韓瑜 丁旭強(qiáng) 李牛牛(國家管網(wǎng)集團(tuán)西部管道新疆輸油氣分公司哈密維搶修隊(duì)，新疆 哈密 839000)

0 引言

在管道實(shí)際的連接過程中，經(jīng)常會(huì)遇到中心線發(fā)生一定位移的管道連接，這就大大增加了管道的連接難度，對操作人員的專業(yè)水平提出了非常高的要求，一旦組對質(zhì)量不符合要求，就會(huì)給管道連接的有效性造成不利影響。因此，為了確保管道的連接質(zhì)量符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，就要對管道組對進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析研究，采取有針對性的組對方法，將各種誤差限制在較小的范圍內(nèi)。通過將八等分斜口測量計(jì)算補(bǔ)償法用于指導(dǎo)管道組對工作，能夠降低管道的組對難度，為管道的連接質(zhì)量提供了可靠保障。

1 測量

對需要進(jìn)行組對的管材基礎(chǔ)尺寸做系統(tǒng)全面的掌握，并制定有針對性的組對方法，就要對其尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，進(jìn)而為后續(xù)的計(jì)算提供客觀真實(shí)地?cái)?shù)據(jù)支持。八等分斜口測量計(jì)算補(bǔ)償法具有較高的精度，在實(shí)際的管道連頭工作中獲得了廣泛的應(yīng)用，下面就進(jìn)一步論述該方法的具體操作過程。

1.1 測量固定管口和短管

分別測量固定管口和短管的周長，并測量固定管平直度、橢圓度及壁厚，做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄。在實(shí)際的測量過程中，為了盡可能降低人為誤差對測量結(jié)果所造成的不利影響，可以進(jìn)行多次測量，并取平均值作為最終的測量結(jié)果，這樣就能將人為誤差控制在合理的范圍內(nèi)，確保測量結(jié)果能夠客觀真實(shí)地反映管道尺寸。其中，由于鋼材等級(jí)低、壁厚薄的管道難以避免會(huì)發(fā)生一定程度的變形，直接對直徑進(jìn)行測量具有較大的誤差，因此，通過測量周長和壁厚，再計(jì)算出固定口和短管的實(shí)際管徑，進(jìn)而降低管徑變形所造成的不利影響，避免組對時(shí)管口錯(cuò)邊，影響焊接質(zhì)量。由于兩固定管的橢圓度不盡相同，管口之間的連線并不能如實(shí)反映斜口的真實(shí)尺寸，為了能夠?qū)烧叩膶?shí)際尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，這就需要對兩個(gè)固定口的橢圓度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。

1.2 確定等分線和基準(zhǔn)線

等分線和基準(zhǔn)線對于管道的組對質(zhì)量具有決定性的影響，在實(shí)際的工作過程中要予以充分的重視，可以按照下述步驟確定等分線和基準(zhǔn)線。

(1)用水平尺配合直角尺劃出兩固定口的上心線，做好標(biāo)記，以上心線為起點(diǎn)，將固定管和短管的管口周長沿圓周方向八等分。在固定管管口準(zhǔn)確的畫出8處測量點(diǎn)位置，并按照順序依次進(jìn)行編號(hào)，兩管口的編號(hào)要一一對應(yīng)，采用同樣的方式在短管對應(yīng)的位置劃出8條等分線。

(2)在短管用圈帶精確劃出兩道基準(zhǔn)圓周線，并進(jìn)行相互比對測量是否準(zhǔn)確，確保其能夠?qū)A周進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)注。此外，由于基準(zhǔn)圓周線通過螺旋焊縫時(shí)，易產(chǎn)生0.5mm～2mm的誤差，這就會(huì)對焊接質(zhì)量造成不利影響，如圖1所示。為了盡可能的降低誤差，需再劃一道不在焊縫的基準(zhǔn)線進(jìn)行比對，確定其誤差尺寸，提高基準(zhǔn)線的精度。

圖1 基準(zhǔn)圓周線過螺旋焊縫示意圖

1.3 測量基準(zhǔn)口斜口尺寸、管口長度以及對角線尺寸

選取任一端固定口做基準(zhǔn)口，用粉線配合直角尺分別測量兩固定管口垂直和水平兩個(gè)方向斜口尺寸的最大值h(如圖2所示)；用鋼卷尺測出兩固定管口八個(gè)對應(yīng)點(diǎn)長度尺寸及四個(gè)對角線尺寸，以上尺寸均做好記錄。其中，在對固定管口斜口尺寸進(jìn)行測量的過程中，采用直角尺靠近管道內(nèi)壁測出其尺寸，由于在短管下短管壁外側(cè)不能如實(shí)反映真實(shí)角度，需進(jìn)行壁厚差計(jì)算，進(jìn)而得出真實(shí)斜口尺寸，這在實(shí)際的測量過程中要予以充分的重視，避免造成過大的測量誤差。

2 計(jì)算

得出兩個(gè)方向的外壁斜口尺寸后，依據(jù)圖2，得出八等分點(diǎn)補(bǔ)償系數(shù)，再通過系數(shù)計(jì)算出8個(gè)斜口的準(zhǔn)確補(bǔ)償尺寸h、h1、h2、h3，并在組對管道上做好相應(yīng)的標(biāo)記。

圖2 斜口尺寸計(jì)算示意圖

采用的計(jì)算公式主要為：

在系統(tǒng)所有功能完成后，進(jìn)行測試保證基本功能全部實(shí)現(xiàn)。其主要測試系統(tǒng)功能是否錯(cuò)誤或者是否有遺漏、是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯(cuò)誤、性能是否能夠接受等。本研究對開發(fā)的系統(tǒng)采取了黑盒測試。測試顯示社區(qū)門診服務(wù)系統(tǒng)三個(gè)流程基本都能實(shí)現(xiàn)。本社區(qū)門診系統(tǒng)中病人不需要做任何操作，非常方便，掛號(hào)員醫(yī)生和收費(fèi)員得操作也不是特別復(fù)雜，只需要選者相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可。操作簡單，功能齊全，對幫助人們在社區(qū)就診系統(tǒng)的效率提升和看病體驗(yàn)有積極作用。

h/h1=D/(R+a)

h1=(R+a)h/D=R(1+cos45°)/2R=1/2+1/2*cos45°=0.5+0.535=0.8535h

h2=1/2h

h3=(R-b)h/D=R(1-cos45°)/2R=1/2-1/2*cos45°=0.1465h

其中：a=b

3 下料

3.1 基準(zhǔn)口(短管)劃線

(1)基準(zhǔn)口和等分點(diǎn)的確定。選取短管一端為基準(zhǔn)口，同時(shí)要考慮固定管口兩側(cè)螺旋焊縫之間的位置錯(cuò)開100mm以上。在短管上劃出八個(gè)對應(yīng)等分點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，考慮兩焊縫位置基礎(chǔ)上依次編號(hào)標(biāo)注。

(2)基準(zhǔn)口尺寸定點(diǎn)和劃線。將短管的基準(zhǔn)圓周線作為基準(zhǔn)，在8條等分線上依次向外用劃針劃出計(jì)算所得出的8個(gè)斜口尺寸數(shù)值，并用樣沖定點(diǎn)，用窄圈帶圈出斜口下料切割線。

3.2 切割基準(zhǔn)口

3.3 基準(zhǔn)口平面度修整

切割完成之后，由于其基準(zhǔn)口的平面度較差，并不符合管道的組對要求，還需要進(jìn)行更進(jìn)一步的加工處理，為管道組對的順利進(jìn)行提供可靠保障。通過對基準(zhǔn)口的平面度進(jìn)行有效的修整，確保其誤差不超過1mm。

3.4 尺寸口平面度修整

以基準(zhǔn)口等分點(diǎn)為起點(diǎn)，在短管另一端依據(jù)固定口8處長度尺寸(去除兩間隙和坡口寬度尺寸)定出短管另一端尺寸的切割線，并嚴(yán)格按照切割線進(jìn)行切割，確保其能夠滿足管道的組對要求。

4 復(fù)尺

(1)采用固定口垂直和水平方向測量處的四條對角線，對已切割完成的短管進(jìn)行復(fù)尺測量，保證對口間隙，如圖3所示。當(dāng)間隙超過設(shè)定的范圍后，需要對其進(jìn)行調(diào)整，及時(shí)修復(fù)其中存在的問題，避免影響后續(xù)的組對工序(注：若鋼管橢圓度不好，測出的固定口對角線和短節(jié)對角線不能如實(shí)反映實(shí)際尺寸)。

圖3 測量出的對角線與短管對角線之間的間隙示意圖

表1 組對總間隙與固定口和短節(jié)對角線差值之間的對應(yīng)關(guān)系

(2)復(fù)測8條尺寸線的位置是否正確，只有尺寸線滿足要求，其切割質(zhì)量才能得到有效的保障。因此，需要對這8條尺寸線的具體位置進(jìn)行準(zhǔn)確復(fù)核，對于不符合要求的尺寸線要立即予以更改，確保其位置準(zhǔn)確滿足組對要求。

(3)根據(jù)所測量的固定口和短管周長所計(jì)算出的管徑對內(nèi)壁進(jìn)行處理，確保管道內(nèi)壁厚度能夠滿足組對要求。

(4)尺寸測量確認(rèn)無誤后，還要對基準(zhǔn)口和下料口坡口按照規(guī)范要求進(jìn)行更進(jìn)一步的平口打磨修理，確保管道焊接時(shí)間隙均勻。

(5)基準(zhǔn)口坡口角度和光潔度滿足要求后，復(fù)測長度尺寸和對角線尺寸，只有其滿足要求后，才能對坡口進(jìn)行鈍邊處理，確保組對的管道能夠進(jìn)行有效的配合。

5 組對

(1)采用吊車進(jìn)行吊管，管口組對采用外對口器，應(yīng)避免強(qiáng)力組對。

(2)連頭焊口的組對間隙和錯(cuò)邊量要符合焊接工藝規(guī)程要求，并滿足表2中的相關(guān)規(guī)定。

表2 管口組對要求

(3)當(dāng)根焊完成管道周長的50%以上且均勻分布時(shí)方可拆除外對口器。

6 結(jié)語

總而言之，管道組對的質(zhì)量對于管道的連接質(zhì)量具有決定性的影響，通過將八等分斜口測量計(jì)算補(bǔ)償法有效的運(yùn)用于管道組對工作中，能夠在一定程度上提高管道的組對質(zhì)量，將管道組對過程中存在的誤差限制在合理的范圍內(nèi)，為后序焊接工序打好基礎(chǔ)，進(jìn)而確保管道的連接質(zhì)量符合要求，為各種介質(zhì)的順利輸送提供可靠保障，從而為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。