焊管管端切斜测量方法探讨.pdf

焊管管端切斜测量方法探讨 康万平 1 ,2 田均平 。刘 志军 ，王晰 (1 西安石油大学，陕西 西安 7 1 0 0 6 5 ；2 宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西 宝鸡 7 2 1 0 0 8 ； 3 宝鸡住金石油钢管有限公 司 ，陕西宝鸡7 2 1 0 0 8) 摘要：管端切斜测量是钢管外观尺寸检查的一项比较重要的内容。钢管管端扩径后呈轻微“ 喇叭” 形，此时 用直角尺测量出的管端切斜尺寸并不是实际值 ；检验台架不水平时用线锤法测量出的管端切斜尺寸也存在相同问 题。分析计算证明，采用改进后的测量方法，则可以用直角尺或线锤测量出准确的钢管管端切斜尺寸。 关键词：焊管；管端；扩径；切斜；测量 中图分类号 ：T G 8 2 文献标识码 ：B 文章编号 ： Di s c u s s i on on Me t h od s f or Me a s u r eme n t o f Squ ar e n e s s o f Cr opp e d W el d Pip e En d Ka n g Wa n p in g 。 一 ，T ia n J u n p in g ，L iu Z h i j u n ，Wa n g Xi (1 X i a n S h i y o u Un i v e r s it y ，X i a n 7 1 0 0 6 5 ，C h in a ；2 B a o j i P e t r o l e u m S t e e l P i p e C o ，L t d ， B a o j i 7 2 1 0 0 8 ，C h in a ；3 B a o j i S MI P e t r o l e u m S t e e l P ip e C o ，B a o j i 7 2 1 0 0 8 ，C h in a) Ab s t r a c t ： Me a s u r e me n t o f s q u a r e n e s s o f t h e co p p e d p ip e e n d is r e g a r d e d a s a k e y it e m o f s t e e l p ip e v is u a l in s p e ct io n Af t e r b e in g e x p a n d e d， t h e e n d o f t h e p ip e is s l ig h t l y “ b e l l e d ” I n t h is ca s e ， t h e p ip e e n d s q u a r e n e s s a s me a s u r e d wit h t h e s t e e l s q u a r e is n o t t h e a ct u a l v a l u e ， n e it h e r t h e o n e a s me a s u r e d wit h t h e wir e we ig h me t h o d in t h e e v e n t t h a t t h e in s p e ct io n t a b l e is n o t q u it e h o r iz o n t a l l y l e v e l e d An a l y t ic a l c a l cu l a t io n s h o ws t h a t t h a n k s t o t h e imp r o v e d me a s u r e me n t me t h o d，t h e p ip e e n d s q u r e n e s s c a n b e p r e cis e l y ch e c k e d b y e it h e r t h e s t e e l s q u a r e o r t h e wir e we ig ht Ke y wo r d s ：W e l d p ip e ； P ip e e n d ； Ex p a n s io n； S q u a r e n e s s ； Me a s u r e me n t 0 引 言 长输管道是 由大量的管线管焊接而成的，为 了 现场焊接的需要 ，钢管管端需要切斜加工。管端切 斜如图 1 所示。管端切斜尺寸是钢管外观尺寸检查 的一项 比较重要的指标 。管端切斜尺寸太大 ，管道 现场对接时的间隙过大 ，给焊接造成 困难 ，影 响管 道焊接质量和管道运行安全。因此 ，G B T 9 7 1 1 1 1 9 9 7 ( 油天然气工业输送钢管 交货技术条件 第 1 部分：A级钢管 和 A P I S p e c 5 L 管线钢管规范 等 标准要求管端切斜尺寸不应超过 1 6 mr n 。 管端切斜尺寸一般用直角尺或线锤进行测量。 康万平( 1 9 7 5 一 ) ，男 ，工程师，在读工程硕士，从事 工艺设计和工艺管理工作。 S TEEL PI PE J u n 2 0 1 0，Vo 1 3 9，No 3 钢管管端扩径后呈轻微“ 喇叭” 形 ，用直角尺测量 出 的切斜尺寸比实际切斜尺寸大很多 ；当钢管检验 台 架不水平 ，也就是说当检验 台架与水平面之间有一 定的夹角时用线锤直接测量出的切斜值也不同于 实际切斜尺寸。在上述两种情况下 ，能否将直角尺 或线锤的测量方法改进后准确测量出管端切斜尺 寸 ，本文将对此进行探讨。 1 用直角尺测量扩径后钢管的管端切斜尺寸 管端扩径是在扩径模具的作用下，对钢管端部 一 定范 围内的管段进行扩径整圆的一种成型工艺 。 其主要 目的是提高钢管管端的圆度，方便管道施工 和消除管端部分残余应力。 用直角尺测量扩径后钢管的管端切斜尺寸时 ， 钢管2 0 1 0年 6月第 3 9卷第 3 期 4 6 ： 、蓖；I I 谤 图 1 管端切斜示意 与测量扩径前钢管管端的切斜尺寸一样 首先测量 出任意一点 A 的切斜尺寸 ，然后再测量 出与 A 点相距 1 8 0 。 位置 的 点的切斜尺寸 ： ，显然此 时 的测量值 。 和 ： 均不是实际值。用直角尺测量管 端扩径后的切斜尺寸如图 2所示 。 ( a )任意一点 厶 ( b )与A点相距 1 8 0 。 位置的B点 1一 直角尺三一 实 际切斜尺寸 一 第 1 次测量的切斜尺寸 L 一 第 2次测量 的切斜尺寸O t 一 管端扩径后形成 的锥度 图2 用直角尺测量管端扩径后的切斜尺寸示意 从 图 2 a中看出，因AB C D中 C D=B D t a n o t ， L 2 =AD t a n 一 L ( 2 ) 又因 B D=AD，将式( 1 ) 一 式 ( 2 ) 并整理可得 ： L：I 1 一 2 l 2 ( 3 ) 由式 ( 3 ) 可知 ，直径 A日方 向管端 实际切斜尺 寸应为A点和B点两处切斜尺寸差的绝对值的一半。 测量好 A 方向的钢管切斜尺寸后 ，将钢管旋 转 9 0 。 ，再重复上面的操作 。测量出钢管另一个方 向上的切斜尺寸 ，取两次测量值 中的较大值为钢管 管端的实际切斜尺寸。 2 检验台架不水平时用线锤测量切斜尺寸 首先 ，用线锤测量 出任意一点 A 的切斜尺寸 ( 注意 ：为避免管壁碰到线锤影响测量结果 ，测 量时要加一个等高块) ，然后将钢管旋转 1 8 0 o ，再 测量 出与 A点相 距 1 8 0 。 位置 的 点 的切斜 尺寸 ：。检验台架不水平时用线锤测量管端切斜尺寸如 图 3所示 。 1 ( ) - - - -z _ E 。 ) D 土 ( a )任意一点 ( b )与 点相距 1 8 0 。 位置 的 B点 1一 铅垂线2一 等高块3一 水平线4一 检验台架 三一 实 际切斜尺寸， J 。 一 等高块伸出管端长度 一 第 1 次测量的切斜尺寸三 ： 一 第 2 次测量的切斜尺寸 口一 检验台架 与水平面 的夹角 图3检验台架不水平时用线锤测量管端切斜尺寸示意 L 1 =C D + D A，则 ： L 1 =B D t a n a + L ( 1 ) 从 图 3 a中看出，因AC D E中 D E=C E t a n 卢， 从图 2 b中看出，因AA C D中 C D=A D t a n o t ，L l =D E+( 0 ) ，故 ： L 2 =C D B D，贝 0 ：L =C E t a n 卢 + ( o L ) ( 4 ) S TEEL PI PE J u n 2 0 1 0，V o 1 3 9，No 3 同理可得 ： L 2 =C E t a n + ( 0 + ) ( 5 ) 将式( 4 ) 一 式 ( 5 ) 并整理可得 ： = I l L 2 I 2 ( 6 ) 由式 ( 6 ) 可知 ，直径 A 方向管端实际切斜尺寸 应为 A点和 B点两处切斜尺寸差的绝对值的一半 。 测量好 A B方向的钢管切斜尺寸后 ，将钢管旋 转 9 0 。 ，再重复上面的操作 ，测量出钢管另一个方 向上的切斜尺寸 取两次测量值 中的较大值为钢管 的实际管端切斜尺寸。 3 测量结果对 比分析 对规格 中6 1 0 m mx 7 9 mm 的钢管 ，分别采用 改进前和改进后 的方法测量 了管端扩径后钢管的切 斜尺寸。 测量结果见表 1 。 表 1 不同方法测量 出的钢管管端切斜 尺寸 对比 m m 从表 1 看出，采用改进前 的方法测量时，用直 角尺测量钢管管端扩径后的切斜尺寸要 比用线锤测 出的数值大得多 ，甚至会将合格钢管判为不合格 ； 而采用改进后的方法测量后 ，无论是直角尺的测量 还是线锤测量 ，其所得测量结果均 比传统的方法更 准确 4 结论 用直角尺测量扩径后钢管管端的切斜尺寸或台 架不水平时用线锤测量钢管管端的切斜尺寸时，任 一 直径上两个点测量值之差的绝对值的一半 即为该 直径方 向上的管端切斜尺寸 ，将钢管旋转 9 0 。 测 出 另一直径方向上的管端切斜尺寸，二者 中的较大者 即为钢管管端的切斜尺寸 。 5 参考文献 1 李为卫，刘亚旭 ，霍春勇 大直径钢管管端切斜的测量 方法 J 焊管，2 0 0 3 ，2 6 ( 4 ) ：4 5 4 6 ( 收稿 日期：2 0 0 9 1 2 0 3 ) 信 息 印度 I T L公司开发 出 6辊 、1 0辊 及 1 4辊钢 管矫直机 印度 I T L公司是一家专业从事矫直机生产的制造商。该公司制造的矫直机可用来矫直黑色金属管及有色金属管 有 6 辊、1 0辊和 1 4辊三种型号，矫直精度分别为 1 1 0 0 0 、1 3 0 0 0和 1 5 0 0 0 。矫直机可对 O3 2 0 3 mm的管材进行矫直 采用 单速、双速及无极变速，很容易就达到 1 2 0 m min的高速度。矫直时不会在管材的内、外表面上留下任何印痕。确保了管 材 良好 的表面光洁度和硬度 矫直机采用完全去应力的装配式框架构造，工作辊采用寿命较长的 H