CN114662345B - 大直径虾壳弯管制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大直径虾壳弯管制作方法，先在制图软件中按实际尺寸画出弯管侧面投影图，然后划分节段；在软件中测量代表首节段和尾节段的三个长度定位数据，和代表中间节段的三个长度定位数据；然后在材料直管上测量，并用三个定位数据在直管中定出三个定位点；采用360°红外线水平仪，调整其水平激光与直管轴线平行，调整其竖向激光同时经过三个定位点，按竖向激光的投射线画出相应节段的切割定位线；按各切割定位线对直接进行切割，得到的各节段依次焊接得到弯管，本方法需要采集数据少，切割线定位方便快速，切缝平滑且精细度高。

Description

大直径虾壳弯管制作方法

技术领域

本发明涉及大型管道制作技术领域，具体是一种大直径虾壳弯管制作方法。

背景技术

冶金、煤化工业及市政热力等工程建设中经常涉及大量大直径管道、管件安装。管道安装过程中为满足工程进度和施工工艺要求，需要大量制作弯头，而且大中径弯头制作量很大。

现有技术中弯管的放样制作过程是：首先在软件中画出弯管侧面投影，在弯管侧面投影上进行节段设计。然后在软件中将每个节段展开，画出管道平面图，在管道平面图中取垂直于管道轴线的中线，基于中线测量节段截面上多个定位点与中线的间距，各取点及测量数据形成“点、距定位体系。然后按该定位体系，在材料管道上确定一个垂直定位圆，基于该定位圆测量多个定位点。然后将各定位点连线则得到管道截面切割线。定位圆两侧切割后得到一个节段。一般而言，定位点越多，得到的切割线精度越高，因此现有技术中施工大直径管道时，需要定十几个，甚至二十几个点，然后才能形成一个相对圆滑的管道切割线。

现有的放样方法定位点多，无论是在软件中，还是在实操中都需要大量的测量工作。施工目标管径越大，节段分数越多，测量定位工作量成倍增加，耗费大量时间和人工。因此，如何快速高效进行弯管放样是本领域技术人员需要进一步探讨的技术问题。

发明内容

本发明旨在使弯管放样的测量定位工作操作更简单，从而提供一种大直径虾壳弯管制作方法。

本发明达到上述目的，采用的技术方案是：

一种大直径虾壳弯管制作方法，具体制作步骤如下：

第一步，按实际尺寸，在制图软件中画出弯管侧面投影图；

第二步，在图纸上将弯管侧面投影分成n个节段，第1/n节段和第n/n节段之和等于任一个中间节段；第1/n节段和第n/n节段的外端面与弯管轴线垂直；

第三步，画出每个节段的封闭线框图形，封闭线框图形包括各节段的接缝线、节段内弧轮廓线和节段外弧轮廓线；在弯管圆周上选取①、②、③三个定位点，测量每个节段在三个定位点上的管壁长度，得到第1/n节段和第n/n节段的定位辅助线M1、M2和M3和中间节段的定位辅助线N1、N2和N3；

第四步，将用于制作弯管的直管固定，按图纸在直管端面确定①、②、③三个定位点；基于①、②、③三个定位点分别向直管内测量M1、M2和M3长度，在直管内壁定出①′、②′、③′三个点；

第五步，在直管内放置一个360°红外线水平仪，将其水平激光调整为与直管轴线平行，将其竖向激光调整为倾斜并同时经过①′、②′、③′三个点；在直管内壁按竖向激光投射线画出第1/n节段的切割定位线；

第六步，基于①′、②′、③′分别向直管内测量N3、N2和N1长度，得到①〃、②〃和③〃三个定位点；保持360°红外线水平仪的水平激光与直管轴线平行，并将其继续向直管内移动，将360°红外线水平仪的竖向激光调整至同时经过①〃、②〃和③〃三个定位点；在直管内壁按竖向激光投射线画出第2/n节段的切割定位线；

第七步，基于①〃、②〃和③〃三个定位点，分别向直管内测量N1、N2、N3长度，得到①ˆ、②ˆ和③ˆ三个定位点；保持360°红外线水平仪的水平激光与直管轴线平行，并将其继续向直管内移动，将360°红外线水平仪的竖向激光调整至同时经过①ˆ、②ˆ和③ˆ三个定位点；在直管内壁按竖向激光投射线画出第3/n节段的切割定位线；

第八步，重复第六步、第七步的操作过程，依次向后，完成所有中间节段的切割定位线的画定；

第九步，在直管内确定第n/n节段的端面定位点； 360°红外线水平仪继续向直管纵深平移，将竖向激光调整至与直管轴线相垂直，并使竖向激光投射线经过第n/n节段的端面定位点，画出第n/n节段的切割定位线；

第十步，按各切割定位线切割直管管道，然后将各节段依次焊接成弯管。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：

本发明中所分各节段相同数据多，需要测量的数据量少，同一数据可以多次使用；本发明结合360°红外线水平仪，仅用三个定位点即确定了完整的节段切割定位线，相较于现有技术中定位十几、二十多个定点后再连线，切割定位线精细度更高，切口更平滑。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

所述n为奇数。将弯管分为奇数段，使处于弯管中心线位置的是一个管节而非焊缝，管道强度高，阻力小。

360°红外线水平仪设置于直管管内底部，360°红外线水平仪的地面基准点为长度定位点。此方案水平仪在管道底部好安装，易定位。

所述①、②、③三个定位点中，①为弯管及直管上270度点、②为0度或180度点、③为90度点。此方案对定位点的选取在图纸上易测量，在直管上实际易定位。

附图说明

图1 为本发明在制图软件中所绘目标弯管的投影图；

图2 为本发明在侧面投影图进行分节规划的实施例一图；

图3 为本发明在直管上进行首节定位示意图；

图4 为本发明在直管内进行各节段的切割定位线定位示意图；

图5 为本发明根据切割定位线切割出第一节段示意图；

图6 为本发明最后一节段的切割线定位示意图；

图7 为本发明将90度弯管分为四个段的实施例分节规划图；

图8为本发明将70度弯管分为三个节段的实施例分节规划图。

图中：1、第1/n节段；2、中间节段；3、第n/n节段；4、直管；5、360°红外线水平仪；6、竖向激光；7、水平激光；8、切割定位线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1至图6，本发明提供的大直径虾壳弯管制作方法，具体制作步骤如下：

第一步，按实际尺寸，在制图软件中画出弯管侧面投影图。参见图1，本发明提供的第一个实施例要制作的是一个弯曲半径90°的弯管。

第二步，在图纸上将弯管侧面投影分成n个节段，参见图2，第1/n节段1和第n/n节段3之和等于任一个中间节段2；第1/n节段1和第n/n节段3的外端面与弯管轴线垂直。本实施例中将弯管分为三个节段，第一节段、第三节段均是第二节段的二分之一。

第三步，画出每个节段的封闭线框图形，封闭线框图形中包括各节段的接缝线、节段内弧轮廓线和节段外弧轮廓线。在弯管圆周上选取①、②、③三个定位点，测量每个节段在三个定位点上的管壁长度，得到第1/n节段1和第n/n节段3的一组定位辅助线：M1、M2和M3，以及中间节段2的一组定位辅助线：N1、N2和N3。本发明实施例中，选取了①、②、③三个定位点。具体的，分别在弯管端面周圆上取0度、90度和270度三个位置。当然不限于上述位置的三个点，也可以是周圆上的其它点。根据三点确定一个平面的原理，上述三个定位点用于定位管道的切割面。上述①、②、③三个定位点所取角度值，是操作者正立时便于观测的角度值。具体的，直管4落在地面上的底部（管道中心点正下）为270度点，直管4中心正右为0度点、正左为180度点，正上方为90度点。在图纸中，设定弯管外弧轮廓线对应直管4上90度点所在线，弯管内弧轮廓线对应直管4的270度点所在线。上述定位点的选择方式在图纸上易测量，实际操作时在直管上易定位。

第四步，参见图3，将用于制作弯管的直管4固定，按图纸在直管4端面上确定①、②、③三个定位点，然后基于这三个点分别向直管4内测量M1、M2和M3长度，在直管4上定出①′、②′、③′三个点。

第五步，在直管4内放置一个360°红外线水平仪5，将其水平激光7调整为与直管4轴线平行，将其竖向激光6调整为倾斜并同时经过①′、②′、③′三个点。最后在直管4内壁上按竖向激光6的投射线画出第1/n节段的切割定位线8。

第六步，参见图4、图5以及图6，基于①′、②′、③′分别向直管4内测量N3、N2和N1长度，得到①〃、②〃和③〃三个定位点；保持360°红外线水平仪5的水平激光7与直管4轴线平行，并将其继续向直管4内移动，将360°红外线水平仪5的竖向激光6调整至同时经过①〃、②〃和③〃三个定位点；在直管4内壁按竖向激光6投射线画出第2/n节段的切割定位线8。

第七步，基于①〃、②〃和③〃三个定位点，分别向直管4内测量N1、N2、N3长度，得到①ˆ、②ˆ和③ˆ三个定位点；保持360°红外线水平仪5的水平激光7与直管4轴线平行，并将其继续向直管4内移动，将360°红外线水平仪5的竖向激光6调整至同时经过①ˆ、②ˆ和③ˆ三个定位点；在直管4内壁按竖向激光6投射线画出第3/n节段的切割定位线8。

第八步，重复第六步、第七步的操作过程，依次向后，完成所有中间节段2的切割定位线8的画定。

第九步，将360°红外线水平仪5继续向直管4纵深平移，并将其竖向激光6调整至90°，使其与直管轴线相垂直。在直管4内确定第n/n节段3的端面定位点，使竖向激光6经过该定位点，画出第n/n节段3的切割定位线8。最后一个节段可以仅用 M1或 M3测量定位，图6所示实施例中管道分为奇数个节段，第n/n节段3的内弧轮廓线在直管4底部，外弧轮廓线在直管4顶部，则基于①〃向直管内测量M1长度定位；若管道包括偶数个节段，测量到最后一个节段时，则应当基于①〃向直管内测量M3长度定位。当然也可以严格按上述三点定位法操作。

第十步，参见图5、图6，按各切割定位线8切割直管4管道，然后将各节段依次焊接成弯管。

关于360°红外线水平仪5的使用，结合图3和图4，在直管4上进行切割时，各切割定位线8与垂线的夹角都是相等的，因此 360°红外线水平仪5的竖向激光6倾角在理想状态下仅需要调整一次，通过直线移动、水平翻转可直接放置在定位点上。

关于距离定位，第1/n节段1与第n/n节段3尺寸相同，它们的尺寸数值操作时可以共享，仅测量其一的数据即可。所有中间节段2尺寸相同，测量一组的数据即可。

图7示出了将90°的弯管分为四个节段的实施例放样图。图8示出了70°的弯管分为三个节段实施例的放样图。弯管在分节时结合弯曲半径和弯管直径进行分节，少则两节，多可达九节或十几节。本发明提供的弯管制作方法，分节后实际只需要记录两组数据——首节段和中间节段。

本发明的有益效果是：

1）本发明各节段的数据重复率高，同一组数值可多次使用，因此需要采集的数据量少；

2）本发明通过360°红外线水平仪参与画定切割定位线，用于确定一条切割定位线的定位点少。本发明仅有三或四个即可。操作方便，节约测量时间。

3）本发明采用360°红外线水平仪提供完整切割定位线标记，所绘出的切割线是完整圆或椭圆，精细度高，切割缝平滑、少棱角。

本发明操作方便，快捷高效，安全可靠，不仅可以节约大量成本，更主要的是节省了大量的施工时间。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (4)

1.大直径虾壳弯管制作方法，具体制作步骤如下：

第一步，按实际尺寸，在制图软件中画出弯管侧面投影图；

第二步，在图纸上将弯管侧面投影分成n个节段，其特征在于：第1/n节段和第n/n节段之和等于任一个中间节段；第1/n节段和第n/n节段的外端面与弯管轴线垂直；

第三步，画出每个节段的封闭线框图形，封闭线框图形包括各节段的接缝线、节段内弧轮廓线和节段外弧轮廓线；在弯管圆周上选取①、②、③三个定位点，测量每个节段在三个定位点上的管壁长度，得到第1/n节段和第n/n节段的定位辅助线M1、M2和M3和中间节段的定位辅助线N1、N2和N3；

第四步，将用于制作弯管的直管固定，按图纸在直管端面确定①、②、③三个定位点；基于①、②、③三个定位点分别向直管内测量M1、M2和M3长度，在直管内壁定出①′、②′、③′三个点；

第五步，在直管内放置一个360°红外线水平仪，将其水平激光调整为与直管轴线平行，将其竖向激光调整为倾斜并同时经过①′、②′、③′三个点；在直管内壁按竖向激光投射线画出第1/n节段的切割定位线；

第六步，基于①′、②′、③′分别向直管内测量N3、N2和N1长度，得到①〃、②〃和③〃三个定位点；保持360°红外线水平仪的水平激光与直管轴线平行，并将其继续向直管内移动，将360°红外线水平仪的竖向激光调整至同时经过①〃、②〃和③〃三个定位点；在直管内壁按竖向激光投射线画出第2/n节段的切割定位线；

第七步，基于①〃、②〃和③〃三个定位点，分别向直管内测量N1、N2、N3长度，得到①ˆ、②ˆ和③ˆ三个定位点；保持360°红外线水平仪的水平激光与直管轴线平行，并将其继续向直管内移动，将360°红外线水平仪的竖向激光调整至同时经过①ˆ、②ˆ和③ˆ三个定位点；在直管内壁按竖向激光投射线画出第3/n节段的切割定位线；

第八步，重复第六步、第七步的操作过程，依次向后，完成所有中间节段的切割定位线的画定；

第九步，在直管内确定第n/n节段的端面定位点； 360°红外线水平仪继续向直管纵深平移，将竖向激光调整至与直管轴线相垂直，并使竖向激光投射线经过第n/n节段的端面定位点，画出第n/n节段的切割定位线；

第十步，按各切割定位线切割直管管道，然后将各节段依次焊接成弯管。

2.根据权利要求1所述的大直径虾壳弯管制作方法，其特征在于：所述n为奇数。

3.根据权利要求1所述的大直径虾壳弯管制作方法，其特征在于：360°红外线水平仪设置于直管管内底部，360°红外线水平仪的地面基准点为长度定位点。

4.根据权利要求1所述的大直径虾壳弯管制作方法，其特征在于：所述①、②、③三个定位点中，①为弯管和直管上270度点、②为0度或180度点、③为90度点。

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