大口徑長輸管道彎管角度測量計算法

閆瀟瀚

（遼河石油勘探局油田建設工程二公司，遼寧盤錦124012）

大口徑長輸管道彎管角度測量計算法

閆瀟瀚

（遼河石油勘探局油田建設工程二公司，遼寧盤錦124012）

油氣長輸管道在經過丘陵、沖溝、河流等地形起伏段時，常常會遇到彎管角度的測量和計算問題，而且彎管角度測量及計算的準確與否，直接影響到下一道工序的施工質量。文章分析了彎管角度測量在長輸管道施工中的重要性，著重介紹了彎管角度的測量計算方法——同坡法和異坡法，并通過實例說明了該方法的具體應用，強調了實際測量需注意的問題。

長輸管道；彎管測量；同坡法；異坡法

0 引言

彎管是西氣東輸大口徑長輸管道施工中的重要組成部分，尤其在丘陵、沖溝、河流等地形起伏地段數量眾多。彎管的測量、計算在實際施工中是不可避免的，并且是各施工標段的工作重點之一，如果彎管角度測量及計算不準確，將會直接影響下一道工序的施工質量，出現管道偏移、對口困難等現象，惡化彎管的受力條件，導致不必要的窩工損失，甚至使彎管報廢返工，增加施工成本，直接影響施工工期。

1 彎管角度計算法

根據地形地貌實際情況，彎管計算方法一般分為兩種：同坡法與異坡法。

1.1 同坡法（見圖1）

圖1彎管在空間的位置關系（同坡）

圖1 為同坡時彎管在空間的位置關系，AB、BC均為彎管的中心軸線，且設AB=BC=a，α、β分別為AB、BC與水平面的傾角，Ω為彎管的水平投影AD、DE的水平夾角，ε為彎管在B點的轉折角，即所需測量計算的角度。

同坡所表示意思為：從管道的走向看C、B、A點的高程依次降低或依次增高。

按圖1中彎管在空間的位置關系可以得出下列關系公式：

1.2 異坡法（見圖2）

圖2為異坡時彎管在空間的位置關系。異坡所表示意思為：從管道的走向看B點（起彎點）的高程最高或最低。

圖2彎管在空間的位置關系（異坡）

圖2 中，根據Δ ADE、Δ ACE、Δ ABC的余弦定理公式可以得出:

2 彎管測量計算實例

在西氣東輸某標段管道溝下焊施工中，根據設計圖紙開挖管溝后，用全站儀測出管溝內其中一根彎管數據如下：

起點位置A坐標：

XA=27 844.325 m，YA=127 818.144 m，ZA= 94.41m。

起彎點位置B坐標：

XB=27 843.148 m，YB=127 812.315 m，ZB= 96.65 m。

終點位置C坐標：

XC=27 845.672 m，YC=127 806.437 m，ZC= 93.26 m。

起彎點水平轉角為3.53°。

計算其彎管角度如下：

根據空間距離公式先求出AB、BC的長度：

分別求得α＝21.961°；β＝34.313°

由于起彎點B點高程最高，所以需利用異坡公式求彎管角度：

cos ε=cos α×cos β×cos Ω+sinα×sin β＝cos 21.961°×cos 34.313°×cos 3.53°+sin 21.96°× sin 34.313°=0.975

求得彎管角度為ε=12.738°

3 彎管角度實測需注意的問題

（1）溝底標高直接影響彎管測量角度，在實際施工中，如果未按設計標高挖溝,或開挖完后溝底凸凹不平、未清溝、塌方，尤其是對于石方爆破段，為了保證彎管角度測量的準確，需要對溝底標高進行精確控制。

（2）測量時要根據管溝底部具體情況，在設置彎管區段仔細觀察彎管起點A、起彎點B、彎管終點C的實際位置，做好標記進行測量。

（3）必須熟練地按規程操作儀器，并堅持追蹤復查各項計算數據。

4 結束語

彎管測量在長輸管道施工中常常遇到，利用彎管角度的計算公式，極大地方便了施工技術人員對空間平面彎管的安裝計算，具有一定的參考實用價值，這一方法逐步替代了以往在管溝底部拉線用量角器丈量的原始方法，提高了彎管的實測精度，是保證彎管施工安裝質量的有效措施。

[1]GB 50026-2007，工程測量規范[S].

[2]韓國清.彎管角度測量器[J].石油工程建設，2006，32（4）：77-78.

10.3969/j.issn.1001-2206.2012.03.024

閆瀟瀚（1974-），男，遼寧盤錦人，工程師，1999年畢業于大慶石油學院建筑工程專業，現從事石油天然氣地面建設工作。

2011-03-12