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| 異徑管 |
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異徑管又稱大小頭是化工管件之一，用於兩種不同管徑的連接。又分為同心大小頭和偏心大小頭。
基本內容
中文名：異徑管
別 名：大小頭
外文名：reducer
類 型：化工管件
異徑管
異徑管也叫大小頭，用來連接不同尺寸的管子；一般它分為同心異徑管和偏心異徑管兩種，當異徑管立起來後兩端口的投影是同心圓時，它就叫同心異徑管，而偏心異徑管的投影是小圓內切於外圓。
材質
異徑管材質包括不鏽鋼異徑管(304304l316316l)，合金鋼，異徑管碳鋼大小頭，異徑管20號鋼q234q345等。
標準
異徑管標準：國標美標英標以及各種非標高壓衝壓。
電力部標準GD0506~0507壓力容器配套的法蘭、管板相應標準：JB/T4700~4707-2000執行國家標準（GB/T9112-2000），機械部標準（JB81-59，JB/T74-94），石化部標準（SH3406-96），化工部標準（HG5010-58，HG20592-97）等等。出口鍛鋼法蘭材質符合美國的ASTM.A105標準。
製作方法
異徑管的圓度不應大於相應端外徑的1%，且允許偏差為±3mm。異徑管的材質執行SY/T5037、GB/T9711、GB/T8163、美標ASTM A106/A53 GRB，API 5L、APT5CT、ASTM A105、ASTM A234、ASTM A106、DIN德國標準及客戶要求標準
異徑管(大小頭)是用於管道變徑處的一種管件。通常採用的成形工藝為縮徑壓制、擴徑壓制或縮徑加擴徑壓制，對某些規格的異徑管也可採用衝壓成形。
縮徑/擴徑成形
異徑管的縮徑成形工藝是將與異徑管大端直徑相等的管坯放入成形模中，通過沿管坯軸向方向的壓制，使金屬沿模腔運動並收縮成形。根據異徑管變徑的大小，分為一次壓製成形或多次壓製成形。 擴徑成形是採用小於異徑管大端直徑的管坯，用內沖模沿管坯內徑擴徑成形。擴徑工藝主要解決變徑偏大的異徑管不易通過縮徑成形的情況，有時根據材料和產品成形需要，將擴徑與縮徑的方法合併使用。
在縮徑或擴徑變形壓制過程中，根據不同材料和變徑情況，確定採用冷壓或熱壓。通常情況下，儘量採用冷壓，但對多次變徑而引起嚴重的加工硬化的情況、壁厚偏厚的情況或合金鋼的材料宜採用熱壓。
衝壓成形
除使用鋼管為原料生產異徑管外，對部分規格的異徑管還可用鋼板採用衝壓成形工藝進行生產。拉伸所使用的沖模形狀參照異徑管內表面尺寸設計，用沖模將下料後的鋼板衝壓拉伸成形。
應力分析
異徑管在受壓管道系統中是常見的重要部件,但對異徑管問題的研究基本還是空白。通過理論分析對內壓以及面內彎矩、扭矩作用下同心異徑管、偏心異徑管、異徑彎管的應力進行了研究,通過有限元數值分析和實驗進行了驗證。
主要工作有:
1推導了內壓作用下異徑彎管的環向應力公式和經向應力公式。在相應的結構參數條件下,異徑彎管的環向應力公式可以轉化為同心異徑管、偏心異徑管、或等徑彎管的環向應力公式。在此基礎上推導了異徑管的極限壓力式。異徑管的極限內壓由其大端截面控制。
2推導了異徑管的極限彎矩公式,異徑管的極限彎矩由其小端截面控制。同心異徑管、偏心異徑管極限彎矩均相當於與小端口截面尺寸相同的直管的極限彎矩。異徑彎管極限彎矩由與小端面尺寸相同的同心異徑管、偏心異徑管的極限彎矩作為基礎項,再乘以彎矩係數。根據異徑彎管彎曲係數的大小分為四個區間,彎矩係數分別按相應區間的回歸式計算。
3推導了異徑管的極限扭限公式,異徑管的極限扭矩均由其小端截面控制,相當於與小端口截面尺寸相同的直管的極限扭矩公式作為基礎項,再乘以係數。同心異徑管極限扭矩相對要比偏心異徑管的極限扭矩略大一點,異徑彎管大端面截面承受扭矩時的極限扭矩相對要比小端面截面承受扭矩時的極限扭矩小。在異徑彎管承受端面扭矩作用上,還提出了一端的扭矩無法完全傳遞到另一端的概念,扭矩在傳遞中會逐漸轉化為彎矩。90°彎管一個端面的彎矩既可由另一個端面的扭矩轉化而來。
4提出了同心異徑管、偏心異徑管和異徑彎管的有限元模型建模法。
總結出應力分布或變形的特徵:
(1)內壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產生的彎矩引起大端相對張開、小端相對收縮的現象;
(2)內壓作用下偏心異徑管偏心側大端內表面及偏心側中部外表面的環向應力最大。
5上述理論成果經過了有限元數值分析和實驗驗證。實驗還表明,內壓作用下環殼的彎曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚變化很小。[1]