标题 | 容器产品上斜管高度的简易测量方法的探究 |
范文 | 肖心伟 李彩 李慧平 摘? 要:各类压力容器、锅炉产品筒身上斜接的接管和封头上的接管,以下统称为斜管,针对该类接管图纸仍是以斜管中心高度作为标示尺寸,但是由于斜管外壁存在焊缝遮挡,加上球形封头等外表面为曲面,难以找到和斜管中心标注位置一致的基准,因此无法直接测得斜管中心高度尺寸。生产中只有通过全感仪等先进测量设备,才能较精确地测得斜管高度,但检验成本、时间成本都较高。因此我们不妨考虑用一些简易测量方法,来验证斜管的高度,作为我们过程质量控制的依据,当然对精度要求不是特别高的产品,也可以此判定产品最终符合性。 关键词:压力容器;斜管;高度;测量方法 中图分类号:TH49? ? ? ? ? ? ? ? 文献标志码:A 压力容器实际制造过程中,产品上的斜管高度,都缺乏有效的简易测量方法,检查员在检验时,往往都是以一些粗略的方法进行大致估判,没有测量方法支撑,结果误差很大,也难以给用户或监造一个较合理的解释,使对方信服我方检测结果。下面根据几类较常见的斜管型式,对斜管高度的测量方法进行简要分析,测量方法原理都较简单,都是通过测量其余的一些相关尺寸,经过几何运算获得目标值,从而为测量结果的获得提供了一种可能。 1 斜管型式一:与筒身中心线成一定角度的斜管 1.1 测量方法介绍 图纸一般标注接管高度为接管中心高度尺寸X,标示位置为空间尺寸,没有实际的基准。管子外侧根部有焊缝,管子两端的高度也难以测得,无法以取两端平均值的方法获得X。因此要测量该尺寸就只有间接测量,通过换算获得。其中一种方法介绍如下。 如图1所示,首先用一把直角尺和一把钢直尺组成一个垂直测量系统,保证斜插管与测量尺成直角,避免管端倾斜的影响。然后读取筒身到接管下端外壁距离X1,到上端的距离X2。最后再用角度尺测得角度Q。通过简单的三角函数运算便可获得目标值X: 1.2 测量注意事项 (1)X1与X2的测量数值容易存在偏差。测量时注意找正,刚直尺应经过圆心,找X1的最小值。是否经过圆心,可用X2-X1是否等于实测接管外径值验证,因此此处不用X1+D/2代替(X1+X2)/2,避免未作验证加大误差。 (2)测量角度值Q时,也可测量角度θ,理论上2个角应互余,90°-θ应等于Q,以此验证检测结果的有效性,减小误差。 2 斜插管型式二:球形封头上管接头中心线通过球心的斜管 2.1 测量方法介绍 该类接管装焊与球形封头上,图纸高度标识一般为接管中心高度尺寸X,因球形封头基准面为一曲面,管子外侧根部也有焊缝,很难直接测得空间高度X,同样只有通过间接测量换算的方法获得目标值。 如图2所示,首先用一把钢直尺靠于管端,钢直尺应通过管接头中心。然后在距管接头边缘Z处,用钢直尺直接测量最小垂直高度值Y。最后根据测量结果Z值以及球形半径R值,就可通过换算获得检测尺寸X: X=Y-X1 X1=R-X2 综上可得: 2.2 测量注意事项 (1)Y值应是Z位置垂直测量最小值,因此注意保证测量角度与管端钢直尺垂直,同时通过多点测量,相互比对获得最小值,减少测量误差。 (2)此处不直接用D/2+Z1代替(Z+Z1)/2,也是为了确保管端钢直尺要经过管接头中心,理论上应保证该两数值相同,才可视为有效测量结果。 (3)接管可能存在端面倾斜等因素,因此Z1应该尽量取小一些,降低该风险影响。同时也可通过反方向测量或多点测量,然后对换算结果进行比对验证,综合取值,增加结果的可靠性。 3 斜插管型式三:球形封头上接管中心线平行于轴线的斜管 3.1 测量方法 该类斜管在球形封头上,管子外侧根部也有焊缝,同样难以直接获得图纸标示的中心高度尺寸X。以下也提供了一种间接测量换算的方法供大家参考,但该类接管测量时影响因素更多,因此精度的把控更为不易,需要大家按注意事项,尽量验证测量的精度,才能获得较可信的数值。 如图3所示,首先用一把钢直尺紧靠管端,钢直尺应目视尽量指向轴心,然后用另一钢直尺在距离接管Z2处,测量最小垂直高度值Y,注意调整管端钢直尺,进行比对取值,尽量减少测量误差。最后通过图纸标示Z和R值,就可通过换算获得高度X,Z和R值如无法精确测量实际值,偏差不大情况下,可直接用图纸标识的Z及R值,根据换算公式误差前后会有一定抵消,因此影响不大。高度X计算方法如下: X=Y+Y1-X1 综上可得: 3.2 测量注意事项 (1)因该类接管机加时一般以轴线为基准,所以管端水平线一般垂直于轴线,加之该类接管由于焊接变形等原因,垂直度更容易偏差,所以测量时可直接以管端面为基准,不用像斜管一所示,以垂直于管接头为基准。测量时若想保证更高的精度,可以用该方法,在检测线上多点测量验证。 (2)关于测量值Y,该值应是接管端面在距离接管中心距离(Z1+Z2)/2处的垂直最小值,测量时注意保证垂直,并多方位验证最小值,减少测量误差。 (3)Z2距离应尽量选小一些,这样能减少接管垂直度等因素导致的误差影响。 4 结语 在生产活动中,斜管高度等要精确测量,常规手法确实都有一定局限,以上介绍的简易测量方法,同样存在测量误差风险,在运用以上方法时,检查人员应厘清其中原理,结合注意事项明确测量误差的风险所在,只有通过认真细致地测量和仔细验证,有效规避测量误差风险,才能保证测量结果的可靠性,所以测量方法的原理都很简单,关键还是看检查人员如何运用。也希望检查人员可以结合我们的实际生产,总结出更多更简易和精确的测量方法,满足我们的产品简易需求。 参考文献 [1]崔军. GB 150.4—2011,压力容器 第4部分:制造、检验和验收[S].中華人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2011. [2]张天鹏.压力容器检验[M].北京:新华出版社,2008. [3]陈锦虹.试析压力容器制造过程中变形问题的控制办法[J].中国新技术新产品,2015(8):72. |
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