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2017-09-05 发布于浙江

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长输管道弯管叠加角及计算

长输管道弯管叠加角的计算

李云芳

（中国石油天然气管道第三工程公司，河南中牟 451450）

【摘 要】随着近年来管道工程建设的快速发展，许多长输管道工程项目相继开工建设。在长输管道工程的施工建设当中，对弯管的需求量非常大，本文通过理论推导与实践，介绍了关于不宜直接测量出的叠加角度的计算方法，公式形式简单、便于记忆，在实际应用当中对施工技术人员具有借鉴与参考价值。

0 前言

管道运输以其运量大占地少运输建设周期短、费用低安全可靠、连续性强耗能少、成本低、效益好2 弯管的准确测量的重要性

长输管道要经过多种地形地貌，特别是山区、丘陵地段，地形复杂、蜿蜒曲折，山体落差大，山势起伏连绵，给施工带来很大的困难。在湘娄邵供气管道中，由于管道沿线山势起伏，弯管用量非常大，要求施工技术人员在弯管角度的测量与计算时，必须保证结果的准确性，否则势必造成弯管组对安装时出现强力组对，使焊口产生应力，为管道安全运行留下隐患；正确角度弯管的安装，有利于管道下沟后保证管道埋深，减少土石方的开挖量；另外，预制热煨弯管加工周期长、运输距离远，如果根据技术人员测量结果加工并已经运至现场的预制热煨弯管与现场实际情况误差过大，就需要重新加工生产，不但造成生产及运输成本增加，更将严重影响施工进度。因此弯管的准确测量与计算在管道工程建设中至关重要，直接关系到工程的质量与进度。

3 叠加角的计算

为了确保测量所得到的弯管角度的正确性，将测量误差控制在允许范围内，施工技术人员通常都采用现场实际测量的方法。对于管道水平和竖向转变的角度，技术人员以图纸为参考，进行现场实地测量。

单纯的水平转角与纵向转角都较容易准确测量，而角度叠加（即在同一地点既有水平方向的改变，又有纵向方向的改变）就相对困难，有时因为测量条件的局限，使用仪器不易直接测量出叠加角度，此时可以先分别测量出同一点的水平转角与纵向转角的角度，或者根据图纸的平面图与纵断面图得到同一点的水平转角与纵向转角的角度，然后再利用立体几何和三角函数通过计算的方法计算出叠加角的角度，原理及推导过程如下：

如上图： A1C1B2为带有叠加角度的弯管模型，其中α（∠A1C1B1）为已测出的纵向转角；γ为已测的水平转角；β为所求叠加角度余弦定理cosβ=(a12+b22-c22)/(2×a1×b2)

将b2=b1/cosγ；c22=c12+b32；b3=b1×tanγ；c12=a12+b12-2×a1×b1×cosα代入上式，得：

cosβ={ (a12+(b1/cosγ)2-[(a12+b12-2×a1×b1×cosα)+(b1×tanγ)2] } /(2×a1×b1/cosγ)

令a1= b1=1，代入上式，整理化简如下：

cosβ=cosα×cosγ

β=arcos( cosα×cosγ)

角β即为所要求的叠加角，计算出的角度为钝角，而管道工程惯用锐角作为弯管角度的表示方法，因此计算出的叠加角度=180-β。

4 结束语

γ

β

α

b3

b2

c2

b1

c1

B2

C1(C2)

B1

(A2)

A1

a1

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