CAD三維建模技術在管道敷設中的具體應用

陳文賢

中石化江漢油建工程有限公司 湖北潛江 433123

CAD三維建模技術在管道敷設中的具體應用

陳文賢

中石化江漢油建工程有限公司 湖北潛江 433123

通過討論如何將CAD三維建模技術應用于管道施工,合理敷設管線,減少管線內應力,保證管道試壓和運行安全。關鍵詞 CAD三維建模 三維坐標系 變坡點 三維疊加角 內應力

隨著長輸管道敷設技術的不斷深入發展應用，施工過程中雖然會參照施工設計圖紙，但是地面組焊經掃線后的變坡點和角度或管溝開挖成形后的溝底組焊變坡點和角度大部分同施工圖相差較大。而且在實際應用中照本宣科的結果往往會不切實際，現場直管、冷彎管、熱煨彎頭角度、長度等各種不合理敷設屢見不鮮。即使焊口經過射線檢測合格，仍有可能造成焊口、管道承受內應力較大，嚴重威脅埋地管道試壓、運行安全。如何合理敷設管道，減少管線內應力成了工程實際施工過程中不可回避的問題。

如果將CAD三維建模技術應用于管線敷設，那么確定具體變坡點角度、變坡點間長度，合理敷設管道、減少內應力等問題將迎刃而解。

1 CAD三維建模應用步驟

CAD三維建模技術在管道敷設中具體的應用步驟如下（特別針對溝底管道敷設）：

第一步：確定變坡點，及時采集變坡點坐標X、Y和高程H；

第二步：建立三維坐標體系(如西南等軸坐標系)，在水平面上（如建立俯視圖）輸入變坡點水平坐標X、Y，以確定各變坡點水平敷設線路，再建立斷面圖（如左視圖），將俯視圖中各變坡點進行拉伸，即輸入采集的高程H；

第三步：轉換成三維坐標體系（即轉換回西南等軸坐標體系），標注出各變坡點三維角度（即是疊加角）及各邊坡點間距離，根據變坡點數據直接應用于管道敷設中。

2 實例

某管道安裝機組在管溝開挖后，欲繼續組對焊接，在技術員驗溝（埋深、溝底平整度、溝底寬、邊坡坡度）合格后，確定變坡點1、2、3、4、5 點后，測量人員測量以下數據（見表 1）：

表1 各變坡點數據表

打開在CAD菜單視圖→三維視圖→俯視圖→依次輸入以上變坡點坐標X、Y值，將各變坡點連成線（為便于拉伸可以各變坡點為圓心直徑暫設為7畫圓，見圖1）：

圖1 各坡點連線圖

轉換左視圖（見圖2）：

圖2 左視圖

成一條直線，即1、2、3、4、5各點在在俯視圖下為水平線路敷設，轉換成左視圖后（垂直于俯視圖）俯視圖線路成一條直線；

找到各圓心（即變坡點），各畫出垂直于圓心的一條直線（見圖 3）：

打開繪圖→建模→拉伸工具，將各變坡點1、2、3、4、5為圓心，直徑為7對象進行拉伸，回車后，輸入各變坡點高程并將拉伸后的圓心(即變坡點)分別標注（見圖4）：

將拉伸后的圓心(即變坡點)連成線（見圖5）：

圖5 變坡點連線

此時的變坡點即為施工斷面圖中縱向管道敷設；

再轉換成三維西南等軸，并標注各變坡點角度、變坡點間距離（見圖6）：

CAD三維建模技術在管道敷設中可連續測量提取變坡點三維疊加角，兩變坡點間距，為管道合理敷設提供技術保障，加快施工進度，降低施工成本，為管道試壓、運行安全保駕護航！

TE832

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1672-9323（2014）02-0078-02

2014-02-11）