[发明专利]一种大直径压力钢管整装凑合节精确下料数据的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利水电工程中所用整装凑合节下料数据的计算方法，尤其是一种使用于水利水电工程大直径压力钢管(直径φ大于6.0m)的整装凑合节精确下料数据的计算方法。

背景技术

水利水电工程中压力钢管的凑合节主要是用来补偿合拢管口里程及中心累计误差，使之平顺连通。通常，凑合节安装有两种形式：1、采用2～5块瓦片，下料时长度和宽度留有一定余量，在现场依据实际管口划线配割，也就是通常说的“瓦片凑合”。2、根据实测合拢管口坐标尺寸，在工厂将凑合节制造成型，现场整体安装，也就是“整节凑合”。瓦凑是现场比对切割下料，对安装误差适应性强，技术工艺简单。缺点是现场切割环境差、坡口质量不易控制，同时现场焊缝多，焊接应力大。整凑则由于整装凑合节长度小、误差适应范围有限，各制造尺寸控制要求较高，多靠技术人员施工经验控制、安装失败的风险极高。所以目前国内水电行业压力钢管通常仍采用“瓦片凑合”施工，“整节凑合”只在中小型钢管(直径在6m以下)中有所使用，大直径压力钢管中鲜有应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径压力钢管整装凑合节精确下料数据的计算方法，可以解决大直径压力钢管整装凑合节下料尺寸难以控制的问题，由钢管整节凑合的数学原理出发，以数学量化参数，能精确计算出采用整节凑合方式所需整装凑合节的精确下料数据。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大直径压力钢管整装凑合节精确下料数据的计算方法，该方法包括以下步骤：

1)计算凑合节与相邻两压力钢管的最大管壁错牙补偿量△C：根据设计图纸确定压力钢管安装规范允许最大周长差△L后，按照公式

△C＝(△L/2)/(2π)

计算得出相邻管口周长差带来的最大管壁错牙补偿量△C；

2)计算最大错牙补偿量△OOC：根据设计图纸确定环缝最大允许错牙值C后，按照公式

△OOC＝(C-△C)×π/2

计算得出最大错牙补偿量△OOC；

3)计算最大板宽余量补偿量△OOY：根据设计图纸确定凑合节的板宽值B、修割板宽余量△B和钢管直径φ后，按照公式

△OOY＝B×△B/φ

计算最大板宽余量补偿量△OOY；

4)凑合节制造前，根据相邻两压力钢管管口中心实测坐标值，计算出两管口中心偏差值△OO’；

5)将△OO’与2△OOC和△OOY比较，采用管壁错牙补偿和/或板宽余量补偿得出凑合节精确下料数据。

步骤5)中，5-1)若△OO’≤2△OOC，则采用管壁错牙补偿：

将△OO’代入公式

△OO’＝(C实-△C)×π △C为步骤1)计算得出的相邻管口周长差带来的最大管壁错牙补偿量

得到实际管壁错牙补偿量值C实；

5-2)若△OO’＞2△OOC，且△OO’≤△OOY，则采用板宽余量补偿：

将△OO’代入公式

△OO’＝B×△B实/φ B和φ值见步骤3)

得到实际修割板宽余量值△B实；

5-3)若△OO’＞2△OOC，且△OO’＞△OOY，则采用管壁错牙和板宽余量联合补偿：

5-3-1)采用板宽余量补偿：得到实际修割板宽余量值△B实＝修割板宽余量△B；

5-3-2)不足部分采用管壁错牙补偿：

将△OO’代入公式

△OO”＝△OO’-△OOY △OOY为步骤3)计算得出的最大板宽余量补偿量△OOY

得到实际需采用错牙补偿的偏差值△OO”

将△OO”代入公式

△OO”＝(C实-△C)×π △C为步骤1)计算得出的相邻管口周长差带来的最大管壁错牙补偿量

得到实际管壁错牙补偿量值C实。

本发明提供的一种大直径压力钢管整装凑合节精确下料数据的计算方法，可以解决大直径压力钢管凑合节下料尺寸难以控制的问题，由钢管整节凑合的数学原理出发，以数学量化参数，能精确计算出采用整节凑合方式所需整装凑合节的精确下料数据。

本发明提供的计算方法,尤其适用于水利水电工程大直径(直径大于6.0m)压力钢管整装凑合节的精确下料数据计算。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明凑合节的错牙补偿示意图；

图2为本发明凑合节的板宽余量补偿示意图。

具体实施方式

实施例一(管壁错牙补偿)