鄭必剛

（云南省開(kāi)遠(yuǎn)電力修造公司，云南開(kāi)遠(yuǎn)661600）?

水電站壓力鋼管和閘門結(jié)構(gòu)制造加工中鋼材的損耗率，雖在有關(guān)預(yù)算定額和施工手冊(cè)中有所規(guī)定和推薦，但因其分類不細(xì)或相互間輻度相差大，或?qū)嶋H供料條件與測(cè)算不符等諸多原因，缺乏應(yīng)用的合理性。尤其是鋼材轉(zhuǎn)入市場(chǎng)供貨后，仍屬供不應(yīng)求階段，即是鋼廠定貨生產(chǎn)也只能滿足材質(zhì)的厚度要求，不能按要求規(guī)格供貨，有的還必須增供一定比例的短板，這樣就增加了制造耗量。為弄清制造加工必需的損耗量，從而在操作中從損耗組成的各方面加以控制，力求備料與用量接近，我們按一般加工工藝結(jié)合操作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行一定的計(jì)算后，得到了在既定條件下的損耗率，其成果如下：

1 壓力鋼管各類管形的材料損耗

1.1 直管

（1）找正切割。各種規(guī)格的板材在軋制后，都不可能很規(guī)則，下料都必須將其找正切割。

一般較規(guī)則的板的找正量每側(cè)約5 mm，切割縫3 mm，板寬按1 600 mm計(jì)，其損耗率為

板長(zhǎng)按6 000 mm計(jì)，其損耗率為2×(5+3)/6 000×100%=0.27%。

（2）增設(shè)湊合量。安裝調(diào)正需在定位節(jié)之間增設(shè)湊合調(diào)正節(jié)，其長(zhǎng)度視管徑和軸線長(zhǎng)度而定，該增加量計(jì)入材料總量?jī)?nèi)。一般軸線長(zhǎng)度在50 m左右，增設(shè)300 mm的湊合余量。其損耗增加率為

（3）板頭丟料。由于加工用板一般不能按管材需要生產(chǎn)鋼板，規(guī)范需要縱縫間距必須大于500 mm，因此就容易出現(xiàn)丟頭的情況。按每5張鋼板可能出現(xiàn)一次丟頭而計(jì)，其損耗率為

（4）錯(cuò)縫及尺寸限制。由于管道中設(shè)有支承環(huán)、剛性環(huán)、鎮(zhèn)墩等固定位置結(jié)構(gòu)，為使環(huán)縫距離尺寸足夠，往往產(chǎn)生板寬方向的棄料，按30 m棄料300～500 mm一次測(cè)算，其損耗率為

結(jié)合以上所述，直管的總損耗率為

1.2 彎管

彎管的轉(zhuǎn)彎半徑一般取管徑的3倍左右，設(shè)計(jì)管軸線弦長(zhǎng)計(jì)算重量，而制造放樣展開(kāi)，取最大弦邊為板寬取料，二者的差值

另外，直管制造的基本損耗，則彎管制造時(shí)用料損耗為22.5%。

1.3 錐管

錐管的展開(kāi)是扇形，用料是矩形，其展開(kāi)角一定，在其范圍內(nèi)的損耗也基本確定。板寬的損耗為h/H，板長(zhǎng)的損耗率為a/A。

（1）板寬損耗。

an——被展開(kāi)正錐對(duì)應(yīng)的圓心角；

一般錐管設(shè)計(jì)的頂角在7°以上，當(dāng)整錐展開(kāi)時(shí)

一般引水管道錐管直徑差200～400 mm，其素線長(zhǎng)度為

鋼管直徑按2 500 mm計(jì)算，其損耗率為

（2）板長(zhǎng)損耗。

（3）總損耗率。

1.4 岔管

岔管的主體構(gòu)造為3個(gè)錐管，其錐管的錐角均為一般錐管的3～5倍，半錐頂角10°～20°，其損耗計(jì)算同前錐管。

1.4.1 板寬損耗

（1）整錐展開(kāi)弓高。

h1=[γ /sin(10°～ 20°)]·{1-cos[180× sin(10°～ 20°)}=（0.84～1.532）γ

（2）兩瓣展開(kāi)弓高。

h1=[γ /sin(10°～ 20°)]·{1-cos[90×sin(10°～ 20°)}=（0.213～0.412）γ

（3）一般公切球直徑為主管的1.2倍，出口直徑為公切球的/2倍，直徑差Δ γ為

（4）素線長(zhǎng)。

（5）整體展開(kāi)板寬損耗。

（6）兩瓣展開(kāi)板寬損耗。

1.4.2 板長(zhǎng)損耗

1.4.3 總損耗率

整錐展開(kāi)W1=U1+V=(0.327～0.636)+0.15=0.477～0.786

兩瓣展開(kāi)W2=U2+V=(0.11～0.32)+0.15=0.26～0.47

岔管的每錐是被切去一部分后不完善的錐，展開(kāi)圓心角在180°～360°間，實(shí)際單塊展開(kāi)較以上推算結(jié)果還偏大，考慮套裁基本能滿足，故較老的施工手冊(cè)損耗為50%～60%還是有依據(jù)的。

2 閘門類結(jié)構(gòu)制造的材料損耗

閘門類結(jié)構(gòu)由門葉及埋件組成，一般門葉類占總量的60%～80%，面板占門葉的25%～35%，總體的15%～25%，其制造的損耗組成如下所述。

2.1 找正切割

如前面所述損耗率1%。

2.2 小件切割

為計(jì)算的簡(jiǎn)便，除面板以外的構(gòu)件統(tǒng)稱為“小件”。假設(shè)其每小件板尺為300 mm×4 000 mm，每塊板材下料5塊小件板，其寬度切割損耗率為(3×5+1)/(5×300)=1.1%，長(zhǎng)度方向切割損耗率為(2×3)/4 000=0.15%，總損耗率為1.25%。

2.3 丟料

（1）板寬丟料。按每10塊小件丟邊200 mm計(jì)，損耗率為200/(10×300)×100%=6.7%。

（2）板長(zhǎng)丟料。按每5塊小件丟頭500 mm計(jì)，損耗率為500/(5×4 000)×100%=2.5%。

（3）丟料損耗率為9.2%。

2.4 異形塊件

主梁復(fù)板、上下梁復(fù)板及各筋肋均為異形構(gòu)造。以復(fù)板“魚鯽”形為算例，端側(cè)與復(fù)中高之比為0.5～1，每側(cè)轉(zhuǎn)折起始點(diǎn)為長(zhǎng)度(1/4～1/6)；被切除部分高取0.25，長(zhǎng)0.2，其被切除部分占梁的損耗為0.25×0.2×100%=5%。

若異形塊件占小件的30%，其占小件損耗率為0.05×0.3×100%=1.5%。

2.5 切割焊收縮

受熱一次收縮一次，切割、焊接總收縮率0.3%。

2.6 小件

按占總體的80%，占總體收縮率為

2.7 面板

由于運(yùn)輸?shù)南拗?，面板寬度? m左右，設(shè)長(zhǎng)度為6 m，施工中拼板及錯(cuò)縫等，板寬度方向平均丟料150 mm，長(zhǎng)度方向平均丟料400 mm，其丟料損耗率為

(0.15/3+0.4/6)×100%=11.7%

焊接切割收縮率為0.2%。

面板占總量20%，占總體損耗率為

2.8 總體損耗率為

若是弧形閘門，其門框、縱梁還應(yīng)有錐管的性質(zhì)。

3 建議結(jié)構(gòu)制造材料損耗

各構(gòu)件制造材料損耗形成機(jī)理的分析，只是在其材料使用范圍內(nèi)的損耗率，還未考慮尺寸與實(shí)際材料不吻合的丟料；另外，在材料使用中“損耗”也能作一些再利用，經(jīng)綜合考慮，建議材料損耗參照表1。

表1 水工金屬結(jié)構(gòu)制造材料損耗（%）

4 結(jié)束語(yǔ)

按次理論公式計(jì)算所得出的材料消耗，與實(shí)際制作過(guò)程中產(chǎn)生的損耗相吻合，在制定工程材料計(jì)劃時(shí)，通過(guò)核定材料的準(zhǔn)確耗損量，能有效避免材料行積壓和浪費(fèi)。

[1]DL5017-2007，壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]陳萬(wàn)里.板金工下料基礎(chǔ)知識(shí)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1990.