工厂化配管焊材净用量的有关计算方法

兰文慧

摘 要：针对电力行业工厂化配管的成型方法，结合渤海重工的制作工艺及相应的焊接标准，提出一种适用于本厂工艺的计算公式，为实际生产焊材用量提供技术依据。

关键词：焊材净 用量计算

工厂化配管具有数量多，工作量大等特点，在设计生产中焊材的用量如果都依靠CAD 1：1制图计算的话，势必给技术人员带来更多的工作。为了保证高效率、高质量的完成焊材用量的提料工作，我们给出了以下近似计算方法。

1、单V坡口的焊材净用量计算

图中OD为焊接接管外径，A焊接间隙，B为盖面高度，C为钝边高度，θ1为坡口角度。

1.1 成型原理

上图中黑色区域围成的图形为焊接管路的截面图，此平面绕管路中心线旋转一周所形成的的立体图形的体积即为我们所求焊材用量的体积。

1.2 焊材净用量的计算

如果不借助于计算机，此图形的质心很难找到，因此下面介绍一种近似的计算。

黑色区域面积为S0，由上图很简单的得出：

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中的两式代入①有：

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

旋转围成的体积：

V0=S0×D，D为旋转直径；D≈OD-δ，即

V0=S0×（OD-δ）………………………④

质量M=ρ.V0即可算出焊材的净用量。

1.3 举例说明公式应用

以规格为Φ813×15材质A335P91的环缝为例，计算如下：根据AMSE的坡口数据查得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个公式得出：M=4.23kg。

我们CAD 1：1制图所得M1=4.29kg。

因此我们可以用这种近似计算代替CAD制图所得。

2、双V坡口的计算

图中OD为焊接接管外径，A焊接间隙，B为盖面高度，C为钝边高度，θ1为第一坡口角度，θ2为第一坡口角度。

2.1 成型原理：

上圖中黑色区域围成的图形为焊接管路的截面图，此平面绕管路中心线旋转一周所形成的的立体图形的体积即为我们所求焊材用量的体积。

2.2 焊材净用量的计算

下面介绍一种近似的计算

黑色区域面积为S0，由上图很简单的得出：

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中的两式带入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

旋转围成的体积：

V0=S0×D，D为旋转直径；D≈OD-δ，即

V0=V0=S0×（OD-δ）…………………④

质量M=ρ.V0即可算出焊材的净用量。

2.3 举例说明公式应用

以规格为Φ559×55材质A335P91的环缝为例，计算如下：根据AMSE的坡口数据查得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?，带入上述4个公式得出：M=20.9kg。

我们CAD 1：1制图所得M1=21.4kg。

因此我们可以用这种近似计算代替CAD制图所得。

3、结论

以上公式是本人根据相关标准，结合实际生产，分析数据提出的焊材用量在生产中参数的相关计算，为我公司生产人员的焊材用量提料提供了依据。

参考文献

[1]石油建设安装工程预算定额[M]. 中国经济出版社， 中国石油天然气集团公司规划设计部中国石油造价管理中心， 2013.endprint