半夾套管端口摔制與成品管件焊接比較

朱曉波

（中國化學工程第九建設有限公司 遼寧盤錦 124021）

0 緒論

夾套管一般是用來加熱或維持流體溫度的特殊管道。化工裝置中，為確保輸送介質(zhì)在管道中不凝結堵塞，設計中經(jīng)常采用保溫效果比普通伴熱管好的夾套管伴熱。河北三翰化工有限公司重油深加工安裝工程中，因輸送介質(zhì)的工藝管凝固點在50℃～100℃，設計采用了“內(nèi)管焊縫外露型”夾套管（亦叫半夾套管），如圖1所示。

圖1 內(nèi)管焊縫外露型

本文主要通過對比半夾套管中直管段端口采用現(xiàn)場摔制與采用成型沖壓管件焊接，選取一種既經(jīng)濟又快速的施工方式。數(shù)據(jù)主要依據(jù)河北三翰化工有限公司重油深加工工程施工過程中統(tǒng)計及分析。該工程主要以煤焦油的粗蒽、脫晶蒽油、溶劑油為原料，對其組份進行減壓精密分離結晶，開發(fā)出精蒽、咔唑、芴、苊、蒽醌等新產(chǎn)品，是生產(chǎn)塑料等下游產(chǎn)品的重要原料。介質(zhì)主要是黑色粘稠液體，故采用夾套管伴熱，工藝管線由攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司設計。

1 原理比較

1.1 摔制

摔制有時兩端口徑差差別較大，就把較大口徑的管一端均勻割去幾條管片，通過加熱使其軟化，然后使用工具進行敲打，讓割去的缺口緊密的靠在一起形成接縫，同時將小端口敲圓，焊接好接縫。在半夾套伴熱中，因管件與管子是一體煨制而成，這樣就會少一道焊口，減少了焊接量，同時也減少焊接工藝潛在的泄漏點。

1.2 焊接成品沖壓管件

沖壓管件的優(yōu)勢為沖壓管件適用于石油、天然氣、化工、水電、建筑和鍋爐等行業(yè)的管路系。而且制造周期短，生產(chǎn)成本低，制作工藝簡單，集密度高，焊接施工方便。沖壓管件通過模具固定，確保沖壓件的尺寸和形狀精度，同時不損傷沖壓件的表面外觀。并且模具的穩(wěn)定性強，所以沖壓的出來的管件外觀漂亮，具有“一模一樣”的特征。

2 所用工料時比較

攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司設計的工藝管線公稱直徑范圍為DN32至DN200，選用套管規(guī)格如表1所示。

因現(xiàn)場使用管徑跨度較大，我們選用兩個適中的管徑（DN50，DN125）進行對比。管徑的外形尺寸分別為φ57×3.5mm與φ89×4mm，φ133×4.5mm 與 φ168×5mm。大小頭制作尺寸為 φ89×4/66×3.5，φ168×5/

表1 套管規(guī)格

145×4，管徑變形分別為△r1=△d/2=（89-57-2）/2=15mm，△r2=△d/2=（168-133-2）/2=16.5mm。

2.1 摔制工料時

（1）乙炔與氧混合燃燒形成的火焰，稱為氧-乙炔焰，具有很高的溫度（約3200℃）。施工中使用氣焊中主要為火焰。低碳鋼的熔化溫度為1420℃～1450°C，故用氧-乙炔焰將管道端口加熱軟化，用工具均勻敲打，同時管道在預制支架上均勻滾動，反復兩至三次就可以完成摔制。

（2）摔制需要兩個成熟的技工相互配合完成。如若溫度過高，會影響母材的結構組織，溫度較低變形不均勻。經(jīng)過統(tǒng)計預制20個DN50管徑的大小頭需要2.5工日；氧氣、乙炔使用分別為6瓶、3瓶；摔制大小頭所用管材φ89×4長度為6cm，重量0.5kg。預制20個DN125管徑的大小頭需要4工日；氧氣、乙炔使用分別為12瓶、6瓶；摔制大小頭所用管材φ168×5長度為 6cm，重量 1.2kg。

2.2 焊接管件工料時

（1）在縮徑或擴徑變形壓制過程中，根據(jù)不同材料和變徑情況，確定采用冷壓或熱壓。通常情況下，盡量采用冷壓，但對多次變徑而引起嚴重的加工硬化的情況、壁厚偏厚的情況或合金鋼的材料宜采用熱壓。

（2）管件采購到貨以后，管工與焊工配合“點口”，校準同軸度后，焊工方可進行焊接。為保證工作效率，一個管工配備三名焊工；一名焊工負責配合管工點口，兩名焊工負責焊接。經(jīng)過統(tǒng)計預制20個DN50管徑的大小頭需要2.5工日；焊條使用量為25kg；管件的價格為14元/個。預制20個DN125管徑的大小頭需要5.5工日；焊條使用量為55kg；管件的價格為48元/個。

3 經(jīng)濟成本比較

根據(jù)市場價格，技工工資為240元/工日；氧氣價格為30元/瓶、乙炔價格為90元/瓶；每個技工焊接量約為40寸口；焊條價格為4元/kg。

3.1 摔制成本匯總（表2）

總價=10×240+9×30+18×90+35×4+134=4564 元

3.2 成品管件成本匯總（表3）

總價=8×240+80×4+1240=3480 元

表2 控制成本匯總

表3 成品管件成本匯總

4 結論

經(jīng)比較，使用成品管件焊接比現(xiàn)場摔制管件節(jié)約成本，而且使用成品沖壓管件焊接，焊接外觀較為美觀，另一方面預制相對簡單，只需要管工進行“對口”后，焊工進行施焊，質(zhì)量方面比較容易控制。