计算机辅助绘图在管线连头施工中的应用

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1、计算机辅助绘图在管线连头施工中的应用董正勇（中石化石油工程建设有限公司江苏油田分公司江苏扬州）摘要：针对长输管道连头中存在的管线轴线偏移，折弯处连头短接尺寸无法确定等现场难题进行计算机建模分析，利用计算机CAD软件辅助设计与测量放样结合等比例绘制管道图，从立体图中测量出连头短接的讼度及弯头角度。然后根据测量数据进行下料预制，最后组对焊接施工。文章结合川气东送十字镇分输站项目实际应用,验证了该方法的可行性和解决实际问题的优越性。关键词：管道连头；AutoCAD；放样下料1、前言川气东送管道工程十字镇分输站，地处安徽省郎溪县十字镇镇天子门村，四周环山的一片

2、水稻W中，北邻宣城一杭州铁路和宣广高速，该站主要功能是将川气东送上游宣城站来气，分输成下游湖州站主干线和南京支线，经过江苏油建5个月的努力奋战，十字镇分输站内的设备管道、电控、土建等工程施工基木完成，一次性通过压力试验，按照建设方新增工作量，由江苏油建十字镇分输站项目部承担分输站内外管线连头任务。分输站内外连头工程情况简介：分输站丙部，上游Φ1016来气管线掩埋在水稻W之下，东部站外Φ1016+Φ813出站管线，横卧在水沟之中。大口径管线连头，由于待连头管线的中心线成异面直线状态，预制连头弯管和短节在尺十控制上难度很大。利用计算

3、机CAD建模，精确计算预制连头弯管和短节的尺寸及偏转角度，按照计算结果进行预制，经过现场连头施工实践，连头管口的组对间隙得到了有效的控制，符合标准规范的要求。这一方法的应用,保证了施工质量，同时按时完成了连头施工任务。2、工艺原理在计算机CAD软件中建模，使用3D绘图功能进行管道模型精确绘制。在管线连头的建模过程中，输入实际的管径、壁厚、管口对应点距离、横纵向偏移数据，便可以建立直观的三维管道模型。在此基础上，进行弯头、短节配对。全部配对完成后，确定各短节、弯头长度，便可获得直观的下料依据，数据单位可精确到毫米，以此保证施工的精度，从而能够顺利完成连头

4、施工。3、施工方案策划3.1施工前准备组织施工人员利用设备开挖排水沟，挡水围堰，降低水位，清除淤泥，露出连头管线端部，创造合适的施工作业面。测量人员对连头管线的三维坐标、管中心轴线平行度进行较精确的测量。进站连头管线存在2个突出问题：第一，管端水平距离为lm,大于2个45°热煨弯管曲率半径之和，中间需要增加一段短节。第二，待连头管线的中心轴线不平行，成异面直线，其夹角在5-7°之间，这-状况给连头施工增加了很大的难度。3.2计算机CAD建模将测量数据，输入计算机CAD程序，进行制图和数据处理。从已知测量数据显示：需连头的进站两管口中心高

5、差为0.81m、两管U南北方向距离相差6.00m、东西方向距离相差13.84m。决定采用2个45°热弯管连接，弯头斜半长为2.89m。通过计算机CAD制图即可得施工所需的两弯头之间短节长度L,计算的短节长度不符合施工验收规范的规定，因此进站管线需割除一段，增加短节长度至L1,数据精确至毫米。3.3按计算所得数据进行连头管段的精确下料、预制，控制连头管段的尺寸及所偏移的角度。4、施工实施过程项S技术人员分析研究连头点现状，考虑各种可能干扰因素和施工过程中可能出现的意外情况，制定一套周密的施工方案，并组织交底实施。4.1、上游进站己冋填管线，开挖2

6、0-30m后，利用管道塑性，调整管段二维坐标位置，降低管中心轴线夹角，提高管中心轴线平行度。4.2、两个45°热弯管中向增加短节，短节长度必须满足设计规范要求。由于增加了短节，使连头管端轴线方向距离发生变化，需在进站管线一端截除一段管线，以保证管线贯通吻合。4.3、根据工艺要求制作坡口角度，对口间隙，对口错边量，防腐施工等。4.4、连头组对采用外对口器，不允许强制组对，避免应力集中产生裂纹等严重缺陷的发生。4.5、确定合理的施工顺序。鉴于出站Φ1016+Φ813连头管线状况较好，以先易后难的统筹力量先完成出站两条管线和连头施工，

7、然后再攻克进站连头难题。4.6、在地面完成预制管段组对、焊接、检测、防腐工序，减少沟下施工工作量，确保焊接质量降低安全风险。5、施工方案实施结果5.1先期施工的出站Φ1016+Φ813管线连头十分顺利。5.2上游管线开挖23m,管端移动0.2m,没有发生冋弹复位现象，为调整中心轴线平行度提供了有利条件。5.3进站连头由于计算机数据处理，预制管段三维坐标尺寸十分精确，预制管一次性吊装精确就位。5.4连头组对焊接的施工质量经检验全部符合施工验收规范规定，X射线检测一次合格。6、结束语采用计算机CAD辅助设计，为连头施工提高了精确参数，降低了

8、管线下料、连头难度。连头管口三维坐标尺寸的精确测量是连头成功的重要因素。本施工方法在确保安全的