一种研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法技术

本发明专利技术提供了一种研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法，基于实际生产的热挤压成型三通管件进行测量，针对其热挤压成型工艺特点导致的壁厚在不同部位的变化进行总结，通过确定三通多个角度截面的断面CAD图，建立大口径热挤压成型三通的壁厚数据库，有效解决了因无法测量壁厚复杂分布的热挤压成型三通而不利于进行工程计算和相应计算机模拟预测爆破压力计算的缺点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，基于实际生产的热挤压成型三通管件进行测量，针对其热挤压成型工艺特点导致的壁厚在不同部位的变化进行总结，通过确定三通多个角度截面的断面CAD图，建立大口径热挤压成型三通的壁厚数据库，有效解决了因无法测量壁厚复杂分布的热挤压成型三通而不利于进行工程计算和相应计算机模拟预测爆破压力计算的缺点。【专利说明】
本专利技术属于管材壁厚评估与计算研究
，特别涉及。
技术介绍
长输油气管道工程建设中，为了满足分输、变向、计量等需要，站场、阀室及压气站等现场施工常常需要大量的弯头、三通等大口径管件产品。对于热挤压成型三通管件，由于其支管与主管根部独特的圆弧过渡结构，使得三通的结构强度强烈地依赖于支管与主管根部曲率半径R和肩部壁厚t等尺寸。ANSI B16.9管道规范对管道元件的尺寸提出了一系列的要求。主要是对三通的主管长度、三通支管位于主管中线以上的高度三通的外径、三通端部的壁厚以及三通焊接坡口的尺寸提出了具体要求，但对于主、支管过渡处的尺寸和整体形状没做要求。我国石化行业的有关规范也基本沿用了以上规定。实际上，不同厂家、不同生产工艺以及按不同的模具生产的同规格热挤压成型三通各部位几何尺寸并不完全相同，尤其是壁厚和主支管过渡处的曲率半径，而这两个参数对管件的强度均有较大影响。所以对大口径热挤压三通的壁厚进行测量和总结，寻找其变化规律，建立实际热挤压成型三通不同部位的壁厚数据，对大口径热挤压三通的质量监督和控制具有重要的意义。现有的文献资料表明还没有能够真实反映关于规格为Φ900πιπι以上的等径及异径热挤压成型三通各部位壁厚的确定方法和技术指标。仅有以Φ356mmX55mm焊接高压等径三通爆破压力的结果与实际爆破压力结果的比较。该种等径三通为焊接高压三通，其三通的各个壁厚尺寸较均匀，可以很好的预测。因此需要根据热挤压三通的成型工艺特点，在实际测量热挤压成型三通壁厚变化规律的基础上，根据三通管径壁厚变化规律建立热挤压成型三通关键部位的壁厚数据。以解决热挤压成型三通的壁厚尺寸不同及分析后的理论值与实测值相差大而不能进行应用的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以建立三通各部分壁厚关键尺寸数据，便于进行后期的计算机模拟及相关的管件性能预测分析。为解决上述技术问题，本专利技术提供了，包括如下步骤:(I)在所述三通的支管端部以通过三通轴心线的纵向截面为0°截面，画出0°截面的断面外轮廓曲线，然后绕所述支管轴心线旋转确定其他角度的纵向截面并分别画出相应截面的断面外轮廓曲线；(2)以所述支管管端环焊缝处为原点，在所述0°截面的断面外轮廓曲线上间隔等分长度标记出一系列测点；(3)用纸板按照三通O°截面的断面外部轮廓剪出所述O°截面的断面外轮廓曲线，然后在纸上记录下所述纸板剪出的0°截面的断面外轮廓曲线并标记出相应的所述各测点，使用GetData软件建立直角坐标系确定所述各测点的坐标值，将所述各测点坐标值输入AutoCAD中，连接所述各测点生成0°截面的断面外轮廓线；(4)测量所述三通0°截面的断面外轮廓曲线上各测点的管壁厚度，然后在所述AutoCAD中的0°截面的断面外轮廓线上，依次在所述各测点上画出与所述0°截面的断面外轮廓线的切线方向垂直且与测得的所述各测点管壁厚度相等的线段，连接所述各线段的另一端点生成0°截面的断面内轮廓线；(5)由所述0°截面的断面外轮廓线和所述内轮廓线可得所述三通0°截面的断面CAD图，在所述0°截面的断面CAD图中外轮廓线和内轮廓线之间的各线段的长度即为0°截面上各测点处的三通壁厚，根据所述各测点的外轮廓线和内轮廓线之间的线段长度变化可知所述三通O°截面的壁厚变化；(6)再按上述方法分别得到所述三通其他角度的截面的断面CAD图，在所述三通其他角度截面的断面CAD图中外轮廓线和内轮廓线之间的各线段长度即为相应角度截面上各测点处的三通壁厚，根据相应角度截面上各测点的外轮廓线和内轮廓线之间的线段长度变化可知所述三通相应角度的截面的壁厚变化。进一步地，所述确定其他角度的纵向截面中所述其他角度包括15°、30°、45°、60。、75。和 90。。进一步地,所述等分长度的长度为20mm。本专利技术提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法，根据热挤压三通的成型工艺特点，在热挤压成型三通壁厚变化规律的基础上，通过得到三通多个特殊角度的截面的断面CAD图可知热挤压成型三通的壁厚变化情况，从而得到能够表征热挤压成型三通壁厚变化的规律。弥补了 ANSIB16.9管道规范对于三通主、支管过渡处的尺寸和整体形状没有具体要求的不足。并且本专利技术提供的研究三通壁厚的方法，针对不同厚度的试样，不需更换卡具，工作效率高，试验误差小，能够方便、快捷地测量不同厂家、不同生产工艺及不同模具生产的同规格热挤压成型三通各部位不完全相同的几何尺寸。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法中测量截面的示意图。图2为本专利技术实施例提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法中生成的0°断面图。图3为本专利技术实施例提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法中生成的30°断面图。图4为本专利技术实施例提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法中生成的45°断面图。图5为本专利技术实施例提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法中生成的60°断面图。图6为本专利技术实施例提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法中生成的90°断面图。图7为本专利技术实施例提供的研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法中的热挤压成型三通几何尺寸示意图。【具体实施方式】本专利技术实施例提供的，包括如下步骤:(I)在三通的支管端部以通过三通轴心线的纵向截面为0°截面，画出0°截面的断面外轮廓曲线，然后绕支管轴心线旋转确定其他角度的纵向截面并分别画出相应截面的断面外轮廓曲线；(2)以支管管端环焊缝处为原点，在0°截面的断面外轮廓曲线上间隔等分长度标记出一系列测点；(3)用纸板按照三通0°截面的断面外部轮廓剪出0°截面的断面外轮廓曲线，然后在纸上记录下纸板剪出的0°截面的断面外轮廓曲线并标记出相应的各测点，使用GetData软件建立直角坐标系确定各测点的坐标值，将各测点坐标值输入AutoCAD中，连接各测点生成0°截面的断面外轮廓线；(4)测量三通0°截面的断面外轮廓曲线上各测点的管壁厚度，然后在AutoCAD中的0°截面的断面外轮廓线上，依次在各测点上画出与0°截面的断面外轮廓线的切线方向垂直且与测得的各测点管壁厚度相等的线段，连接各线段的另一端点生成0°截面的断面内轮廓线；(5)由0°截面的断面外轮廓线和内轮廓线可得三通O°截面的断面CAD图，0°截面的断面CAD图中外轮廓线和内轮廓线之间的各线段的长度即为0°截面上各测点处的三通壁厚，根据各测点的外轮廓线和内轮廓线之间的线段长度变化可知三通0°截面的壁厚变化；(6)再按上述方法分别得到三通其他角度的截面的断面CAD图，在三通其他角度截面的断面CAD图中外轮廓线和内轮廓线之间的各线段长度即为相应角度截面上各测点处的三通壁厚，根据相应角度截面上各测点的外轮廓线和内轮廓线之间的线段长度变化可知三通相应角度的截面的壁厚变化。其中，确定其他角度的纵向截面中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研究大口径热挤压成型三通壁厚的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在所述三通的支管端部以通过三通轴心线的纵向截面为0°截面，画出0°截面的断面外轮廓曲线，然后绕所述支管轴心线旋转确定其他角度的纵向截面并分别画出相应截面的断面外轮廓曲线；（2）以所述支管管端环焊缝处为原点，在所述0°截面的断面外轮廓曲线上间隔等分长度标记出一系列测点；（3）用纸板按照三通0°截面的断面外部轮廓剪出所述0°截面的断面外轮廓曲线，然后在纸上记录下所述纸板剪出的0°截面的断面外轮廓曲线并标记出相应的所述各测点，使用GetData软件建立直角坐标系确定所述各测点的坐标值，将所述各测点坐标值输入AutoCAD中，连接所述各测点生成0°截面的断面外轮廓线；（4）测量所述三通0°截面的断面外轮廓曲线上各测点的管壁厚度，然后在所述AutoCAD中的0°截面的断面外轮廓线上，依次在所述各测点上画出与所述0°截面的断面外轮廓线的切线方向垂直且与测得的所述各测点管壁厚度相等的线段，连接所述各线段的另一端点生成0°截面的断面内轮廓线；（5）由所述0°截面的断面外轮廓线和所述内轮廓线可得所述三通0°截面的断面CAD图，在所述0°截面的断面CAD图中外轮廓线和内轮廓线之间的各线段的长度即为0°截面上各测点处的三通壁厚，根据所述各测点的外轮廓线和内轮廓线之间的线段长度变化可知所述三通0°截面的壁厚变化；（6）再按上述方法分别得到所述三通其他角度的截面的断面CAD图，在所述其他角度截面的断面CAD图中外轮廓线和内轮廓线之间的各线段长度即为相应角度截面上各测点处的三通壁厚，根据相应角度截面上各测点的外轮廓线和内轮廓线之间的线段长度变化可知所述三通相应角度截面的壁厚变化。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐丽华，刘迎来，杨放，池强，王鹏，张伟卫，王海涛，李鹤，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11