大口径长输管道弯管角度测量计算法

闫潇瀚

（辽河石油勘探局油田建设工程二公司，辽宁盘锦124012）

大口径长输管道弯管角度测量计算法

闫潇瀚

（辽河石油勘探局油田建设工程二公司，辽宁盘锦124012）

油气长输管道在经过丘陵、冲沟、河流等地形起伏段时，常常会遇到弯管角度的测量和计算问题，而且弯管角度测量及计算的准确与否，直接影响到下一道工序的施工质量。文章分析了弯管角度测量在长输管道施工中的重要性，着重介绍了弯管角度的测量计算方法——同坡法和异坡法，并通过实例说明了该方法的具体应用，强调了实际测量需注意的问题。

长输管道；弯管测量；同坡法；异坡法

0 引言

弯管是西气东输大口径长输管道施工中的重要组成部分，尤其在丘陵、冲沟、河流等地形起伏地段数量众多。弯管的测量、计算在实际施工中是不可避免的，并且是各施工标段的工作重点之一，如果弯管角度测量及计算不准确，将会直接影响下一道工序的施工质量，出现管道偏移、对口困难等现象，恶化弯管的受力条件，导致不必要的窝工损失，甚至使弯管报废返工，增加施工成本，直接影响施工工期。

1 弯管角度计算法

根据地形地貌实际情况，弯管计算方法一般分为两种：同坡法与异坡法。

1.1 同坡法（见图1）

图1弯管在空间的位置关系（同坡）

图1 为同坡时弯管在空间的位置关系，AB、BC均为弯管的中心轴线，且设AB=BC=a，α、β分别为AB、BC与水平面的倾角，Ω为弯管的水平投影AD、DE的水平夹角，ε为弯管在B点的转折角，即所需测量计算的角度。

同坡所表示意思为：从管道的走向看C、B、A点的高程依次降低或依次增高。

按图1中弯管在空间的位置关系可以得出下列关系公式：

1.2 异坡法（见图2）

图2为异坡时弯管在空间的位置关系。异坡所表示意思为：从管道的走向看B点（起弯点）的高程最高或最低。

图2弯管在空间的位置关系（异坡）

图2 中，根据Δ ADE、Δ ACE、Δ ABC的余弦定理公式可以得出:

2 弯管测量计算实例

在西气东输某标段管道沟下焊施工中，根据设计图纸开挖管沟后，用全站仪测出管沟内其中一根弯管数据如下：

起点位置A坐标：

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

起弯点位置B坐标：

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

终点位置C坐标：

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

起弯点水平转角为3.53°。

计算其弯管角度如下：

根据空间距离公式先求出AB、BC的长度：

分别求得α＝21.961°；β＝34.313°

由于起弯点B点高程最高，所以需利用异坡公式求弯管角度：

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

求得弯管角度为ε=12.738°

3 弯管角度实测需注意的问题

（1）沟底标高直接影响弯管测量角度，在实际施工中，如果未按设计标高挖沟,或开挖完后沟底凸凹不平、未清沟、塌方，尤其是对于石方爆破段，为了保证弯管角度测量的准确，需要对沟底标高进行精确控制。

（2）测量时要根据管沟底部具体情况，在设置弯管区段仔细观察弯管起点A、起弯点B、弯管终点C的实际位置，做好标记进行测量。

（3）必须熟练地按规程操作仪器，并坚持追踪复查各项计算数据。

4 结束语

弯管测量在长输管道施工中常常遇到，利用弯管角度的计算公式，极大地方便了施工技术人员对空间平面弯管的安装计算，具有一定的参考实用价值，这一方法逐步替代了以往在管沟底部拉线用量角器丈量的原始方法，提高了弯管的实测精度，是保证弯管施工安装质量的有效措施。

[1]GB 50026-2007，工程测量规范[S].

[2]韩国清.弯管角度测量器[J].石油工程建设，2006，32（4）：77-78.

10.3969/j.issn.1001-2206.2012.03.024

闫潇瀚（1974-），男，辽宁盘锦人，工程师，1999年毕业于大庆石油学院建筑工程专业，现从事石油天然气地面建设工作。

2011-03-12