CAD软件在化工装置施工中的应用研究

李桂山

（中国石油大庆石化建设有限公司，黑龙江 大庆 163714）

在大庆石化炼油厂延迟焦化装置建设过程中，有一处烟道弯头，直径1.8m，弯头由5节卷钢板制成，俗称“虾米弯头”，如图1所示。本次要制作的是虾米弯头的支座，在虾米弯头下方，直径为1.5m，需将钢板卷至圆筒形，再按相贯线切割，从而达到支撑虾米弯头的作用。但由于虾米弯头的不规则形状，施工人员按常规方法得出相贯线的难度很大，由于人工放样的不准确，在施工现场安装支座时经常需要气焊切割进行修补，增加了施工时间和吊车台班。如采用CAD软件进行模拟放样，则可快速得到精确数据。

图1

1 建立模型

图2

首先做出虾米弯头的模型。第一步要画出中心线，弯头的直径为1.8m，倍径为1.5，可以得出中心线半径为2.7m。虾米弯头分为5节，可以看成2小节加3大节，可得出大节的角度为22.5°，小节的角度为11.25°。以2700mm为半径画圆（图中以毫米单位），按角度分为5节，连接端点ABCDEF得出弯头的中心线，如图2所示。这里注意中心线与圆是相切关系。第二步，使用CAD中的多段线命令，连接中心线的各端点，使组成中心线的5条线段成为一个整体，这是为后面的拉伸命令做准备。

第三步，提取出ABCDEF这条多段线，以下方的端点为圆心，画出半径为900mm的圆，如图3。这时需要注意，之前画多段线为主视图，画圆时须切换为侧视图，在视图选项里可进行切换。接下来使用拉伸面命令，以圆为基准面，多段线为轨迹，做出虾米弯，如图4。轨迹必须为类似多段线这样的一个整体。

图3

图4

以G点为圆心画圆，再以G点为垂足做一条垂线垂直于圆所在平面。高度不必精确，只需完全伸入虾米弯头即可，如图5。同样，可用拉伸命令做出圆柱支座，以G圆为基准面，垂线为轨迹拉伸即可，如图6。

图5

图6

2 生成相贯线

图7

3 测量

图8

这里将支座底部圆24等分，分别向上引线交至相贯线。由于相贯线是对称的，这里我们只需将半圆12等分即可，如图6。等分数越大，相贯线的绘制也越准确。接下来绘制相贯线的展开图。我们以底部圆周长为底边，周长为1500×3.14.6=4712，并将其24等分。将引线按顺序复制到等分点上，如图9。这里只需测量12条引线长度即可，引线长度可用标注命令得出，精度可自由调整。然后将引线端点用样条曲线命令连接起来，得到平滑过渡的曲线。至此，已可以按此图数据进行实体下料。

图9

4 结语

本次案例中，施工对象体积较大，如果相贯线的数据有偏差，将会导致人工成本、机械成本、材料成本的大幅度增加。相较而言，运用CAD软件进行预先模拟，可在短时间内得出非常精确的数据。随着计算机技术的不断发展，其服务领域也会越来越多样化。