夹套管现场施工方法

精心整理 聚甲醛夹套管安装

随着我国产业结构的改变，已由高能耗、低效益的行业向低成本、高附加值的行业转变，石油化工行业也不例外，目前我国的许多化肥生产企业向精细化工、制药、化纤及纺织等方面拓展。而这些行业中有大量的夹套管，随着精细化工及先进生产工艺的进一步发展，夹套管在化工装置管线中所占比重越来越大。夹套管在化工装置管道系统中是很重要的管线,所输送的介质对加热温度要求较为严格。其质量将直接影响整个装置的运行。国内到目前为止只颁布了纺织行业的《夹套管施工及验收规范》(FJJ211--86)，很多施工企业还未接触过夹套管，我公司连续施工了两套含有大量夹套管的工程：无锡JADE工程、云天化10000t/a聚甲醛工程。下面以云天化10000t/a聚甲醛工程为实例进行说明： 第一部分：安装工艺

一：特点 1：我公司承建的云天化10000t/a聚甲醛工程由甲醛浓缩单元、三聚合成单元、聚合单元、中间罐区、管廊等组成。 整个聚甲醛装置结构紧凑，设备多；管道回路较多，仪表的监控点也多。管道布置相当密集、拥挤。 聚甲醛装置夹套管按工艺流程回路划分成58个回路系统。其中放空、放净系统较为复杂，庞大，施工难度大。 套管内介质：0.45Mpa蒸汽,75℃热水。 操作温度：内管30℃--225℃，套管：75℃--155℃。 操作压力：内管-0.09Mpa----0.4Mpa,套管：0.4Mpa----0.9Mpa 聚甲醛装置夹套管分成热水夹套和蒸汽夹套两种。 内管：0Cr18Ni9Ti，套管：20# 主要工作量如下： 管道总长：内管2497米。 套管2708米。 焊接量：内管7488个DIN。 套管11546个DIN。 本工法是根据夹套管现场的制作、预制、安装的实际情况,合理安排工艺环节,对关键工序进行程序化施工，从而提高了制作、安装精度和施工速度，施工质量也易于控制。同时对管工及焊工的素质要求较高。 精心整理 二：工艺程序

全夹套管以先主管后分支管为基本顺序施工。制作安装程序见附图一（施工流程图）： 三：操作要点： 1：夹套管配件的检验、核对 1-1：内管管材、管件的材质为：TP321，外管为：20#。夹套管内、外管管材均为无缝管。不同管材、管件均有相应的色标，详见附件一（管材、管件的标注方法及措施）。 1-2：内管的弯头、大小头均采用成品对焊管件，其制造标准为GB12459-90,弯头的弯曲半径为：R=1.5D。 1-3：外管的弯头采用对剖弯头，R=1.0D。 1-4：内管有支管处不采用成品三通，而采用现场开孔后焊接的方式。 1-5：在制作、安装前，根据施工图对夹套管的配件：管材、管件、阀门、法兰、特殊件、导向块、隔板等进行检验、核对。应与施工图一致。 2：管道的校直及内外表面的处理 2-1：到场的管道若有弯曲现象，要进行校直处理。校直工作应在专用的校直工作平台上校直处理。不能用榔头等铁器工具敲击，不锈钢管不能用火烤。 2-2：管道若有明显油迹，必须进行脱脂处理，可用溶剂四氯化碳或碱液进行脱脂处理。 3：仔细核对空视图尺寸 3-1：核对设备管口方位、坐标、标高、中心线坐标、管口法兰标准形式，材质是否和施工图一致。 3-2：仔细核对空视图尺寸，并现场实测，根据实际测量长度及空视图尺寸下料，并确定出特殊件、仪表件及支管的具体位置。 4：特殊件、仪表件的开孔 特殊件、仪表件及支管的开孔的具体位置确定后，采用钻孔方式开孔，所开孔直径要比支管外径大4mm，便于支管焊接或仪表件的自由插入，开孔完毕后要用棒式砂轮对所开孔进行清理，以符合设计要求。 5：内管的预组对、预安装 5-1：将已制作好的内管管段按空视图要求预组对，点焊，并预安装。 5-2：经预组对、预安装再次调整各管段的尺寸，使其符合设计要求和现场实际情况。 5-3：确定出内管活口及调整段的具体位置。 5-4：经预组对、预安装，确定出合理的组装程序。 5-5：按预安装顺序将内管各管段编号，并记录在册。 6：确定外管尺寸 精心整理 根据内管预安装情况，以及到现场的调整半管的尺寸确定出套管的长度。

7：内管的局部组对、焊接 7-1：按5-4中所确定出来的合理组对程序，将内管局部组对焊接，焊接采用手工氩弧焊，在焊接过程中采用相应的施工措施防止焊接变形。 7-2：预制管段后要进行再次校直处理，以消除焊接变形而造成的管道弯曲,对焊缝进行无损检验 7-3：由于本装置夹套管内部清洁要求特别高，故要对预制管段进行内清洁，具体运作详见附件二：《夹套管管材、管件清洁措施》。 8：安装导向块：定位板的长度一般为40mm，其厚度为B=4.5mm，其高度H由其内管外径及外管内径而确定，外管套上后间隙值为1～1.5mm为宜。 8-1：导向块的制作见图一：

8-2：导向块的制作尺寸见下表： 内管 外管 导向块厚度 材质 备注 DN 外径 DN 外径 15 18 40 45 20 25 40 45 Φ5 Φ5 TP321 Φ5的圆钢 25 32 50 57 7.5 4 TP321 40 45 80 89 16.5 4 TP321 50 57 80 89 10.5 4 TP321

80 89 125 133 15 5 TP321 8-3：导向块距弯头之间距离T≤600mm，导向块布置按下表 工艺管DN 15 20 25 40 50 80 100 150 200

导向块距离（M） 2.0 2.0 3.0 4.5 5.0 6.0 7.0 8.5 8.5

8-2：导向块应按设计要求的布置方式（见图2）满焊在内管上： 9：外管的制作 9-1：按上述第6点所确定的尺寸下料

图一 精心整理 9-2：热源进出口 9-2-1：本装置的热源有0.45mpa的蒸汽和75℃和50℃的热水共计三种介质，对于蒸汽介质应高进低出，对热水介质应低进高出。热源流向尽可能和内管介质流向相反。而且夹套管要能自行放空，自行导淋，如图3所示。

1、夹套管4、导淋7、回水总管 2、工艺管5、隔板8、放空 3、供水总管6、热水进口9、热水出口 图3 9-2-2：最小距离（min）的要求 夹套管要尽可能地避免潜在冻结点和避免死端。故对热源引入，引出口位置有最小距离（min）要求。本装置最小距离定义在25--35mm之间，（见图3） 9-3：跨越管口及放空、导淋口位置确定。 9-3-1：对于蒸汽夹套系统在两加热段之间需要跨越管连接时，应有两个跨越管，一个在上面（作气相跨越），一个在下面（作液相跨越）如图4所示。

连续焊 工艺管 导向块 夹套管 120°

图2

Min Min

Min Min 3 2 1

4 5

6

7 8 9 精心整理 9-3-2：对于热水夹套系统两加热段间需跨越管连接时，跨越管应在上面，以防止气相积存于套管内，如图4所示。 9-3-3：在夹套管线的最高点及最低点，必须设置放空点和导淋点，如图4所示。 9-3-4：跨越管口及放空，导淋管口位置最小距离（Min）要求：为了尽可能地避免潜在冻结点和避免死端，各跨越管口、导淋口、放空口位置有最小距离要求，最小距离定义在25--35mm之间，如图4。 9-3-5：水平夹套管跨越管应与夹套管的切线方向连接，如图4所示。 9-3-6：跨越管（连通管）为方便拆卸，其连接应采用标准法兰连接，其优点为便于组对、检查、拆卸。 10：外管对热源引入、引出、跨越管口的开孔。 10-1：热源管、跨越管管径的确定。 10-1-1：蒸汽夹套系统的热源管、跨越管管径均为DN20。 10-1-2：热水系统、热源管、跨越管管径按下表中尺寸确定。 管道尺寸 工艺管线 公称直径 15 20 25 32 40 50 80 100 150 200

夹套 公称直径 40 40 50 80 80 80 125 150 200 250

夹套管的热水进出管及跨越管 公称直径 15 15 15 15 15 15 20 25 40 40

Min 导淋 跨越管（切线方向） 热水夹套套套

AVV自动放空阀 工艺管 设备管口

跨越管

图4 跨越管（切线方 跨越管（切线方 蒸汽夹套 跨越 精心整理 10-2：外管的开孔

10-2-1：外管的开孔采用钻孔方式开孔，所开孔内径要比热源管外径大4mm，开孔后应用棒式砂轮、圆锉、半圆锉修孔，直至满足设计要求。 10-2-2：对于跨越管口开孔，应在外管切线方向开孔，开孔后应用棒式砂轮、半圆锉或圆锉修孔，将所开孔修整成跨越管和外管切线方向连接的相贯线形式。对于不同管径外管和不同管径跨越管其相贯线均不相同。 11：夹套法兰的安装 11-1：聚甲醛装置夹套管夹套法兰采用非标法兰，代号为NF002，材质为0Cr18Ni9Ti。见图5其外型尺寸与ANSI300LB法兰相同。

11-2：夹套法兰和内管以承插焊形式连接如图6。 11-3：夹套法兰和外管是以对接角焊缝形式连接，如图6。 11-4：与夹套法兰连接的外管的制作。

3 N-Φ 图5 25~35

热水跨越管 工艺管

外管

夹套法兰

图6 Φ