一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法技术

本发明专利技术提供了一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法，基于实际生产的热挤压成型三通管件进行测量，针对其热挤压成型工艺特点导致的壁厚在不同部位的变化规律进行总结，建立测量热挤压成型三通的测量方法，建立了大口径热挤压成型三通的壁厚尺寸数据库，有效解决了热挤压成型三通的壁厚尺寸复杂分布不利于进行工程计算和相应地计算机模拟预测爆破压力计算的缺点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于管材壁厚评估与计算研究
，特别涉及一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法。
技术介绍
长输油气管道工程建设中，为了满足分输、变向、计量等需要，站场、阀室及压气站等现场施工常常需要大量的弯头、三通等大口径管件产品。对于热挤压成型三通管件，由于其支管与主管根部独特的圆弧过渡结构，使得三通的结构强度强烈地依赖于支管与主管根部曲率半径R和肩部壁厚t等尺寸。ANSI B16.9管道规范提出了一系列管道元件的尺寸要求。对于三通主要包括主管长度和支管位于主管中线以上的高度，以及外径及端部的壁厚和焊接坡口的尺寸，但对于主、支管过渡处的尺寸和整体形状没有要求。我国石化行业的有关规范也基本沿用了以上规定。实际上，不同厂家、不同生产工艺以及按不同的模具生产的同规格热挤压成型三通各部位几何尺寸并不完全相同，尤其是壁厚和主支管过渡处的曲率半径，而这两个参数对管件的强度均有较大影响。所以对大口径热挤压三通的关键尺寸进行有效测量和总结，寻找其变化规律，建立实际热挤压成型三通尺寸及误差范围的数据库，对大口径热挤压三通的质量监督和控制具有重要的意义。现有的文献资料表明还没有能够真实反映关于规格为Φ900mm以上的等径及异径热挤压成型三通各部位实际尺寸的相关测量方法和技术指标。仅有以Φ356mm×55mm焊接高压等径三通爆破压力的结果与实际爆破压力结果的相比较。该种等径三通为焊接高压三通，其三通的各个壁厚尺寸较均匀，可以很好的预测。因此需要根据热挤压三通的成型工艺特点，在实际测量热挤压成型三通壁厚变化规律的基础上，根据三通管径壁厚变化规律建立热挤压成型的三通关键部位的壁厚数据库。以解决热挤压成型三通的壁厚尺寸不同、且分析后的理论值与实测值相差大而不能进行应用的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法，以建立三通各部分壁厚关键尺寸数据库，便于进行后期的计算机模拟及相关的管件性能预测分析。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法，包括如下步骤：(1)将所述三通的几何尺寸及厚度进行简化；(2)在所述三通的支管端部以通过三通轴心线的纵向截面为0°截面，然后旋转按角度确定其他纵向截面；(3)以所述支管管端环焊缝处为原点，在所述截面的断面外轮廓线上按等分长度等分轮廓线；(4)用纸板剪出所述断面外轮廓曲线，以所述等分长度为一个测点用测厚仪测出所述断面外轮廓曲线上各测点的管壁厚度，然后用纸记录下纸板剪出的断面外轮廓曲线，并在外轮廓曲线上标记出各个测点，使用GetData软件建立直角坐标系并得出各测点的坐标值，将各测点坐标值输入AutoCAD中，连接各测点生成断面外轮廓线；(5)将所述断面外轮廓线上的所述各测点的管壁厚度点通过AutoCAD找到垂足后画出，连接各管壁厚度点生成断面内轮廓线；(6)由所述内轮廓线和外轮廓线可得所述三通截面的断面CAD图；再按上述方法可得到所述三通其他截面的断面CAD图；(7)根据所述三通截面的断面CAD图，可确定主支管交接面曲率，0°、90°曲线倒角曲率即为其主支管交接面曲率，而其余角度主支管交接面曲率是按0°，90°的曲线倒角建模，由每段圆弧半径的平均值来确定。进一步地，所述按角度确定其他纵向截面中所述角度有0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°。进一步地，所述的在断面外轮廓曲线上按等分长度等分外轮廓曲线中的等分长度为20mm。进一步地，所述三通的几何尺寸及厚度进行简化包括：1)将所述三通主支管外形简化成标准的圆柱形；2)将所述三通的支管端部壁厚简化为均匀壁厚，取所测壁厚的平均值；3)将所述三通的主管断面简化为外轮廓为圆，内轮廓为椭圆；4)所述三通的肩部倒角厚度简化方法为：由现场测得的厚度及外轮廓画出各个角度断面图，测出各断面内外倒角半径，运用SolidWorks软件建模时可以自动建立变半径倒角；5)将所述三通的主支管短节简化为标准的圆柱体；6)将所述三通的主支管封头简化为标准的半椭球体。本专利技术提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法，根据热挤压三通的成型工艺特点，在实际测量热挤压成型三通壁厚变化规律的基础上，根据三通管径壁厚变化规律建立热挤压成型三通关键部位的壁厚数据库。弥补了ANSI B16.9管道规范对于三通主、支管过渡处的尺寸和整体形状没有要求的不足。并且本专利技术的测量方法，针对不同厚度试样，不需更换卡具，工作效率高，试验误差小，能够方便、快捷地测量不同厂家、不同生产工艺及不同模具生产的同规格热挤压成型三通各部位不完全相同的几何尺寸，尤其适合测量三通不同壁厚和三通主支管过渡处的曲率半径，附图说明图1为本专利技术实施例提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法中DN1200×900型号热挤压成型三通的几何尺寸及厚度的简化后的示意图。图2为本专利技术实施例提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法中厚度测量截面示意图。图3为本专利技术实施例提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法中生成的0°断面图。图4为本专利技术实施例提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法中生成的30°断面图。图5为本专利技术实施例提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法中生成的45°断面图。图6为本专利技术实施例提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法中生成的60°断面图。图7为本专利技术实施例提供的大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法中生成的90°断面图。具体实施方式参见图1，本专利技术实施例提供的一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法，包括如下步骤：(1)将三通的几何尺寸及厚度进行简化；(2)在三通的支管端部以通过三通轴心线的纵向截面为0°截面，然后旋转按角度确定其他纵向截面；(3)以支管管端环焊缝处为原点，在截面的断面外轮廓线上按等分长度等分轮廓线；(4)用纸板剪出断面外轮廓曲线，以等分长度为一个测点用测厚仪测出断面外轮廓曲线上各测点的管壁厚度，然后用纸记录下纸板剪出的断面外轮廓曲线，并在外轮廓曲线上标记出各个测点，使用GetData软件建立直角坐标系并得出各测点的坐标值，将各测点坐标值输入AutoCAD中，连接各测点生成断面外轮廓线；(5)将断面外轮廓线上的各测点的管壁厚度点通过AutoCAD找到垂足后画出，连接各管壁厚度点生成断面内轮廓线；(6)由内轮廓线和外轮廓线可得三通截面的断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将所述三通的几何尺寸及厚度进行简化；(2)在所述三通的支管端部以通过三通轴心线的纵向截面为0°截面，然后旋转按角度确定其他纵向截面；(3)以所述支管管端环焊缝处为原点，在所述截面的断面外轮廓线上按等分长度等分轮廓线；(4)用纸板剪出所述断面外轮廓曲线，以所述等分长度为一个测点用测厚仪测出所述断面外轮廓曲线上各测点的管壁厚度，然后用纸记录下纸板剪出的断面外轮廓曲线，并在外轮廓曲线上标记出各个测点，使用GetData软件建立直角坐标系并得出各测点的坐标值，将各测点坐标值输入AutoCAD中，连接各测点生成断面外轮廓线；(5)将所述断面外轮廓线上的所述各测点的管壁厚度点通过AutoCAD找到垂足后画出，连接各管壁厚度点生成断面内轮廓线；(6)由所述内轮廓线和外轮廓线可得所述三通截面的断面CAD图；再按上述方法可得到所述三通其他截面的断面CAD图；(7)根据所述三通截面的断面CAD图，可确定主支管交接面曲率，0°、90°曲线倒角曲率即为其主支管交接面曲率，而其余角度主支管交接面曲率是按0°，90°的曲线倒角建模，由每段圆弧半径的平均值来确定。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种大口径热挤压成型三通壁厚的测量方法，其特征在于，包括如下步
骤：
(1)将所述三通的几何尺寸及厚度进行简化；
(2)在所述三通的支管端部以通过三通轴心线的纵向截面为0°截面，然后
旋转按角度确定其他纵向截面；
(3)以所述支管管端环焊缝处为原点，在所述截面的断面外轮廓线上按等
分长度等分轮廓线；
(4)用纸板剪出所述断面外轮廓曲线，以所述等分长度为一个测点用测厚
仪测出所述断面外轮廓曲线上各测点的管壁厚度，然后用纸记录下纸板剪出的
断面外轮廓曲线，并在外轮廓曲线上标记出各个测点，使用GetData软件建立
直角坐标系并得出各测点的坐标值，将各测点坐标值输入AutoCAD中，连接各
测点生成断面外轮廓线；
(5)将所述断面外轮廓线上的所述各测点的管壁厚度点通过AutoCAD找到
垂足后画出，连接各管壁厚度点生成断面内轮廓线；
(6)由所述内轮廓线和外轮廓线可得所述三通截面的断面CAD图；再按上
述方法可得到所述三通其他截面的断面CAD图；
(7)根据所述三通截面的断面CAD图，可确定主支管交接面曲率，0°、90°
曲线倒角曲率即为其主支管交接面曲率，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨顺伟，
申请(专利权)人：杨顺伟，
类型：发明
国别省市：广东;44