半夹套管端口摔制与成品管件焊接比较

朱晓波

（中国化学工程第九建设有限公司 辽宁盘锦 124021）

0 绪论

夹套管一般是用来加热或维持流体温度的特殊管道。化工装置中，为确保输送介质在管道中不凝结堵塞，设计中经常采用保温效果比普通伴热管好的夹套管伴热。河北三翰化工有限公司重油深加工安装工程中，因输送介质的工艺管凝固点在50℃～100℃，设计采用了“内管焊缝外露型”夹套管（亦叫半夹套管），如图1所示。

图1 内管焊缝外露型

本文主要通过对比半夹套管中直管段端口采用现场摔制与采用成型冲压管件焊接，选取一种既经济又快速的施工方式。数据主要依据河北三翰化工有限公司重油深加工工程施工过程中统计及分析。该工程主要以煤焦油的粗蒽、脱晶蒽油、溶剂油为原料，对其组份进行减压精密分离结晶，开发出精蒽、咔唑、芴、苊、蒽醌等新产品，是生产塑料等下游产品的重要原料。介质主要是黑色粘稠液体，故采用夹套管伴热，工艺管线由攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司设计。

1 原理比较

1.1 摔制

摔制有时两端口径差差别较大，就把较大口径的管一端均匀割去几条管片，通过加热使其软化，然后使用工具进行敲打，让割去的缺口紧密的靠在一起形成接缝，同时将小端口敲圆，焊接好接缝。在半夹套伴热中，因管件与管子是一体煨制而成，这样就会少一道焊口，减少了焊接量，同时也减少焊接工艺潜在的泄漏点。

1.2 焊接成品冲压管件

冲压管件的优势为冲压管件适用于石油、天然气、化工、水电、建筑和锅炉等行业的管路系。而且制造周期短，生产成本低，制作工艺简单，集密度高，焊接施工方便。冲压管件通过模具固定，确保冲压件的尺寸和形状精度，同时不损伤冲压件的表面外观。并且模具的稳定性强，所以冲压的出来的管件外观漂亮，具有“一模一样”的特征。

2 所用工料时比较

攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司设计的工艺管线公称直径范围为DN32至DN200，选用套管规格如表1所示。

因现场使用管径跨度较大，我们选用两个适中的管径（DN50，DN125）进行对比。管径的外形尺寸分别为φ57×3.5mm与φ89×4mm，φ133×4.5mm 与 φ168×5mm。大小头制作尺寸为 φ89×4/66×3.5，φ168×5/

表1 套管规格

145×4，管径变形分别为△r1=△d/2=（89-57-2）/2=15mm，△r2=△d/2=（168-133-2）/2=16.5mm。

2.1 摔制工料时

（1）乙炔与氧混合燃烧形成的火焰，称为氧-乙炔焰，具有很高的温度（约3200℃）。施工中使用气焊中主要为火焰。低碳钢的熔化温度为1420℃～1450°C，故用氧-乙炔焰将管道端口加热软化，用工具均匀敲打，同时管道在预制支架上均匀滚动，反复两至三次就可以完成摔制。

（2）摔制需要两个成熟的技工相互配合完成。如若温度过高，会影响母材的结构组织，温度较低变形不均匀。经过统计预制20个DN50管径的大小头需要2.5工日；氧气、乙炔使用分别为6瓶、3瓶；摔制大小头所用管材φ89×4长度为6cm，重量0.5kg。预制20个DN125管径的大小头需要4工日；氧气、乙炔使用分别为12瓶、6瓶；摔制大小头所用管材φ168×5长度为 6cm，重量 1.2kg。

2.2 焊接管件工料时

（1）在缩径或扩径变形压制过程中，根据不同材料和变径情况，确定采用冷压或热压。通常情况下，尽量采用冷压，但对多次变径而引起严重的加工硬化的情况、壁厚偏厚的情况或合金钢的材料宜采用热压。

（2）管件采购到货以后，管工与焊工配合“点口”，校准同轴度后，焊工方可进行焊接。为保证工作效率，一个管工配备三名焊工；一名焊工负责配合管工点口，两名焊工负责焊接。经过统计预制20个DN50管径的大小头需要2.5工日；焊条使用量为25kg；管件的价格为14元/个。预制20个DN125管径的大小头需要5.5工日；焊条使用量为55kg；管件的价格为48元/个。

3 经济成本比较

根据市场价格，技工工资为240元/工日；氧气价格为30元/瓶、乙炔价格为90元/瓶；每个技工焊接量约为40寸口；焊条价格为4元/kg。

3.1 摔制成本汇总（表2）

总价=10×240+9×30+18×90+35×4+134=4564 元

3.2 成品管件成本汇总（表3）

总价=8×240+80×4+1240=3480 元

表2 控制成本汇总

表3 成品管件成本汇总

4 结论

经比较，使用成品管件焊接比现场摔制管件节约成本，而且使用成品冲压管件焊接，焊接外观较为美观，另一方面预制相对简单，只需要管工进行“对口”后，焊工进行施焊，质量方面比较容易控制。