Гибка труб в горячем состоянии

В горячем состоянии гнут трубы диаметром до 100 мм и более, когда отсутствуют специальные трубогибочные механические станки для гибки в холодном состоянии.

Трубы гнут в горячем состоянии с наполнителем, этот процесс трудоемкий. В качестве наполнителя применяют речной песок, просеянный через сито с отверстиями величиной около 2 мм. Слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре он спекается и пригорает к стенкам труб. Нельзя применять также влажный речной песок; влага, превратившись при нагревании песка в пар, создает большое давление внутри трубы, в результате чего забитые в концах труб пробки могут с силой вылететь и привести  к  несчастному случаю. Поэтому для гибки труб песок сначала просушивают, затем прокаливают в печах для удаления органических примесей и, наконец, просеивают в приводных ситах барабанного типа.

Набивка труб песком, особенно труб больших диаметров, является очень трудоемкой операцией. Для механизации операции набивки и уплотнения труб песком применяют молотковые и вибрационные установки. На рис. 161 показана установка молоткового типа для набивки и уплотнения песка в трубы. Трубу 5 нижним концом с забитой предварительно пробкой закрепляют в патроне 1. В верхней части установки труба опирается на упоры 3. Справа от трубы установлена направляющая в виде валика 6. По направляющей перемещается вверх и вниз каретка 7 с несколькими молотками 2, которые приводятся в действие от валика 8 и обстукивают трубу, наполняемую песком, поступающим из бункера 4. После первого обстукивания в верхний конец трубы забивают до отказа пробку. Затем трубу снова вставляют в установку для вторичного обстукивания. Обычно после вторичного обстукивания труба оказывается набитой песком достаточно плотно, но для гибки труб с особо сложными и крутыми изгибами простукивают не менее трех раз.


Рис. 161. Установка молоткового типа для набивки песка в трубу и его уплотнения

Для набивки и уплотнения труб песком применяют также установку, показанную на рис. 162. В этой установке предварительно просушенный речной песок помещается в ящике 1, из которого он подается сжатым воздухом по трубе 2 в бункер 3. Из бункера песок поступает в трубу 5 через патрубок 4. Уплотнение песка производится укрепляемым на трубе 5 вибратором 6, который работает на сжатом воздухе. После окончания уплотнения песка забивают во второй конец трубы до отказа вторую пробку, этим заканчивается подготовка трубы для нагрева и гибки.


Рис. 162. Установка с вибратором для уплотнения песка в трубе

При отсутствии специальных установок песок в трубах уплотняют вручную постепенным обстукиванием труб молотком. Удары молотком по трубе наносят снизу вверх при одновременном ее поворачивании до тех пор, пока при ударе по трубе не будет слышаться глухой звук.

Для выхода газов, образующихся при нагреве труб, в пробках, вставляемых в нижний и верхний концы труб, сверлят отверстия.

Трубы гнут в горячем состоянии на гибочных плитах 1 по шаблонам (рис. 163, а). Шаблоны 3 изготовляют из полосовой стали в виде искривленных полос или угольников соответственно радиусу изгиба труб. Упор 2 служит для заклинивания трубы во время ее изгиба. Трубу изгибают при нажатии на холодный конец.


Рис. 163. Схемы гибки труб в горячем состоянии: а — на гибочной плите, б — на гибочной плите с вертикальным барабаном

Трубы больших диаметров гнут на гибочных плитах с вертикальным барабаном (рис. 163,6). Нагретую трубу в этом случае укладывают на гибочную плиту между упорами, установленными на определенном расстоянии друг от друга, соответственно месту нагрева. Труба изгибается при помощи троса, наматываемого на барабан лебедки.

Стальные трубы гнут при нагреве до температуры около 900°С (до темно-оранжевого цвета), не допуская их пережога. При пережоге появляются искры на поверхности трубы. Трубы нагревают равномерно до полного прогрева песка, что определяется по отлетанию окалины с трубы. Гибку осуществляют только с одного нагрева; повторный нагрев ухудшает качество изгибаемых труб.

Длина нагреваемого участка зависит от угла гибки и диаметра трубы; при угле 90° нагревается участок, равный шести диаметрам трубы, при угле 60° участок, равный четырем диаметрам трубы; при угле 45° участок, равный трем диаметрам трубы; при угле 30° участок, равный двум диаметрам трубы. Если нагретая часть окажется больше намеченного участка, охлаждают излишнюю часть водой, иначе трудно получить необходимый радиус закругления.

При гибке труб следят, чтобы равномерно вытягивалась внешняя стенка и садилась внутренняя стенка трубы; при этом учитывают, что внешняя стенка трубы легче вытягивается, чем происходит посадка внутренней стенки.

Трубу гнут плавно, без рывков, иначе в месте гибки могут появиться складки. Складки выправляют на плите молотком. С этой целью трубу сначала гнут на нет сколько больший угол, чем следует по шаблону, а затем отгибают в соответствии с шаблоном. Во избежание разрыва трубы нельзя гнуть и выправлять складки, если труба охладилась до светло-вишневого цвета, что соответствует температуре 800° С. Поэтому трубы больших диаметров гнут с многократным нагреванием. Правильность гибки трубы проверяют шаблоном, затем удаляют пробки, высыпают песок и обрезают концы по рискам, взнесенным на шаблоне, очищают и промывают внутренние полости труб.