SolidWorks軟件在水電站輔機管路安裝中的應用

彭楊林，周恭劍

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明650032）

1 概述

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內的雅礱江干流中游河段，為雅礱江中游（兩河口至卡拉河段）一庫七級開發的第一級，是雅礱江中下游的“龍頭”水庫電站，具有多年調節能力。電站站址位于雅礱江干流與支流鮮水河的匯合口下游約2 km河段，距離雅江縣城約25 km。

電站主廠房安裝6臺單機額定容量為500 MW的水輪發電機組，管路安裝涉及到水力機械輔助設備安裝、廠區供水工程施工、消防系統管路安裝、采暖通風及空氣調節系統安裝等，是整個水電站安全穩定運行的保障。為高質量、高效率的完成輔機預埋管路安裝，保障按期蓄水發電，SolidWorks三維制圖軟件將有效的對管路安裝中異形孔開孔尺寸、管件制作尺寸進行放樣。

SolidWorks三維制圖軟件基于Windows開發的三維CAD工具，擁有更加快捷的二維繪圖功能，能將二維草圖通過特征工具形成三維特征模型，可以實現復雜的曲面及各種相交運算，可以將建模的三維圖導出為二維工程圖紙，擁有智能的尺寸標注功能。SolidWorks三維制圖軟件可以任意調整視圖角度，實現視圖爆炸分解，鈑金工具簡便快捷。

2 SolidWorks三維制圖軟件對異形孔尺寸放樣

兩河口水電站輔機預埋管路有多處需在機電設備上現場開孔，將管路、補強板配割后與孔對接焊接，其中頂蓋減壓排水管與肘管第10節腰部開孔對接安裝難度大，主要原因是管路為φ480×8不銹鋼管，管材尺寸大、重量大，并且空間狹窄不便于操作，同時肘管第10節腰部相貫線為漸變的半圓，管路與肘管中心線夾角30°，無法用直管對接肘管劃線開孔。

SolidWorks三維制圖軟件可以根據肘管第10節制作圖繪制三維立體圖，按圖紙尺寸將繪制φ480×8鋼管模擬肘管第10節腰部開孔（圖1模擬直管對接肘管三維圖），然后利用軟件的展開功能將肘管展開，得到異形孔的輪廓（圖2模擬肘管開孔后展開平面圖），由于無法按照1：1尺寸對展開后的輪廓打印作為樣本貼在肘管對應位置劃線開孔，在此可以將模擬對接后的直管展開（圖3模擬對接后直管展開后平面圖），得到直管展開后的輪廓，將其導入CAD進行標注放樣尺寸（圖4模擬對接后直管展開后放樣圖），將直管口按照放樣尺寸劃線，切割得到對接后的直管（圖5模擬配割后的直管三維圖），再用其與肘管第10節腰部對接劃線，配割肘管第10節。

圖1 模擬直管對接肘管三維圖

圖2 模擬肘管開孔后展開平面圖

圖3 模擬對接后直管展開后平面圖

圖4 模擬對接后直管展開后放樣圖

圖5 模擬配割后的直管三維圖

兩河口水電站首臺機頂蓋減壓排水管與肘管第10節腰部開孔對接安裝，應用SolidWorks三維制圖軟件對異形孔尺寸放樣，精確度高，使配割后的管路與流線型肘管無縫對接，開孔焊接后外觀質量好，而且效率高，一次對接配割合格，符合機電安裝標準化施工。利用SolidWorks三維制圖軟件進行異形孔尺寸放樣，克服了傳統電筒光源照射、管壁外劃針劃線等方法對于結構件大、形狀復雜結構件操作困難、精度低的弊端，可以模擬各種情況下管路對接異形孔開孔的情況，具有放樣方便、快捷、精度高等優點。圖6為該處補強板劃線切割后的外形。

圖6 補強板劃線切割后外形

3 SolidWorks三維制圖軟件對現場制作管件放樣

兩河口水電站位于甘孜藏區，設備物資采購運輸周期相對較長，對于現場急需使用的管路管件，可以利用SolidWorks三維制圖軟件對管件進行建模，展開后進行放樣，現場制作的管件質量高、外觀好。兩河口水電站6號機技術供水泵房管路預埋時，由于設計供圖時間不及時，其中設計的內襯不銹鋼管φ457×9的等徑三通現場沒有成品，為保證施工進度，需現場使用φ457×9的不銹鋼直管制作該等徑三通。SolidWorks三維制圖軟件可以建模2根φ457×9的不銹鋼直管對接模型（圖7），然后將對接的直管展開（圖8），得到直管展開后的輪廓，將其導入CAD進行標注放樣尺寸（圖9），利用樣本紙按放樣圖尺寸劃線（圖10），將放樣紙包裹在直管上切割得到對接后的直管（圖11），再將配割后的直管對接另一直管劃開孔線進行開孔，對接焊接后便可以制成管件使用。

圖7 模擬直管對接成三通的三維圖

圖8 模擬對接直管展開后平面圖

圖9 模擬對接后直管展開后放樣圖

圖10 樣本紙按放樣圖尺寸劃線

圖11 模擬配割后的直管三維圖

4 結束語

伴隨著科學技術的不斷發展，工程建設的質量、效率日益提高，我們應該不斷追求創新，嘗試應用新的技術、方法，為工程建設注入新的活力。SolidWorks三維制圖軟件的功能也在不斷加強，其在工程建設方面的應用也不斷被發掘，能夠有效的指導和解決水電站施工過程中遇到的實際問題，提高生產效率，值得被推廣應用。