固定管線來回彎的測量計算連接方法

王偉 齊林 饒雪飛

摘 ? 要：為了實(shí)現(xiàn)兩端固定管線的連接，通過相應(yīng)的公式、定理以及測量計算，求得中間來回彎管的彎頭和直管段，并進(jìn)行準(zhǔn)確下料和組對。完成來回彎管與兩端固定管線的連接（碰死口），使兩端管線封閉。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際操作，采用固定管口來回彎的測量、計算、制作方法后，彎頭、直管段下料十分精準(zhǔn)，不受場地限制，效率高、速度快。

關(guān)鍵詞：固定管線 ?來回彎管 ?測量計算 ?下料組對 ?精準(zhǔn) ?速度快

中圖分類號：TU198 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0023-02

在中長距離的管道施工或維搶修作業(yè)過程中，進(jìn)行管道的封閉連接（俗稱碰死口或稱連頭）是必不可少的環(huán)節(jié)[1]，即：將兩段已組對焊接成的管道連接在一起。因此，管線的測量、計算、下料、對口在管線的施工作業(yè)及管線的換管、維修作業(yè)中非常重要，只有熟練地掌握這些方法，在管線的正常施工作業(yè)或維搶修作業(yè)中就會得心應(yīng)手[2]，既能提高質(zhì)量，又能提高速度。本文主要是針對兩側(cè)平行的固定管線存在高低差以及左右偏移的情況下，將兩側(cè)管線進(jìn)行連頭（碰死口）組對。

1 ?固定管線來回彎管的測量、計算、制作步驟

本文所實(shí)現(xiàn)的是兩側(cè)平行的固定管線存在高低差以及左右偏移的情況下，將兩側(cè)管線進(jìn)行連頭（碰死口）組對，這里指的就是制作中間來回彎管整體組對到兩側(cè)管線[3-4]。

1.1 工具準(zhǔn)備

水平尺、鋼板尺（長1m）、卷尺（5m）、滑石筆、手錘、一字螺絲刀、拉線桿、險墜、不銹鋼方管丁字尺（自制）、紫銅圈帶、細(xì)線繩、角磨機(jī)、銼刀、撬棍（長0.4m）、直角尺、計算器

1.2 測量、計算、下料及步驟

第一步，測量兩側(cè)管線管口的間距L、兩管線中心線之間的上下高低差a、兩管口之間左右（水平）的偏移量b[5]。第二步，通過管線偏移量b和兩管口上下高低差a計算兩側(cè)管線中心線間距H。根據(jù)勾股定理H2=a2+b2，即：，計算出長度H。第三步，畫出兩側(cè)管線的四條中線，即上中線1，下中線3，左中線2，右中線4。方法：用水平和直角尺先畫出管線上部中線，并實(shí)量（或計算）管線圓周長度，平均分成4等分，畫出另外三條中線[6]。第四步，計算并畫出偏移后的新四條中線，通過計算偏移角度∠β，算出偏移弧長，依次在管線上量出弧長11′，即得：1′、2′、3′、4′中線。下一步對口就是以1′、2′、3′、4′中線為準(zhǔn)進(jìn)行找對，并對兩側(cè)的管口進(jìn)行修口（用平圈找平）。第五步，計算中線偏移圓心角度。tgβ= b/a，查反三角函數(shù)表或通過計算器算得∠β。第六步，偏移弧長11′=∠βлD/360（D為管線直徑）。

1.3 彎頭的測量方法及修口

用丁字尺搭在彎頭的兩端和中間，并用水平將彎頭找平。用上述方法同樣畫出彎頭的4條中線。也是上部中線為1′，即：1′、2′、3′、4′四條中線。同時實(shí)測彎頭的曲率半徑R（或者通過R與D的倍數(shù)關(guān)系確定彎頭的曲率半徑R），即在彎頭上部中線處固定線繩的一點(diǎn)，并順著丁字尺的垂直段拉直線繩，同樣移動丁字尺到另一個部位，并固定一條線繩拉直，兩線繩的交點(diǎn)即為彎頭曲率半徑的圓心，實(shí)測圓心到彎頭中線間的間距就是彎頭的實(shí)際曲率半徑（或者通過彎頭直徑的倍數(shù)計算彎頭的曲率半徑也可，不過有一定的誤差）。修彎頭口，用線繩或直尺過一側(cè)彎頭口的兩條中線并沿曲率半徑方向，并用拐尺一邊與線繩成一條直線，并移動拐尺靠近另一側(cè)彎頭口，找出彎頭口偏差，并進(jìn)行修復(fù)。計算彎頭弧心角、彎頭里弧、中弧、外弧長度以及中間直管段長度，并下料。

取C為AB段的中點(diǎn)，作垂線為CD線與OD成直角，同時將其它線也連接起來。計算彎頭弧心角。先計算CD長度，即：CD= R-H +1/2H。再計算角∠COD，即：tg∠COD=CD/OD，查反三角函數(shù)表或通過計算器算得∠COD。

按照計算將彎頭劃線，并下出兩個同樣角度的彎頭，同時將中間直管段下料。將兩個下料后的彎頭和直管段對口焊接，并進(jìn)行整體組對，將組對后的彎頭和直管段整體吊裝，再與兩側(cè)固定管線對口焊接，注意所有中線要對齊，此時固定管口來回彎管的測量、下料、對口完成。

2 ?注意事項

根據(jù)測量的尺寸，在管材上合理布置下料切線，下料應(yīng)準(zhǔn)確。管子切割質(zhì)量應(yīng)符合切口表面平整，無裂紋、重皮、毛刺、凸凹、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等。管子切口端面傾斜偏差不應(yīng)大于管子外徑的1%，且不超過3mm。管壁厚度≥3.5mm或板厚度≥4mm，應(yīng)開坡口，坡口10～20mm處應(yīng)打磨出金屬光澤，要保證坡口兩側(cè)表面無氧化皮、熔渣及影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。管口應(yīng)按要求進(jìn)行打磨、俢口，氬弧焊焊接時應(yīng)打磨內(nèi)口。管道對接焊口的組對應(yīng)做到內(nèi)壁齊平，內(nèi)壁錯邊量不宜超過壁厚的10%，且不大于2mm，組對時不得強(qiáng)行組對。對口間隙應(yīng)符合要求。管線和來回彎組對連接采用整體吊裝，中線對正。碰死口采用外對口器，根焊完成50%以上方可拆除對口器。連頭碰死口采用溝上預(yù)制，溝下組裝，吊裝預(yù)制件時，吊具必須固定牢靠，以免發(fā)生人員傷亡等惡性事故。

3 ?結(jié)語

經(jīng)現(xiàn)場管線連接（碰死口）的實(shí)際操作，通過相應(yīng)的公式、定理以及測量計算的便捷方法，完成的來回彎管與兩端固定管線的連接（碰死口），使兩端管線封閉，此方法使得彎頭、直管段下料十分精準(zhǔn)，來回彎管的組對快，來回彎管與兩端管線對口連接不受場地限制，效率高、速度快。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡方.海洋工程中膨脹彎的測量計算與安裝[J].技術(shù)與市場，2016，23（6）：161-162.

[2] 王海濤，蘇志軍，李琛，等.一種新的三維地下管線銜接模型算法研究[J].測繪工程，2017，26（10）：59-62.

[3] 戚蒿，李一凡，鄧冠華.LBL聲學(xué)定位技術(shù)在深水膨脹彎測量中的應(yīng)用[J].船海工程，2017，46（5）：164-166.

[4] 秦微.平面內(nèi)管道來回彎的計算與放樣[J].化工管理， 2015（20）：72-73.

[5] 李秀鋒，馮現(xiàn)洪，趙黨.含在線管匯的深水海底管道熱膨脹計算[J].海洋工程裝備與技術(shù)，2015，2（1）：28-31.

[6] 孟曉寧，王寶華.圖形處理中GPU固定渲染管線的研究[J].集成電路應(yīng)用，2018（2）：90-94.