管道现场加工——三通管的展开及制作

三通管是用于管道分支、分流处的管件，按主管与分支管的同异分为同径三通和异径三通，按分支管轴线与主管轴线的夹角(α)分为正交三通(α＝90°)和斜交三通(α＜90°)。图3—15为三通管的投影图。

图3-15 三通管的立体图和投影图

1．同径正交三通管的展开及制作

1．1 同径正交三通管的展开

同径正交三通管展开图的步骤、方法如下。

①以O为圆心，以D／2为半径作半圆并6等分，得等分点4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′。

②沿半圆直径4′4′方向，作一线段AB，AB＝πD，并将其12等分，得等分点1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1。

③在直线AB上过各等分点作垂线，同时由半圆上各等分点1′、2′、3′、4′向右引水平线与各垂直线相交，将所得的交点连成圆滑的曲线，即得三通支管展开图(又称雄头样板)。

④以直线AB为对称线，将44范围内的垂直线对称地向上截取，并用圆滑的曲线连起来，即得三通主管展开图(又称雌头样板)，如图3—16所示。

1． 2 同径正交三通管的制作

划线之前，应在主管和支管上划出定位十字架，并用样冲轻轻冲之，再分别把雌、雄样板中心对准管道中心线，划出切割线，便可进行切割。切割时，应根据坡口的要求进行，支管上要全部坡口，坡口的角度在角焊处为45°，对焊处为30°从角焊处向对焊处(即尖角处)逐渐缩小坡口角度，且要过渡均匀。

同径三通组对时，要求主管上开孔的大小与支管径相配，焊缝处的内缝相平，组对时用宽座角尺校正支管与主管间的角度为90°，然后点焊固定，最后进行焊接。

图3—16 同径正交三通管展开图

2．异径正交三通管的展开及制作

异径正交三通管也称异径正三通，简称异径三通，图3—17为异径三通的立体图和投影图。

2．1 异径正交三通管的展开

异径正交三通管的展开步骤、方法如下(见图3—18)。

图3—17 异径正交三通管的立体图与投影图

图3—18 异径正交三通管的展开①根据主管(管Ⅱ)及支管(管Ⅰ)的外径在一根垂直轴线上画出大小不同的两圆(将主管画成半圆，因支管与主管连接仅在上半圆)。

②将支管半圆6等分，得交点4、3、2、1、2、3、4，再从各等分点作支管轴线的平行线，与主管圆弧交于4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′各点。

③沿直管直径44线的水平方向作一水平线段AB，AB=πD(D为支管管径)，并将其12等分，得各分点1、2、3、4、3、2、1、2、 3、4、3、2、1各点。

④由直线AB上的各等分点作垂直引下线，然后由主管圆弧上各交点向右引水平线，对应相交于各点，用圆滑的曲线把各相交点连接起来，即得支管展开图(又称雄头样板)。

⑤再延长支管圆中心线的垂线，将此垂线的某一点定为1°，在此直线上以1°为中心，上下对称量取主管圆弧上的弧长  

，得交点1°、2°、3°、4°，通过这些点作支管圆中心垂线的垂直线。

⑥过支管与主管圆弧的各相交点4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′作支管圆中心垂线的平行线，对应相交于各点，用圆滑的曲线将各相交点连接起来，即得三通主管展开图(又称雌头样板)。

2．2 异径正交三通管的制作

划线之前，应先在主管和支管上划出定位十字线，并用样冲轻轻冲之，分别把雄、雌样板中心对准管道中心线划出割线，然后即可进行切割，组对时应用宽座角尺校正支管与主管的角度为90°，支管管端应与主管内壁相平，支管不得伸入主管管腔内。

3．同径斜交三通管的展开及制作

同径斜交三通管简称同径斜三通，图3—19为同径斜三通的立体图和投影图。其主管与支管交角为α。

图3-19 同径斜三通管的投影图与立体图3．1 同径斜三通的展开

同径斜三通展开图的步骤、方法如下(见图3—20)。

①根据主管直径及相交角。画出同径斜三通的正面投影图(主视图)。

②在支管顶端画半圆并6等分，得各等分点1、2、3、4、5、6、7，过各等分点作斜支管轴心的平行线与支管与主管相交线于1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′。

③在支管直径17线段的延长线的方向上，作直线AB，AB=πD并将其12等分，得各等分点1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。

④过AB线段的各等分点1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1作AB的垂线，再过主管与支管的相交点1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′作线段AB的平行线，依次对应相交于各点1″、2″、3″、4″、5″、6″、7″、6″、5″、4″、3″、2″、1″，将所得交点用圆滑的曲线连接起来，所得的几何图形就是支管展开图(即雄头样板)。

⑤在主管右断面图上画半圆，由支管与主管的相交点1′、2′、3′、4′向右引主管轴心线的平行线，将主管断面图的半圆分成6份，交于a、b、c、d点。

⑥在三通主管下面作一线段7°1°平行于三通主管轴心线，在7°1°的一端，上下依次截取  

，并作7°1°的平行线段，再过1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′各点作三通主管轴线的垂直引下线，依次相交于1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°，将交得的各点用圆滑的曲线连接起来，所得图形即是三通主管开孔的展开图(即雌头样板)。

3．2 同径斜三通管的制作

同径斜交三通管的划线、下料及拼接与同径正三通相同，坡口根据夹角的大小及开孔的大小可灵活掌握，以满足焊接要求为原则。主管和支管一般在钝角一边的上半只，可开全坡口，坡口角度为30°～35°，下半只在尖角处为30°，然后逐渐过渡为45°，经过逐渐均匀过渡，两管夹角处的坡口最大。

图3-20 同径斜三通管的展开图4．异径斜三通管的展开与制作

4.1 径斜三通管接合线

运用正投影原理画出异径斜三通的立面图与侧面图，见图3—21。

图3-21 异径斜三通管投影图①在立面图和侧面图支管顶端画半圆并6等分，得各等分点1、2、3、4、3、2、1，然后在立面图上和侧面图上通过各等分点作支管轴线的平行线，在侧面图上得交点4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′。

②过各交点(4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′)向左引三通主管轴心线的平行线，使之与立面图上斜平行线对应相交于1°、2°、3°、4°、3°、2°、1°，将这些交点用圆滑的曲线连接起来，即为异径斜三通管的接合线，如图3—22所示。

4．2 异径斜三通管的展开

异径斜三通管的展开如图3—23所示。

①在异径斜三通支管直径71方向的延长线作一条线段AB，AB=πD(D为斜三通支管外径)，并将其12等分。得交点7、6、5、4、3、2、1、2、3、4、5、6、7。

图3—22 异径斜三通管接合线的求法

图3—23 异径斜三通管的展开②过线段AB的各等分点作线段AB的垂线，再由支管与主管接合线上各点1′、2′、3′、4′、5′，6′、7′各点作线段AB的平行线，与线段AB的垂线对应相交于7′、6′、5′、4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′各点，将所得的各点用圆滑的曲线连接起来，所得的几何图形即为支管展开图(又称雄头样板)。

③在三通主管下面，过4°作一直线平行于三通主管轴心线，以4°直线为基准，上下依次截取   

等于侧面图上的  

。

④过立面图上1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′作平行于三通主管轴心线的垂线，与1°、2°、3°、4°、3°、2°、1°直线相交于4″、5″、6″、7″、6″、5″、4″、3″、2″、1″、2″、3″各点，将上述各交点用圆滑的曲线连接起来，即得三通主管挖眼的展开图(又称雌头样板)。

3．7．4．3 异径斜三通管的制作

异径斜三通管的划线、下料及拼节方法与同径三通管相同，不同之处在于支管插入主管时，其管端应与主管外壁相平，管端不得伸人主管管腔内。

3．7．5 等径等角三通管的展开及制作

图3—24为等径等角三通管的展开图。图中D代表三通管外径，三通管三个支管互成120°角。在ΔAOB中，∠AOB=120°，∠OAB=∠BOD=30°，因此，求作展开图时用的小圆半径r的计算公式为：

式中　r——展开图用的小圆半径，mm；

D——三通管外径，mm。

图3-24 等径等角三通管的展开图

等径等角三通管展开图的步骤、方法如下。

①运用正投影原理绘出等径等角三通管的立面图(主视图)。

②在三通支管直径CD延长线的方向上作一水平线段EF，EF=πD(D为三通管外径)，并将其12等分，得等分点1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1。过各等分点作垂直引线。

③过O点作一水平线，与过EF各等分点所作的垂直引上线交于1′、2′、3′、4′、3′、2′、1′、2′、3′、4′、3′、2′、1′等点，以1′为圆心，以r(r＝D／2tan30°，亦可直接量取r=OM)为半径画半圆，并6等分，得等分点1°、2°、3°、4°。

④过小半圆上的各等分点1°、2°、3°、4°向右引水平线，依次与EF各等分点的垂线相交于各点，将所得交点用圆滑曲线连接起来，即得等径等角三通管的展开图。

等径等角三通管的划线、下料、组对与正三通管相同，只是三通管的夹角互为120°，组对时需用量角器认真核对。

3．7．6 任意角度的等径三通管的展开及制作

对于任意角度的三通管通常是用放样的方法来求展开图。其具体方法、步骤如下(见图3-25)。

①运用正投影原理，绘出任意角度等径三通管的立面图(主视图)。

图3-25 任意角度等径三通管展开图②支管断面图上以D／2为半径作半圆并6等分，得等分点1、2、3、4、5、6、7，过各等分点作支管轴心线的平行线，与管Ⅰ、管Ⅱ的接合线交于点1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′。

③管Ⅰ展开图。在管Ⅰ端，在直径BA方向的延长钱上，作一线段EF，EF＝πD，并将其12等分，得各等分点1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1，过各等分点作EF的垂线，再过管工、管Ⅱ的结合点1′、2′、3′、4′作EF的平行线，依次对应相交于各点，把各相交点用圆滑的曲线连接起来，即得管工展开图。

④管Ⅱ展开图。在三通支管一端，沿其直径CD方向的延长线上作线段GH，GH=πD，并将其12等分，得等分点7°、6°、5°、4°、3°、2°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°，过各等分点作GH的垂线。再过支管Ⅱ与支管Ⅱ的结合点7′、6′、5′、4′，支管Ⅱ与支管Ⅰ的结合点3′、2′、1′、作线段GH的平行线，依次与过等分GH各点的垂线对应相交于各点，把各相交点用圆滑曲线连接起来，即得管Ⅱ展开图。

任意角度等径三通管的划线、下料与等径正三通管相同，组对时需用量角器认真校对所需角度。