CAD軟件在化工裝置施工中的應(yīng)用研究

李桂山

（中國石油大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163714）

在大慶石化煉油廠延遲焦化裝置建設(shè)過程中，有一處煙道彎頭，直徑1.8m，彎頭由5節(jié)卷鋼板制成，俗稱“蝦米彎頭”，如圖1所示。本次要制作的是蝦米彎頭的支座，在蝦米彎頭下方，直徑為1.5m，需將鋼板卷至圓筒形，再按相貫線切割，從而達(dá)到支撐蝦米彎頭的作用。但由于蝦米彎頭的不規(guī)則形狀，施工人員按常規(guī)方法得出相貫線的難度很大，由于人工放樣的不準(zhǔn)確，在施工現(xiàn)場安裝支座時(shí)經(jīng)常需要?dú)夂盖懈钸M(jìn)行修補(bǔ)，增加了施工時(shí)間和吊車臺(tái)班。如采用CAD軟件進(jìn)行模擬放樣，則可快速得到精確數(shù)據(jù)。

圖1

1 建立模型

圖2

首先做出蝦米彎頭的模型。第一步要畫出中心線，彎頭的直徑為1.8m，倍徑為1.5，可以得出中心線半徑為2.7m。蝦米彎頭分為5節(jié)，可以看成2小節(jié)加3大節(jié)，可得出大節(jié)的角度為22.5°，小節(jié)的角度為11.25°。以2700mm為半徑畫圓（圖中以毫米單位），按角度分為5節(jié)，連接端點(diǎn)ABCDEF得出彎頭的中心線，如圖2所示。這里注意中心線與圓是相切關(guān)系。第二步，使用CAD中的多段線命令，連接中心線的各端點(diǎn)，使組成中心線的5條線段成為一個(gè)整體，這是為后面的拉伸命令做準(zhǔn)備。

第三步，提取出ABCDEF這條多段線，以下方的端點(diǎn)為圓心，畫出半徑為900mm的圓，如圖3。這時(shí)需要注意，之前畫多段線為主視圖，畫圓時(shí)須切換為側(cè)視圖，在視圖選項(xiàng)里可進(jìn)行切換。接下來使用拉伸面命令，以圓為基準(zhǔn)面，多段線為軌跡，做出蝦米彎，如圖4。軌跡必須為類似多段線這樣的一個(gè)整體。

圖3

圖4

以G點(diǎn)為圓心畫圓，再以G點(diǎn)為垂足做一條垂線垂直于圓所在平面。高度不必精確，只需完全伸入蝦米彎頭即可，如圖5。同樣，可用拉伸命令做出圓柱支座，以G圓為基準(zhǔn)面，垂線為軌跡拉伸即可，如圖6。

圖5

圖6

2 生成相貫線

圖7

3 測量

圖8

這里將支座底部圓24等分，分別向上引線交至相貫線。由于相貫線是對(duì)稱的，這里我們只需將半圓12等分即可，如圖6。等分?jǐn)?shù)越大，相貫線的繪制也越準(zhǔn)確。接下來繪制相貫線的展開圖。我們以底部圓周長為底邊，周長為1500×3.14.6=4712，并將其24等分。將引線按順序復(fù)制到等分點(diǎn)上，如圖9。這里只需測量12條引線長度即可，引線長度可用標(biāo)注命令得出，精度可自由調(diào)整。然后將引線端點(diǎn)用樣條曲線命令連接起來，得到平滑過渡的曲線。至此，已可以按此圖數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)體下料。

圖9

4 結(jié)語

本次案例中，施工對(duì)象體積較大，如果相貫線的數(shù)據(jù)有偏差，將會(huì)導(dǎo)致人工成本、機(jī)械成本、材料成本的大幅度增加。相較而言，運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行預(yù)先模擬，可在短時(shí)間內(nèi)得出非常精確的數(shù)據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其服務(wù)領(lǐng)域也會(huì)越來越多樣化。