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
【专利摘要】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）计算整装凑合节与相邻两压力钢管的最大管壁错牙补偿量△C；2）计算最大错牙补偿量△OOC；3）计算最大板宽余量补偿量△OOY；4）计算出两管口中心偏差值△OO’；5）将△OO’与2△OOC和△OOY比较，得出凑合节精确下料数据。本发明提供了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。
【专利说明】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
【技术领域】
[0001] 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（直径小大于6. Om)的整装凑合节精确下料数据 的计算方法。
【背景技术】
[0002] 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】
[0003] 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。
[0004] 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：
[0005] 1)计算凑合节与相邻两压力钢管的最大管壁错牙补偿量A C :根据设计图纸确定 压力钢管安装规范允许最大周长差A L后，按照公式
[0006] A C = ( A L/2)/(2 31)
[0007] 计算得出相邻管口周长差带来的最大管壁错牙补偿量A C ;
[0008] 2)计算最大错牙补偿量AOOC :根据设计图纸确定环缝最大允许错牙值C后，按照 公式
[0009] A OOC = (C- A C) X 31 /2
[0010] 计算得出最大错牙补偿量A OOC ;
[0011] 3)计算最大板宽余量补偿量A OOY :根据设计图纸确定凑合节的板宽值B、修割板 宽余量A B和钢管直径后，按照公式
[0012] AOOY = BX A B/小
[0013] 计算最大板宽余量补偿量A OOY ;
[0014] 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A 00' ；
[0015] 5)将A 00'与2 A OOC和A 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。
[0016] 步骤5)中，5-1)若A 00'彡2 A 00C，则采用管壁错牙补偿：
[0017] 将A 00'代入公式
[0018] A 00' = (C实-A C) X JI A 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
[0019] 得到实际管壁错牙补偿量值C实；
[0020] 5-2)若A 00' > 2 A 00C，且A 00'彡A 00Y，则采用板宽余量补偿：
[0021] 将A 00'代入公式
[0022] 厶00'=8父厶8实/>8和<35值见步骤3)
[0023] 得到实际修割板宽余量值A B实；
[0024] 5-3)若A 00' > 2 A 00C，且A 00' > A 00Y，则采用管壁错牙和板宽余量联合补 偿：
[0025] 5-3-1)采用板宽余量补偿：得到实际修割板宽余量值AB实=修割板宽余量 AB ；
[0026] 5-3-2)不足部分采用管壁错牙补偿：
[0027] 将A 00'代入公式
[0028] A 00"= A 00'- A OOY A OOY为步骤3)计算得出的最大板宽余量补偿量A OOY
[0029] 得到实际需采用错牙补偿的偏差值A 00"
[0030] 将A 00"代入公式
[0031] A 00" =(C实- AC) Xji AC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
[0032] 得到实际管壁错牙补偿量值C实。
[0033] 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。
[0034] 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. Om)压力 钢管整装凑合节的精确下料数据计算。
【专利附图】
【附图说明】
[0035] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0036] 图1为本发明凑合节的错牙补偿示意图；
[0037] 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】
[0038] 实施例一（管壁错牙补偿）
[0039] "三峡右岸15#机组压力钢管第68节钢管凑合节1"的精确下料数据计算方法，步 骤如下：
[0040] 1)计算凑合节1与相邻两压力钢管2,3的相邻管口周长差带来的最大管壁错牙补 偿量A C :根据设计图纸确定压力钢管安装规范允许最大周长差A L后，按照公式
[0041] A C = ( A L/2)八2 ) = (10mm/2) + (2 X 3. 1415) = 0? 8mm
[0042] 计算得出相邻管口周长差带来的最大管壁错牙补偿量A C = 0. 8mm。
[0043] 其中A L的值取自电力行业标准《压力钢管制造安装及验收规范》DL5017,第4节 表 4. L 12
[0044] 表 4. 1. 12 单位：mm
[0045]
【权利要求】
1. 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，其特征在于该方法包括 以下步骤： 1) 计算凑合节（1)与相邻两压力钢管（2,3)的最大管壁错牙补偿量AC:根据设计图 纸确定压力钢管安装规范允许最大周长差AL后，按照公式 AC= (AL/2)/(2 3i) 计算得出相邻管口周长差带来的最大管壁错牙补偿量AC; 2) 计算最大错牙补偿量AOOC:根据设计图纸确定环缝最大允许错牙值C后，按照公式 A00C= (C-AC)X31 /2 计算得出最大错牙补偿量A00C; 3) 计算最大板宽余量补偿量A00Y:根据设计图纸确定凑合节⑴的板宽值B、修割板 宽余量AB和钢管直径小后，按照公式 A00Y=BXAB/> 计算最大板宽余量补偿量A00Y; 4) 凑合节制造前，根据相邻两压力钢管（2,3)管口中心实测坐标值，计算出两管口中 心偏差值A00' ； 5) 将A00'与2A00C和A00Y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。
2. 根据权利要求1所述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， 其特征在于步骤5)中： 5-1)若A00'彡2A00C，则采用管壁错牙补偿： 将A00'代入公式 A00' = (C实-AC)XAC为步骤D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A00' > 2A00C，且A00'彡A00Y，则采用板宽余量补偿： 将A00'代入公式 A00' =BXAB实/>B和小值见步骤3) 得到实际修割板宽余量值AB实； 5-3)若A00' > 2A00C，且A00' >A00Y，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AB实=修割板宽余量AB; 5-3-2)不足部分采用管壁错牙补偿： 将A00'代入公式 A00"=A00' -A00YA00Y为步骤3)计算得出的最大板宽余量补偿量A00Y得到实际需采用错牙补偿的偏差值A00" 将A00"代入公式 A00" =(C实-AC)XJIAC为步骤D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。
【文档编号】G06F19/00GK104376192SQ201410200123
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】张为明, 卫书满, 胡亚军, 蔡春华 申请人:中国葛洲坝集团股份有限公司, 葛洲坝集团机电建设有限公司