CAD三维建模技术在管道敷设中的具体应用

陈文贤

中石化江汉油建工程有限公司 湖北潜江 433123

CAD三维建模技术在管道敷设中的具体应用

陈文贤

中石化江汉油建工程有限公司 湖北潜江 433123

通过讨论如何将CAD三维建模技术应用于管道施工,合理敷设管线,减少管线内应力,保证管道试压和运行安全。关键词 CAD三维建模 三维坐标系 变坡点 三维叠加角 内应力

随着长输管道敷设技术的不断深入发展应用，施工过程中虽然会参照施工设计图纸，但是地面组焊经扫线后的变坡点和角度或管沟开挖成形后的沟底组焊变坡点和角度大部分同施工图相差较大。而且在实际应用中照本宣科的结果往往会不切实际，现场直管、冷弯管、热煨弯头角度、长度等各种不合理敷设屡见不鲜。即使焊口经过射线检测合格，仍有可能造成焊口、管道承受内应力较大，严重威胁埋地管道试压、运行安全。如何合理敷设管道，减少管线内应力成了工程实际施工过程中不可回避的问题。

如果将CAD三维建模技术应用于管线敷设，那么确定具体变坡点角度、变坡点间长度，合理敷设管道、减少内应力等问题将迎刃而解。

1 CAD三维建模应用步骤

CAD三维建模技术在管道敷设中具体的应用步骤如下（特别针对沟底管道敷设）：

第一步：确定变坡点，及时采集变坡点坐标X、Y和高程H；

第二步：建立三维坐标体系(如西南等轴坐标系)，在水平面上（如建立俯视图）输入变坡点水平坐标X、Y，以确定各变坡点水平敷设线路，再建立断面图（如左视图），将俯视图中各变坡点进行拉伸，即输入采集的高程H；

第三步：转换成三维坐标体系（即转换回西南等轴坐标体系），标注出各变坡点三维角度（即是叠加角）及各边坡点间距离，根据变坡点数据直接应用于管道敷设中。

2 实例

某管道安装机组在管沟开挖后，欲继续组对焊接，在技术员验沟（埋深、沟底平整度、沟底宽、边坡坡度）合格后，确定变坡点1、2、3、4、5 点后，测量人员测量以下数据（见表 1）：

表1 各变坡点数据表

打开在CAD菜单视图→三维视图→俯视图→依次输入以上变坡点坐标X、Y值，将各变坡点连成线（为便于拉伸可以各变坡点为圆心直径暂设为7画圆，见图1）：

图1 各坡点连线图

转换左视图（见图2）：

图2 左视图

成一条直线，即1、2、3、4、5各点在在俯视图下为水平线路敷设，转换成左视图后（垂直于俯视图）俯视图线路成一条直线；

找到各圆心（即变坡点），各画出垂直于圆心的一条直线（见图 3）：

打开绘图→建模→拉伸工具，将各变坡点1、2、3、4、5为圆心，直径为7对象进行拉伸，回车后，输入各变坡点高程并将拉伸后的圆心(即变坡点)分别标注（见图4）：

将拉伸后的圆心(即变坡点)连成线（见图5）：

图5 变坡点连线

此时的变坡点即为施工断面图中纵向管道敷设；

再转换成三维西南等轴，并标注各变坡点角度、变坡点间距离（见图6）：

CAD三维建模技术在管道敷设中可连续测量提取变坡点三维叠加角，两变坡点间距，为管道合理敷设提供技术保障，加快施工进度，降低施工成本，为管道试压、运行安全保驾护航！

TE832

B

1672-9323（2014）02-0078-02

2014-02-11）