[發明專利]一種大直徑壓力鋼管整裝湊合節精確下料數據的計算方法

有效

• 申請號: 201410200123.X
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN104376192A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 張為明;衛書滿;胡亞軍;蔡春華
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團股份有限公司;葛洲壩集團機電建設有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 彭婭

技術領域

本發明涉及一種水利水電工程中所用整裝湊合節下料數據的計算方法，尤其是一種使用于水利水電工程大直徑壓力鋼管(直徑φ大于6.0m)的整裝湊合節精確下料數據的計算方法。

背景技術

水利水電工程中壓力鋼管的湊合節主要是用來補償合攏管口里程及中心累計誤差，使之平順連通。通常，湊合節安裝有兩種形式：1、采用2～5塊瓦片，下料時長度和寬度留有一定余量，在現場依據實際管口劃線配割，也就是通常說的“瓦片湊合”。2、根據實測合攏管口坐標尺寸，在工廠將湊合節制造成型，現場整體安裝，也就是“整節湊合”。瓦湊是現場比對切割下料，對安裝誤差適應性強，技術工藝簡單。缺點是現場切割環境差、坡口質量不易控制，同時現場焊縫多，焊接應力大。整湊則由于整裝湊合節長度小、誤差適應范圍有限，各制造尺寸控制要求較高，多靠技術人員施工經驗控制、安裝失敗的風險極高。所以目前國內水電行業壓力鋼管通常仍采用“瓦片湊合”施工，“整節湊合”只在中小型鋼管(直徑在6m以下)中有所使用，大直徑壓力鋼管中鮮有應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種大直徑壓力鋼管整裝湊合節精確下料數據的計算方法，可以解決大直徑壓力鋼管整裝湊合節下料尺寸難以控制的問題，由鋼管整節湊合的數學原理出發，以數學量化參數，能精確計算出采用整節湊合方式所需整裝湊合節的精確下料數據。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種大直徑壓力鋼管整裝湊合節精確下料數據的計算方法，該方法包括以下步驟：

1)計算湊合節與相鄰兩壓力鋼管的最大管壁錯牙補償量△C：根據設計圖紙確定壓力鋼管安裝規范允許最大周長差△L后，按照公式

△C＝(△L/2)/(2π)

計算得出相鄰管口周長差帶來的最大管壁錯牙補償量△C；

2)計算最大錯牙補償量△OOC：根據設計圖紙確定環縫最大允許錯牙值C后，按照公式

△OOC＝(C-△C)×π/2

計算得出最大錯牙補償量△OOC；

3)計算最大板寬余量補償量△OOY：根據設計圖紙確定湊合節的板寬值B、修割板寬余量△B和鋼管直徑φ后，按照公式

△OOY＝B×△B/φ

計算最大板寬余量補償量△OOY；

4)湊合節制造前，根據相鄰兩壓力鋼管管口中心實測坐標值，計算出兩管口中心偏差值△OO’；

5)將△OO’與2△OOC和△OOY比較，采用管壁錯牙補償和/或板寬余量補償得出湊合節精確下料數據。

步驟5)中，5-1)若△OO’≤2△OOC，則采用管壁錯牙補償：

將△OO’代入公式

△OO’＝(C實-△C)×π?△C為步驟1)計算得出的相鄰管口周長差帶來的最大管壁錯牙補償量

得到實際管壁錯牙補償量值C實；

5-2)若△OO’＞2△OOC，且△OO’≤△OOY，則采用板寬余量補償：

將△OO’代入公式

△OO’＝B×△B實/φ?B和φ值見步驟3)

得到實際修割板寬余量值△B實；

5-3)若△OO’＞2△OOC，且△OO’＞△OOY，則采用管壁錯牙和板寬余量聯合補償：

5-3-1)采用板寬余量補償：得到實際修割板寬余量值△B實＝修割板寬余量△B；

5-3-2)不足部分采用管壁錯牙補償：

將△OO’代入公式

△OO”＝△OO’-△OOY?△OOY為步驟3)計算得出的最大板寬余量補償量△OOY

得到實際需采用錯牙補償的偏差值△OO”

將△OO”代入公式

△OO”＝(C實-△C)×π?△C為步驟1)計算得出的相鄰管口周長差帶來的最大管壁錯牙補償量

得到實際管壁錯牙補償量值C實。

本發明提供的一種大直徑壓力鋼管整裝湊合節精確下料數據的計算方法，可以解決大直徑壓力鋼管湊合節下料尺寸難以控制的問題，由鋼管整節湊合的數學原理出發，以數學量化參數，能精確計算出采用整節湊合方式所需整裝湊合節的精確下料數據。

本發明提供的計算方法,尤其適用于水利水電工程大直徑(直徑大于6.0m)壓力鋼管整裝湊合節的精確下料數據計算。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明湊合節的錯牙補償示意圖；

圖2為本發明湊合節的板寬余量補償示意圖。

具體實施方式

實施例一(管壁錯牙補償)