 弯头
90°弯头疲劳寿命
随着集中供热规模的不断扩大，大口径、高压力的直埋供热管道得到了普遍的应用，管径尺寸已经达到DN1400。但是国内没有针对大口径直埋管道明确的受力计算方法标准，尤其90°弯头，沿用DN500以下规程的设计理论，将其简化为一个点，仍采用弹性抗弯铰解析法进行应力计算，工程中大量设置固定墩和补偿器来保护弯管。本文通过对大口径直埋供热弯头的力学研究，在复杂的力的作用下，对位移、应力的精确计算，可以达到减少固定墩和补偿器的使用数量，减小工程造价，加快施工速度，增强管网的可靠性之目的。本文针对大口径直埋供热弯头，做了以下几个方面的工作对大口径直埋供热管道进行全面的受力分析考虑管道以及介质本身的重量、地下水位的浮力、管顶覆土重力、地面交通载荷以及堆积载荷的作用，对大口径直埋供热管道的垂直荷载进行了理论分析，选择出更接近实际的管道受力计算公式。
弯头厂家说简要介绍了弯头加工工艺，加工过程中弯头存在的缺陷如壁厚不均、截面椭圆化。这些必然影响到弯头应力大小和应力分布情况，为有限元建立模型提供了理论依据。进一步分析了国内以下直埋技术规程关于弯头的应力计算方法，通过大量计算和对计算结果的分析表明，管网设计压力、埋深、循环工作温差、弯头的曲率半径和转角大小对直埋供热水平、竖向转角管段弯头的承载能力有不同程度的影响，其中循环工作温差、弯头的曲率半径和转角管段的折角的影响最为明显。对国外规范关于弯头的施工处理，以及疲劳寿命验算，进行了简单的介绍，这些作为有限元数值计算的理论依据。为有限元模型载荷施加、参数的选择，提供了理论依据。
利用有限元软件，对理想弯头、不等壁厚弯头、椭圆化弯头等，在内压荷载、位移荷载温度荷载等作用下进行了数值模拟。从模拟结果中，得出了各种影响因素对弯头最大当量应力的定量影响关系。利用曲线拟合方法，拟合出理想弯头的最大当量应力和内压荷载、位移荷载的关系式。以此为依据，通过弯头不等壁厚和椭圆化情况的修正，就能通过简单计算得到实际弯头的精确地数值计算结果。
最后通过工程实例，证明简化公式的合理性。现有以下直埋技术规程继续应用于大口径直埋供热弯头的疲劳强度验算，过于保守，不能充分发挥出弯头的潜力。
随着集中供热规模的不断扩大，大口径、高压力的直埋供热管道得到了普遍的应用，且运行效果良好。目前直埋管径尺寸己经达到，但是国内仍然没有针对大口径管道的受力计算标准，大直径管道的直埋敷设及其无补偿冷安装方式无设计依据，因而大
口径管道的直埋敷设方式以有补偿敷设方式为主。而采用有补偿的敷设方式就必然较多的使用固定墩、补偿器等附件，这些管道附件的价格很高，造成资金、设备的大大浪费，给整个工程带来不必要的负担另外，补偿器的使用还会给热网带来很多不安全的因素，降低供热管网的可靠性。
固定墩和补偿器是用来保护弯头、三通、变径管和阀门等管件，对这些管件的受力研究可以合理的设置固定墩和补偿器，减少使用数量，从而可以降低工程造价，加快施工速度，增强管网的可靠性。尤其对弯头，使用数量最大，而现行规程的计算方法只针对管径以下的管道，在计算过程中忽略了弯头形状带来的影响，对小管径的计算是可以满足工程精度的，但对大管径误差太大，这显然是不符合实际的。对于大口径直埋供热管道从局部看是壳体，尤其对局部管件，例如三通，弯头，变径等，都应该按照壳体理论进行应力计算。由于壳体理论涉及到解析法，计算公式繁杂，手工计算非常繁琐，甚至无法求解，虽然理论上可行，但不能满足工程要求。
盐山县鑫茂管件制造有限公司对弯头产品的分类有对焊弯头，碳钢弯头，无缝弯头，焊接弯头，冲压弯头，国标弯头，高压弯头等产品，弯头是改变管路方向的管件。按角度分，有45°及90°180°三种最常用的，另外根据工程需要还包括60°等其他非正常角度弯头。弯头的材料有铸铁、不锈钢、合金钢、可锻铸铁、碳钢、有色金属及塑料等。与管子连接的方式有：直接焊接（最常用的方式）法兰连接、热熔连接、电熔连接、螺纹连接及承插式连接等。
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