大口徑長(zhǎng)輸管道彎管角度測(cè)量計(jì)算法

閆瀟瀚

（遼河石油勘探局油田建設(shè)工程二公司，遼寧盤錦124012）

大口徑長(zhǎng)輸管道彎管角度測(cè)量計(jì)算法

閆瀟瀚

（遼河石油勘探局油田建設(shè)工程二公司，遼寧盤錦124012）

油氣長(zhǎng)輸管道在經(jīng)過丘陵、沖溝、河流等地形起伏段時(shí)，常常會(huì)遇到彎管角度的測(cè)量和計(jì)算問題，而且彎管角度測(cè)量及計(jì)算的準(zhǔn)確與否，直接影響到下一道工序的施工質(zhì)量。文章分析了彎管角度測(cè)量在長(zhǎng)輸管道施工中的重要性，著重介紹了彎管角度的測(cè)量計(jì)算方法——同坡法和異坡法，并通過實(shí)例說明了該方法的具體應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)了實(shí)際測(cè)量需注意的問題。

長(zhǎng)輸管道；彎管測(cè)量；同坡法；異坡法

0 引言

彎管是西氣東輸大口徑長(zhǎng)輸管道施工中的重要組成部分，尤其在丘陵、沖溝、河流等地形起伏地段數(shù)量眾多。彎管的測(cè)量、計(jì)算在實(shí)際施工中是不可避免的，并且是各施工標(biāo)段的工作重點(diǎn)之一，如果彎管角度測(cè)量及計(jì)算不準(zhǔn)確，將會(huì)直接影響下一道工序的施工質(zhì)量，出現(xiàn)管道偏移、對(duì)口困難等現(xiàn)象，惡化彎管的受力條件，導(dǎo)致不必要的窩工損失，甚至使彎管報(bào)廢返工，增加施工成本，直接影響施工工期。

1 彎管角度計(jì)算法

根據(jù)地形地貌實(shí)際情況，彎管計(jì)算方法一般分為兩種：同坡法與異坡法。

1.1 同坡法（見圖1）

圖1彎管在空間的位置關(guān)系（同坡）

圖1 為同坡時(shí)彎管在空間的位置關(guān)系，AB、BC均為彎管的中心軸線，且設(shè)AB=BC=a，α、β分別為AB、BC與水平面的傾角，Ω為彎管的水平投影AD、DE的水平夾角，ε為彎管在B點(diǎn)的轉(zhuǎn)折角，即所需測(cè)量計(jì)算的角度。

同坡所表示意思為：從管道的走向看C、B、A點(diǎn)的高程依次降低或依次增高。

按圖1中彎管在空間的位置關(guān)系可以得出下列關(guān)系公式：

1.2 異坡法（見圖2）

圖2為異坡時(shí)彎管在空間的位置關(guān)系。異坡所表示意思為：從管道的走向看B點(diǎn)（起彎點(diǎn)）的高程最高或最低。

圖2彎管在空間的位置關(guān)系（異坡）

圖2 中，根據(jù)Δ ADE、Δ ACE、Δ ABC的余弦定理公式可以得出:

2 彎管測(cè)量計(jì)算實(shí)例

在西氣東輸某標(biāo)段管道溝下焊施工中，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙開挖管溝后，用全站儀測(cè)出管溝內(nèi)其中一根彎管數(shù)據(jù)如下：

起點(diǎn)位置A坐標(biāo)：

XA=27 844.325 m，YA=127 818.144 m，ZA= 94.41m。

起彎點(diǎn)位置B坐標(biāo)：

XB=27 843.148 m，YB=127 812.315 m，ZB= 96.65 m。

終點(diǎn)位置C坐標(biāo)：

XC=27 845.672 m，YC=127 806.437 m，ZC= 93.26 m。

起彎點(diǎn)水平轉(zhuǎn)角為3.53°。

計(jì)算其彎管角度如下：

根據(jù)空間距離公式先求出AB、BC的長(zhǎng)度：

分別求得α＝21.961°；β＝34.313°

由于起彎點(diǎn)B點(diǎn)高程最高，所以需利用異坡公式求彎管角度：

cos ε=cos α×cos β×cos Ω+sinα×sin β＝cos 21.961°×cos 34.313°×cos 3.53°+sin 21.96°× sin 34.313°=0.975

求得彎管角度為ε=12.738°

3 彎管角度實(shí)測(cè)需注意的問題

（1）溝底標(biāo)高直接影響彎管測(cè)量角度，在實(shí)際施工中，如果未按設(shè)計(jì)標(biāo)高挖溝,或開挖完后溝底凸凹不平、未清溝、塌方，尤其是對(duì)于石方爆破段，為了保證彎管角度測(cè)量的準(zhǔn)確，需要對(duì)溝底標(biāo)高進(jìn)行精確控制。

（2）測(cè)量時(shí)要根據(jù)管溝底部具體情況，在設(shè)置彎管區(qū)段仔細(xì)觀察彎管起點(diǎn)A、起彎點(diǎn)B、彎管終點(diǎn)C的實(shí)際位置，做好標(biāo)記進(jìn)行測(cè)量。

（3）必須熟練地按規(guī)程操作儀器，并堅(jiān)持追蹤復(fù)查各項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

彎管測(cè)量在長(zhǎng)輸管道施工中常常遇到，利用彎管角度的計(jì)算公式，極大地方便了施工技術(shù)人員對(duì)空間平面彎管的安裝計(jì)算，具有一定的參考實(shí)用價(jià)值，這一方法逐步替代了以往在管溝底部拉線用量角器丈量的原始方法，提高了彎管的實(shí)測(cè)精度，是保證彎管施工安裝質(zhì)量的有效措施。

[1]GB 50026-2007，工程測(cè)量規(guī)范[S].

[2]韓國(guó)清.彎管角度測(cè)量器[J].石油工程建設(shè)，2006，32（4）：77-78.

10.3969/j.issn.1001-2206.2012.03.024

閆瀟瀚（1974-），男，遼寧盤錦人，工程師，1999年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院建筑工程專業(yè)，現(xiàn)從事石油天然氣地面建設(shè)工作。

2011-03-12