容器產品上斜管高度的簡易測量方法的探究

肖心偉 李彩 李慧平

摘? 要：各類壓力容器、鍋爐產品筒身上斜接的接管和封頭上的接管，以下統稱為斜管，針對該類接管圖紙仍是以斜管中心高度作為標示尺寸，但是由于斜管外壁存在焊縫遮擋，加上球形封頭等外表面為曲面，難以找到和斜管中心標注位置一致的基準，因此無法直接測得斜管中心高度尺寸。生產中只有通過全感儀等先進測量設備，才能較精確地測得斜管高度，但檢驗成本、時間成本都較高。因此我們不妨考慮用一些簡易測量方法，來驗證斜管的高度，作為我們過程質量控制的依據，當然對精度要求不是特別高的產品，也可以此判定產品最終符合性。

關鍵詞：壓力容器;斜管;高度;測量方法

中圖分類號：TH49? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

壓力容器實際制造過程中，產品上的斜管高度，都缺乏有效的簡易測量方法，檢查員在檢驗時，往往都是以一些粗略的方法進行大致估判，沒有測量方法支撐，結果誤差很大，也難以給用戶或監造一個較合理的解釋，使對方信服我方檢測結果。下面根據幾類較常見的斜管型式，對斜管高度的測量方法進行簡要分析，測量方法原理都較簡單，都是通過測量其余的一些相關尺寸，經過幾何運算獲得目標值，從而為測量結果的獲得提供了一種可能。

1 斜管型式一：與筒身中心線成一定角度的斜管

1.1 測量方法介紹

圖紙一般標注接管高度為接管中心高度尺寸X，標示位置為空間尺寸，沒有實際的基準。管子外側根部有焊縫，管子兩端的高度也難以測得，無法以取兩端平均值的方法獲得X。因此要測量該尺寸就只有間接測量，通過換算獲得。其中一種方法介紹如下。

如圖1所示，首先用一把直角尺和一把鋼直尺組成一個垂直測量系統，保證斜插管與測量尺成直角，避免管端傾斜的影響。然后讀取筒身到接管下端外壁距離X1，到上端的距離X2。最后再用角度尺測得角度Q。通過簡單的三角函數運算便可獲得目標值X：

1.2 測量注意事項

（1）X1與X2的測量數值容易存在偏差。測量時注意找正，剛直尺應經過圓心，找X1的最小值。是否經過圓心，可用X2-X1是否等于實測接管外徑值驗證，因此此處不用X1+D/2代替（X1+X2）/2，避免未作驗證加大誤差。

（2）測量角度值Q時，也可測量角度θ，理論上2個角應互余，90°-θ應等于Q，以此驗證檢測結果的有效性，減小誤差。

2 斜插管型式二：球形封頭上管接頭中心線通過球心的斜管

2.1 測量方法介紹

該類接管裝焊與球形封頭上，圖紙高度標識一般為接管中心高度尺寸X，因球形封頭基準面為一曲面，管子外側根部也有焊縫，很難直接測得空間高度X，同樣只有通過間接測量換算的方法獲得目標值。

如圖2所示，首先用一把鋼直尺靠于管端，鋼直尺應通過管接頭中心。然后在距管接頭邊緣Z處，用鋼直尺直接測量最小垂直高度值Y。最后根據測量結果Z值以及球形半徑R值，就可通過換算獲得檢測尺寸X：

X=Y-X1

X1=R-X2

綜上可得：

2.2 測量注意事項

（1）Y值應是Z位置垂直測量最小值，因此注意保證測量角度與管端鋼直尺垂直，同時通過多點測量，相互比對獲得最小值，減少測量誤差。

（2）此處不直接用D/2+Z1代替（Z+Z1）/2，也是為了確保管端鋼直尺要經過管接頭中心，理論上應保證該兩數值相同，才可視為有效測量結果。

（3）接管可能存在端面傾斜等因素，因此Z1應該盡量取小一些，降低該風險影響。同時也可通過反方向測量或多點測量，然后對換算結果進行比對驗證，綜合取值，增加結果的可靠性。

3 斜插管型式三：球形封頭上接管中心線平行于軸線的斜管

3.1 測量方法

該類斜管在球形封頭上，管子外側根部也有焊縫，同樣難以直接獲得圖紙標示的中心高度尺寸X。以下也提供了一種間接測量換算的方法供大家參考，但該類接管測量時影響因素更多，因此精度的把控更為不易，需要大家按注意事項，盡量驗證測量的精度，才能獲得較可信的數值。

如圖3所示，首先用一把鋼直尺緊靠管端，鋼直尺應目視盡量指向軸心，然后用另一鋼直尺在距離接管Z2處，測量最小垂直高度值Y，注意調整管端鋼直尺，進行比對取值，盡量減少測量誤差。最后通過圖紙標示Z和R值，就可通過換算獲得高度X，Z和R值如無法精確測量實際值，偏差不大情況下，可直接用圖紙標識的Z及R值，根據換算公式誤差前后會有一定抵消，因此影響不大。高度X計算方法如下：

X=Y+Y1-X1

綜上可得：

3.2 測量注意事項

（1）因該類接管機加時一般以軸線為基準，所以管端水平線一般垂直于軸線，加之該類接管由于焊接變形等原因，垂直度更容易偏差，所以測量時可直接以管端面為基準，不用像斜管一所示，以垂直于管接頭為基準。測量時若想保證更高的精度，可以用該方法，在檢測線上多點測量驗證。

（2）關于測量值Y，該值應是接管端面在距離接管中心距離（Z1+Z2）/2處的垂直最小值，測量時注意保證垂直，并多方位驗證最小值，減少測量誤差。

（3）Z2距離應盡量選小一些，這樣能減少接管垂直度等因素導致的誤差影響。

4 結語

在生產活動中，斜管高度等要精確測量，常規手法確實都有一定局限，以上介紹的簡易測量方法，同樣存在測量誤差風險，在運用以上方法時，檢查人員應厘清其中原理，結合注意事項明確測量誤差的風險所在，只有通過認真細致地測量和仔細驗證，有效規避測量誤差風險，才能保證測量結果的可靠性，所以測量方法的原理都很簡單，關鍵還是看檢查人員如何運用。也希望檢查人員可以結合我們的實際生產，總結出更多更簡易和精確的測量方法，滿足我們的產品簡易需求。

參考文獻

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