SolidWorks軟件在水電站輔機管路安裝中的應(yīng)用

彭楊林，周恭劍

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業(yè)部，云南 昆明650032）

1 概述

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內(nèi)的雅礱江干流中游河段，為雅礱江中游（兩河口至卡拉河段）一庫七級開發(fā)的第一級，是雅礱江中下游的“龍頭”水庫電站，具有多年調(diào)節(jié)能力。電站站址位于雅礱江干流與支流鮮水河的匯合口下游約2 km河段，距離雅江縣城約25 km。

電站主廠房安裝6臺單機額定容量為500 MW的水輪發(fā)電機組，管路安裝涉及到水力機械輔助設(shè)備安裝、廠區(qū)供水工程施工、消防系統(tǒng)管路安裝、采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)安裝等，是整個水電站安全穩(wěn)定運行的保障。為高質(zhì)量、高效率的完成輔機預(yù)埋管路安裝，保障按期蓄水發(fā)電，SolidWorks三維制圖軟件將有效的對管路安裝中異形孔開孔尺寸、管件制作尺寸進行放樣。

SolidWorks三維制圖軟件基于Windows開發(fā)的三維CAD工具，擁有更加快捷的二維繪圖功能，能將二維草圖通過特征工具形成三維特征模型，可以實現(xiàn)復(fù)雜的曲面及各種相交運算，可以將建模的三維圖導(dǎo)出為二維工程圖紙，擁有智能的尺寸標(biāo)注功能。SolidWorks三維制圖軟件可以任意調(diào)整視圖角度，實現(xiàn)視圖爆炸分解，鈑金工具簡便快捷。

2 SolidWorks三維制圖軟件對異形孔尺寸放樣

兩河口水電站輔機預(yù)埋管路有多處需在機電設(shè)備上現(xiàn)場開孔，將管路、補強板配割后與孔對接焊接，其中頂蓋減壓排水管與肘管第10節(jié)腰部開孔對接安裝難度大，主要原因是管路為φ480×8不銹鋼管，管材尺寸大、重量大，并且空間狹窄不便于操作，同時肘管第10節(jié)腰部相貫線為漸變的半圓，管路與肘管中心線夾角30°，無法用直管對接肘管劃線開孔。

SolidWorks三維制圖軟件可以根據(jù)肘管第10節(jié)制作圖繪制三維立體圖，按圖紙尺寸將繪制φ480×8鋼管模擬肘管第10節(jié)腰部開孔（圖1模擬直管對接肘管三維圖），然后利用軟件的展開功能將肘管展開，得到異形孔的輪廓（圖2模擬肘管開孔后展開平面圖），由于無法按照1：1尺寸對展開后的輪廓打印作為樣本貼在肘管對應(yīng)位置劃線開孔，在此可以將模擬對接后的直管展開（圖3模擬對接后直管展開后平面圖），得到直管展開后的輪廓，將其導(dǎo)入CAD進行標(biāo)注放樣尺寸（圖4模擬對接后直管展開后放樣圖），將直管口按照放樣尺寸劃線，切割得到對接后的直管（圖5模擬配割后的直管三維圖），再用其與肘管第10節(jié)腰部對接劃線，配割肘管第10節(jié)。

圖1 模擬直管對接肘管三維圖

圖2 模擬肘管開孔后展開平面圖

圖3 模擬對接后直管展開后平面圖

圖4 模擬對接后直管展開后放樣圖

圖5 模擬配割后的直管三維圖

兩河口水電站首臺機頂蓋減壓排水管與肘管第10節(jié)腰部開孔對接安裝，應(yīng)用SolidWorks三維制圖軟件對異形孔尺寸放樣，精確度高，使配割后的管路與流線型肘管無縫對接，開孔焊接后外觀質(zhì)量好，而且效率高，一次對接配割合格，符合機電安裝標(biāo)準(zhǔn)化施工。利用SolidWorks三維制圖軟件進行異形孔尺寸放樣，克服了傳統(tǒng)電筒光源照射、管壁外劃針劃線等方法對于結(jié)構(gòu)件大、形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)件操作困難、精度低的弊端，可以模擬各種情況下管路對接異形孔開孔的情況，具有放樣方便、快捷、精度高等優(yōu)點。圖6為該處補強板劃線切割后的外形。

圖6 補強板劃線切割后外形

3 SolidWorks三維制圖軟件對現(xiàn)場制作管件放樣

兩河口水電站位于甘孜藏區(qū)，設(shè)備物資采購運輸周期相對較長，對于現(xiàn)場急需使用的管路管件，可以利用SolidWorks三維制圖軟件對管件進行建模，展開后進行放樣，現(xiàn)場制作的管件質(zhì)量高、外觀好。兩河口水電站6號機技術(shù)供水泵房管路預(yù)埋時，由于設(shè)計供圖時間不及時，其中設(shè)計的內(nèi)襯不銹鋼管φ457×9的等徑三通現(xiàn)場沒有成品，為保證施工進度，需現(xiàn)場使用φ457×9的不銹鋼直管制作該等徑三通。SolidWorks三維制圖軟件可以建模2根φ457×9的不銹鋼直管對接模型（圖7），然后將對接的直管展開（圖8），得到直管展開后的輪廓，將其導(dǎo)入CAD進行標(biāo)注放樣尺寸（圖9），利用樣本紙按放樣圖尺寸劃線（圖10），將放樣紙包裹在直管上切割得到對接后的直管（圖11），再將配割后的直管對接另一直管劃開孔線進行開孔，對接焊接后便可以制成管件使用。

圖7 模擬直管對接成三通的三維圖

圖8 模擬對接直管展開后平面圖

圖9 模擬對接后直管展開后放樣圖

圖10 樣本紙按放樣圖尺寸劃線

圖11 模擬配割后的直管三維圖

4 結(jié)束語

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)的質(zhì)量、效率日益提高，我們應(yīng)該不斷追求創(chuàng)新，嘗試應(yīng)用新的技術(shù)、方法，為工程建設(shè)注入新的活力。SolidWorks三維制圖軟件的功能也在不斷加強，其在工程建設(shè)方面的應(yīng)用也不斷被發(fā)掘，能夠有效的指導(dǎo)和解決水電站施工過程中遇到的實際問題，提高生產(chǎn)效率，值得被推廣應(yīng)用。