卷管横截面水平中心线两 侧以下3045处； 0016 步骤三、火焰煨弯 0017 完成步骤二的卷管划线后即可对卷管进行火焰煨弯，火焰煨弯的过程如下：气焊 烤把从加热基准直线的中点开始煨弯，每根卷管采用4只相同规格的气焊烤把同时加热， 每两个气焊烤把为一组，两组均从中点开始依次同步向卷管两端进行加热，。
24、每组的两只气 焊烤把均沿上述等腰三角形的底边对称同步加热，从等腰三角形的底边开始，按“之”字形 加热路线从等腰三角形的底边向等腰三角形的顶点往复运行，在气焊烤把运动到顶点后， 两组气焊烤把再按照上述步骤对其他未加热的加热区域依次向卷管两端进行加热，直至划 出的所有加热区域都经过加热处理；上述的4只气焊烤把的火焰大小、加热速度、加热范围 保持一致，加热时温度控制在600800之间，温度区间的控制具体表现为：通过肉眼 观察，加热时卷管加热处表面出现樱红色表明温度达到了600，继续加热，当卷管加热处 表面向桔黄色转变时表明温度达到了800，此时应停止加热，向下移动，按“之”字形加热 路线继续加热其他。
25、加热区域部分； 0018 步骤四、冷却检查 0019 在火焰煨弯步骤结束后，对加热过的卷管进行放置冷却处理，直至室温后，加热前 卷管中心线与冷却后卷管中心线之间的形变量分别与卷管上下两边沿的形变量相等，再对 其卷管弯曲弦高H1进行检查，检查步骤如下：检测煨弯后的卷管下底部与上述检测板上端 的距离是否在3mm内，距离在3mm范围内即为合格； 0020 步骤五、二次处理 0021 检查完成后，合格的卷管即可交付使用，对不合格的卷管做如下二次处理：当实际 卷管弯曲弦高H1与理论卷管弯曲弦高H间的偏差较大时，采用气焊烤把进行调校，调校的 首选位置选在偏差值最大点处，加热点数量及间距根据偏差值大小确定，。
26、其过程为：若实测 卷管弯曲弦高H1过小时，则在该超标点与原加热点之间增加加热点；若实测卷管弯曲弦高 H1过大时，在该超标点的正下方设加热点，选定加热点后重复上述步骤三的火焰煨弯，直至 实际卷管弯曲弦高的值H1与理论卷管弯曲弦高H的偏差在3mm内，调校过程中避免过烤情 况出现，经调校后合格的卷管可以交付使用； 0022 步骤六、拼装卷管 0023 在卷管合格交付后，即对卷管在型钢平台上进行拼装处理，其中：所述的型钢平 台每组包括第一定位块、第二定位块、第一调整块、第二调整块、第一腹杆托板、第二腹杆托 板和平台，上述的平台上从左到右依次设置有第一定位块、第一调整块、第一腹杆托板、第 二腹杆托板、第。
27、二调整块和第二定位块，上述的第一定位块和第二定位块关于平台的中轴 说 明 书CN 104138942 A 4/7页 7 线对称，上述的第一调整块和第二调整块关于平台的中轴线对称，上述的第一腹杆托板和 第二腹杆托板关于平台的中轴线对称，上述的平台通过膨胀螺丝固定在地面上；根据工程 所需的钢构件的参数确定平台上第一定位块、第二定位块、第一调整块、第二调整块、第一 腹杆托板和第二腹杆托板的具体位置，使得第一定位块和第二定位块分别位于两卷管的外 侧，第一调整块和第二调整块分别支撑于两卷管下，第一腹杆托板和第二腹杆托板分别支 撑于腹杆两端下；型钢平台由多组相同构造的上述平台组成，各组型钢平台的中心轴线与。
28、 待组装的目标大型钢构件的中心轴线重合；型钢平台制作完成后，即可放入对应的卷管和 腹杆进行组装，然后开始卷管与卷管之间、卷管与腹杆的焊接，直至得到目标大型弯曲钢构 件。 0024 作为本发明更进一步的改进，上述步骤中的检测板的数量至少为8个，且检测板 的高度从中间向两边递增，各检测板的上端点连接线为向下弯曲的弧线。 0025 作为本发明更进一步的改进，上述步骤中的卷管末端长度b为500800mm。 0026 3.有益效果 0027 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果： 0028 (1)本发明的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，在钢材的热胀冷缩 的特性和重力的双重。
29、作用下，无需施加外力和大型、精密器械即可达到对管道进行煨弯的 目的，简化了施工程序，节约了施工成本。 0029 (2)本发明的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，卷管分段过程通过 以下算法执行：HaSin+Sin(2)+Sin(3)+ +Sin(n-1)+bSin(n)， 根据该算法精确的得出加热区域的大小和数量，并且卷管支撑装置为煨管工序提供工具基 础，通过煨弯加热区域和卷管支撑装置的共同作用，使得实际卷管弯曲弦高H1与理论卷管 弯曲弦高H的误差不超过3mm，即能够精确得到所需弯曲大型钢构件的每一部分，且卷管支 撑装置的使用无场地限制。 0030 (3)本发明的一种基于火焰煨弯的弯曲大。
30、型钢构件制作方法，加热区域为三角形 区域，且上宽下窄，使得卷管的上部形变量大于下部的形变量，满足弯曲大型钢构件制作的 标准。 0031 (4)本发明的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，其中使用到的型钢 平台为弯曲大型钢构件的组装提供了平台，使得煨弯后的管道得以高精度的拼装成弯曲大 型钢构件，不仅加快工期进度，而且节约了运输成本。 附图说明 0032 图1为本发明的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法的流程图； 0033 图2为本发明中卷管支撑装置的结构示意图； 0034 图3为本发明中卷管支撑装置的左视图； 0035 图4为本发明中加热区域的展开示意图； 0036 图5为本发明中型。
31、钢平台的结构示意图； 0037 图6为大型钢构件预拼装示意图。 0038 示意图中的标号说明： 0039 1、卷管；2、加热区域；3、加热前卷管中心线；4、冷却后卷管中心线；5、加热基准直 说 明 书CN 104138942 A 5/7页 8 线；61、第一支座；62、第二支座；7、撑圆杆件；8、检测板；9、检测板支架；101、第一定位块； 102、第二定位块；111、第一调整块；112、第二调整块；121、第一腹杆托板；122、第二腹杆托 板；13、腹杆；14、平台。 具体实施方式 0040 为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。 0041 实施例1 0042 对于制。
32、作弯曲大型钢构件所需的弯管的方法分为两种：冷弯管和热煨弯管。由于 弯曲大型钢构件自身体积和使用机械等因素，大多数采用热煨弯管工艺，热煨弯管工艺也 细分为几种：利用大口径中频煨弯机弯管、先加热后挤压弯管、先局部煨弯挤压成型后整体 焊接弯管等。现有的热煨弯管技术虽然能达到煨弯弯曲大型钢构件的目的，但是弊端也十 分明显：必不可少的要使用大型器械，例如：中频煨弯机、液压千斤顶、红外温度测量仪等。 值得关注的是：很多施工地域是十分偏僻，这些大型器械或是难以运输、或是运输成本高 昂，给施工带来极大不便，并且施工精度不高，运输过程对钢构件也有损坏。 0043 申请人在总结以往弯曲大型钢构件施工经验的基础上，。
33、独辟蹊径，采取了加热后 后利用管道自身重力来达到弯管的目的，整个施工方法均采用小型器械且这些小型器械便 于运输、制作简单，大大提高了偏远地域施工的可行性，又节约了施工成本。 0044 本实施例的一种基于火焰煨弯的弯曲大型钢构件制作方法，包括施工准备、卷管 划线、火焰煨弯、冷却检查、二次处理和拼装卷管这六个步骤，其具体施工过程如下(如图1 所示)： 0045 步骤一、施工准备 0046 步骤一的施工准备包括卷管验收过程和卷管分段过程，所述的卷管验收过程是对 未处理的卷管1进行质量检测，即探伤检测卷管1焊缝；所述的卷管分段过程通过以下算法 执行：HaSin+Sin(2)+Sin(3)+ +Sin(。
34、n-1)+bSin(n)，算法中为 卷管1每次加热后弯曲角度，a为卷管1的加热间距，n为卷管1一侧的等距离加热点数，b 为卷管1未加热的末端长度，长度为500800mm(具体在本实施例为650mm)，H为煨弯后 卷管弯曲弦高，L为卷管1的长度，其中：、b、L和H为已知量，且有aL2b/2n1， 根据工程所需的钢构件的参数确定总卷管弯曲弦高H 的值，即得出每根卷管弯曲弦高H的 值，然后根据算法确定每根卷管1的加热间距a和等距离加热点数n； 0047 本实施例中的卷管验收过程包括对卷管的规格和质量进行检验，卷管1均有焊 缝，对焊缝处要加强审核标准，排除因管材自身的原因而导致弯曲大型钢构件的制作达不。
35、 到预定标准的因素；卷管分段的算法：HaSin+Sin(2)+Sin(3)+ +Sin(n-1) +bSin(n)，这个算法可以通过很多软件实施，既方便又快捷，例如EXCEL表格软件 等。 0048 步骤二、卷管划线 0049 在步骤一完成施工准备之后进行卷管划线，该卷管划线包括支撑过程和划线过 程，所述的支撑过程为：将卷管1水平放置在卷管支撑装置上，其中：所述的卷管支撑装置 包括第一支座61、第二支座62、撑圆杆件7、检测板8和检测板支架9(如图2、图3所示)， 上述的第一支座61和第二支座62分别位于卷管1两端下方，且第一支座61与卷管1的接 说 明 书CN 104138942 A 6/7。
36、页 9 触面和第二支座62与卷管1的接触面均为为凹面，该凹面凹陷度与卷管1表面弧度相配 合，上述的撑圆杆件7卡入卷管1两端内，且撑圆杆件7长度与卷管1直径相等，防止卷管 1两端发生形变，上述的检测板支架9设置于第一支座61和第二支座62之间，且检测板支 架9一端与第一支座61相固连，另一端与第二支座62相固连，该检测板支架9上等间距设 有多个卡板槽，上述的检测板8数量为多个且有多种规格，检测板8底部与卡板槽相匹配， 该检测板8的高度与其正上方卷管1煨弯后下降高度相匹配，上述的检测板8正上方卷管1 煨弯后下降高度由步骤一中的算法得出且检测板8的数量至少为8个，检测板8的高度从 中间向两边递增，各。
37、检测板8的上端点连接线为向下弯曲的弧线；所述的划线过程是按照 步骤一中算法确定的加热点数n及加热间距a划出加热区域2(如图4所示)，该加热区域 2为共用一底边的两等腰三角形，该等腰三角形以加热基准直线5为上底边，且上底边长度 为300mm，上述的等腰三角形的顶点为卷管1横截面水平中心线两侧以下3045(具 体在本实施例中选用40)处。本实施例中检测板8正上方卷管1煨弯后下降后会与检测 板8最上端相切，通过检测板8的设置，能够便于测量卷管1煨弯后形变量是否达到预定标 准；撑圆杆件7的设置防止了卷管1两端发生形变，排出了步骤六的拼装隐患。 0050 步骤三、火焰煨弯 0051 完成步骤二的卷管划线。
38、后即可对卷管1进行火焰煨弯，火焰煨弯的过程如下：气 焊烤把从加热基准直线5的中点开始煨弯，每根卷管1采用4只相同规格的气焊烤把同时 加热，相向的两个气焊烤把为一组，两组均从中点开始依次同步向卷管两端进行加热。每组 的两只气焊烤把均沿上述等腰三角形的底边对称同步加热，从等腰三角形的底边开始，按 “之”字形加热路线从等腰三角形的底边向等腰三角形的顶点往复运行，在气焊烤把运动到 顶点后，两组气焊烤把再沿上述步骤对其他未加热的加热区域2进行依次加热，直至划出 的所有加热区域2都经过加热处理(如图4所示)；上述的4只气焊烤把的火焰大小、加热 速度、加热范围保持一致，加热时温度控制在600800之间，温度。
39、区间的控制具体表 现为：通过肉眼观察，加热时卷管1加热处表面出现樱红色表明温度达到了600，继续加 热，当卷管1加热处表面向桔黄色转变时表明温度达到了800，此时应停止加热，向下移 动，按“之”字形加热路线继续加热其他加热区域2部分；本实施例中每根卷管1采用4只 相同规格的气焊烤把同时加热，既保证了施工效率又避免了同个地区在有加热时差的情况 下卷管发生的畸形现象；加热时温度控制在600800之间有如下原因：一、卷管1在 600800才能达到冷却后产生步骤一中算法所需要的形变量；二、在600和800这 两个温度时，卷管1的颜色变化较为明显，便于肉眼判断，加热时更容易操作。 0052 步骤四、冷却。
40、检查 0053 在火焰煨弯步骤结束后，对加热过的卷管1进行放置冷却处理，直至室温后，加热 前卷管中心线3与冷却后卷管中心线4之间的形变量分别与卷管1上下两边沿的形变量相 等，再对其卷管1弯曲弦高H1进行检查，检查步骤如下：检测煨弯后的卷管1下底部与上述 检测板8上端的距离是否在3mm内，距离在3mm范围内即为合格； 0054 步骤五、二次处理 0055 检查完成后，合格的卷管即可交付使用，对不合格的卷管做如下二次处理：当实际 卷管弯曲弦高H1与理论卷管弯曲弦高H间的偏差较大时，采用气焊烤把进行调校，调校的 首选位置选在偏差值最大点处，加热点数量及间距根据偏差值大小确定，其过程为：若实测 说 明。
41、 书CN 104138942 A 7/7页 10 卷管弯曲弦高H1过小时，则在该超标点与原加热点之间增加加热点；若实测卷管弯曲弦高 H1过大时，在该超标点的正下方设加热点，选定加热点后重复上述步骤三的火焰煨弯，直至 实际卷管弯曲弦高的值H1与理论卷管弯曲弦高H的偏差在3mm内，调校过程中避免过烤情 况出现，经调校后合格的卷管1可以交付使用。值得进一步说明的是本实施例中检测板8 的分部间距若小于10cm，则不必考虑卷管弯曲弦高H1过大的情况，若实测卷管弯曲弦高H1 过小，还应在该超标点与原加热点之间增加加热点进行二次加热处理。 0056 步骤六、拼装卷管 0057 在卷管1合格交付后，即对卷管1。
42、在型钢平台上进行拼装处理，其中：所述的型钢 平台每组包括第一定位块101、第二定位块102、第一调整块111、第二调整块112、第一腹杆 托板121、第二腹杆托板122和平台14(如图5所示)，上述的平台14上从左到右依次设置 有第一定位块101、第一调整块111、第一腹杆托板121、第二腹杆托板122、第二调整块112 和第二定位块102，上述的第一定位块101和第二定位块102关于平台14的中轴线对称， 上述的第一调整块111和第二调整块112关于平台14的中轴线对称，上述的第一腹杆托板 121和第二腹杆托板122关于平台14的中轴线对称，上述的平台14通过膨胀螺丝固定在地 面上；根据工程。
43、所需的钢构件的参数确定平台14上第一定位块101、第二定位块102、第一 调整块111、第二调整块112、第一腹杆托板121和第二腹杆托板122的具体位置，使得第一 定位块101和第二定位块102分别位于两卷管1的外侧，第一调整块111和第二调整块112 分别支撑于两卷管1下，第一腹杆托板121和第二腹杆托板122分别支撑于腹杆13两端下； 型钢平台由多组相同构造的上述平台组成(如图6所示)，各组型钢平台的中心轴线与待 组装的目标大型钢构件的中心轴线重合；型钢平台制作完成后，调整好卷管1和腹杆13的 位置，即可放入对应的卷管1和腹杆13进行组装，然后开始卷管1与卷管1之间、卷管1与 腹杆13的。
44、焊接，直至得到目标大型弯曲钢构件。本实施例中拼装卷管1的型钢平台结构简 单，就地取材便可制作，且卷管1拼装的焊接精度高，能够就地施工，大大节省了运输成本。 0058 采用本实施例的技术方案，使得在不使用大型器械和高精度的前提下完成对弯曲 大型钢构件的煨弯和拼接工程，节省了施工成本且工程一次交验合格率100，焊接一次合 格率90以上，煨弯尺寸一次检查合格率达到80，工程质量等级达到优良级别，且该技 术项目节约研发资金7.30万元，创造项目经济效益29.57万元。 说 明 书CN 104138942 A 10 1/2页 11 图1 图2 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104138942 A 11 2/2页 12 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104138942 A 12 。