工廠化配管焊材凈用量的有關計算方法

蘭文慧

摘 要：針對電力行業工廠化配管的成型方法，結合渤海重工的制作工藝及相應的焊接標準，提出一種適用于本廠工藝的計算公式，為實際生產焊材用量提供技術依據。

關鍵詞：焊材凈 用量計算

工廠化配管具有數量多，工作量大等特點，在設計生產中焊材的用量如果都依靠CAD 1：1制圖計算的話，勢必給技術人員帶來更多的工作。為了保證高效率、高質量的完成焊材用量的提料工作，我們給出了以下近似計算方法。

1、單V坡口的焊材凈用量計算

圖中OD為焊接接管外徑，A焊接間隙，B為蓋面高度，C為鈍邊高度，θ1為坡口角度。

1.1 成型原理

上圖中黑色區域圍成的圖形為焊接管路的截面圖，此平面繞管路中心線旋轉一周所形成的的立體圖形的體積即為我們所求焊材用量的體積。

1.2 焊材凈用量的計算

如果不借助于計算機，此圖形的質心很難找到，因此下面介紹一種近似的計算。

黑色區域面積為S0，由上圖很簡單的得出：

S0=S-S1………………………………①

其中：S=L×δ，L=（δ-C）×tan（θ1）×2+A

S1=（C+δ）×（δ-C）×tan（θ1）/2………②

把②中的兩式代入①有：

S0=（（δ-C）×tan（θ1）×2+A）×δ-（C+δ）×（δ-C）×tan（θ1）…………………………③

旋轉圍成的體積：

V0=S0×D，D為旋轉直徑；D≈OD-δ，即

V0=S0×（OD-δ）………………………④

質量M=ρ.V0即可算出焊材的凈用量。

1.3 舉例說明公式應用

以規格為Φ813×15材質A335P91的環縫為例，計算如下：根據AMSE的坡口數據查得θ1=37.5°，C=1.6，A=3，B=2，其中OD=813，δ=15，ρ=7.85×10^3kg/m?，代入上述4個公式得出：M=4.23kg。

我們CAD 1：1制圖所得M1=4.29kg。

因此我們可以用這種近似計算代替CAD制圖所得。

2、雙V坡口的計算

圖中OD為焊接接管外徑，A焊接間隙，B為蓋面高度，C為鈍邊高度，θ1為第一坡口角度，θ2為第一坡口角度。

2.1 成型原理：

上圖中黑色區域圍成的圖形為焊接管路的截面圖，此平面繞管路中心線旋轉一周所形成的的立體圖形的體積即為我們所求焊材用量的體積。

2.2 焊材凈用量的計算

下面介紹一種近似的計算

黑色區域面積為S0，由上圖很簡單的得出：

S0=S-S1………………………………①

其中S=L×δ，L=（（L1-C）×tan（θ1）+（δ-L1）×tan（θ2））×2+A

S1=（C+L1）×（L1-C）×tan（θ1）/2+（L1+δ）×（δ-L1）×tan（θ2）/2………………………②

把②中的兩式帶入①有

S0=（（（L1-C）×tan（θ1）+（δ-L1）×tan（θ2））×2+A）×δ-（（C+L1）×（L1-C）×tan（θ1）/2+（L1+δ）×（δ-L1）×tan（θ2）…………③

旋轉圍成的體積：

V0=S0×D，D為旋轉直徑；D≈OD-δ，即

V0=V0=S0×（OD-δ）…………………④

質量M=ρ.V0即可算出焊材的凈用量。

2.3 舉例說明公式應用

以規格為Φ559×55材質A335P91的環縫為例，計算如下：根據AMSE的坡口數據查得θ1=37.5°，θ2=10°，C=1.6，A=3，B=3，L1=19，其中OD=559，δ=55，ρ=7.85×10^3kg/m?，帶入上述4個公式得出：M=20.9kg。

我們CAD 1：1制圖所得M1=21.4kg。

因此我們可以用這種近似計算代替CAD制圖所得。

3、結論

以上公式是本人根據相關標準，結合實際生產，分析數據提出的焊材用量在生產中參數的相關計算，為我公司生產人員的焊材用量提料提供了依據。

參考文獻

[1]石油建設安裝工程預算定額[M]. 中國經濟出版社， 中國石油天然氣集團公司規劃設計部中國石油造價管理中心， 2013.endprint