在石油化工裝置中夾套管內管一般都是工藝系統主物料管道,并且需要保持較高的溫度,其制作安裝質量的優劣對整個裝置投產后的高效平穩運行影響非常大。夾套管的施工從預制到安裝從工藝角度又有許多特殊要求,準確把握安裝工藝的特殊性要求,并且在施工過程中嚴格控制每一步的工作質量才能保證夾套管的安裝質量,下面就夾套管預制、制作、安裝工藝的一些注意事項做簡要闡述。
夾套管就是在物料管的外部再安裝一個套管,在兩管之間空隙中通入熱水、熱油、蒸汽或聯苯等熱媒介質,對物料進行加熱,使管內物料保持一定溫度或加熱至一定溫度。本文主要針對蒸汽套管:蒸汽套管用于輸送易凝固的介質(如工業萘凝固點~80℃),施工不當,容易造成蒸汽套管內外管串氣、介質堵塞管道等問題。
夾套管可分為兩種型式:第一種是內外管都焊接在法蘭上,第二種是外管用管帽形式直接焊在內管管壁上。第一種施工簡單,不需要預留管段,內管的焊縫可以隨時發現,外面的熱應力可以分段吸收,第二種施工復雜,不論直管段上還是三通、彎頭處都要求外管預留1-2處兩半殼位置,以便于內管試壓后再焊接外管預留處的兩半殼管。現主要使用第一種安裝方式。
蒸汽夾套管預制的主要程序:內管劃線下料→定位板焊接→外管下料 破口制備→組對內外管→內管焊接→內管焊縫檢測→附件安裝焊接→內管試壓→外管試壓
(一)內管和外管可采取整根管下料,同時盡量避免內管焊縫出現在內部,在管段連接處可用法蘭進行連接。
(二)夾套管預制過程要點:
1. 蒸汽套管的管道、管件等材料要符合設計標準,要有權威的質量認證。
2.定位板焊接:為保證內外管的夾套間隙,滿足工藝要求,夾套管內管外壁應焊以同材質的定位板,定位板與外管內壁間隙δ>1.5mm為宜,如設計無嚴格要求時可參照下表:
公稱直徑 |
熱載體壓力MPa |
厚度t |
1.6 |
1.6-4.0 |
4.0-15 |
內管 |
外管 |
定位板的高度h |
碳鋼 |
不銹鋼 |
15 |
40 |
8 |
8 |
|
4 |
3 |
20 |
40 |
5 |
5 |
|
4 |
3 |
25 |
50 |
7 |
7 |
6 |
4 |
3 |
40 |
80 |
13 |
13 |
10 |
6 |
3 |
50 |
80 |
8 |
6 |
6 |
6 |
3 |
65 |
125 |
13 |
10 |
8 |
6 |
3 |
80 |
125 |
18 |
16 |
13 |
6 |
3 |
100 |
150 |
18 |
16 |
10 |
6 |
3 |
150 |
200 |
16 |
13 |
8 |
6 |
3 |
200 |
250 |
16 |
13 |
6 |
6 |
3 |
250 |
300 |
14 |
10 |
6 |
6 |
3 |
定位板安裝以不影響環隙的介質流動和管子的熱位移為宜,水平配管時其中兩塊定位板對地面夾角保持在110度-120度范圍內。垂直配管三塊定位板120度均勻分布。三個支撐塊形成的外圓小于套管內徑~3mm。≤DN50的內管支撐間距3米,≥DN80的內管支撐間距≤4米。
3.外管開孔:蒸汽套管施工要比普通管道施工復雜困難得多,外管上開孔時,應在套入內管前進行,如在后期開孔可使用磨光機進行開孔,在使用氣焊開孔時,需要技藝高超有資質的焊工施工以免出現內管刺漏、燒穿現象,為后期試壓及使用造成不必要麻煩。
4.為確保保溫效果,管道上相鄰的兩道焊縫≤40 mm。焊接前管道要除銹,管口鏟坡口。
5.內管組對焊接:施焊前對管道進行破口處理,并按圖紙要求進行施焊。焊后所有管道焊縫焊接藥皮必須清理干凈,焊縫用砂輪打磨光滑均勻。
6.內管100%射線探傷檢查及內管試壓:只有在內管100%射線探傷基礎合格后并且經過內管強度試驗和嚴密性試驗全部合格,才能進行使用。
三、夾套管安裝工藝要點
1.夾套管安裝應在建筑物、構筑物施工基本完成,有關配管的配備及支吊架已就位、固定、找平后進行,且夾套管應先于鄰近有關單線管道的安裝。
2.夾套管附屬的聯接件(溫度計、壓力表接頭等)應與夾套管制作同時施工完畢。
3.高溫夾套管使用的螺栓、螺母應涂以二硫化鉬、石墨機油等“防燒結劑”,墊片應涂密封膏,以方便拆卸和維修。高溫夾套管使用的螺栓、螺母在運行時應按設計規定進行熱緊。
4.聯通管安裝
夾套管安裝工序基本結束后,保溫工作開始前,進行聯通管安裝。水平夾套管的聯通管安裝應注意:若輸送汽態介質,應高進底出;若輸送液態介質,應低進高出。管路應排放流暢,防止積液,避免堵塞通路。
4.1夾套管聯通管連接形式有以下幾種:
(1)法蘭管段連接處:

(2)彎頭管段連接處:

(3)三通管段連接處:

夾套管閥門和夾套管法蘭的聯通管安裝應緊湊美觀,方便檢查和操作,法蘭上多余的聯通管在系統清掃合格后,保溫工作前封焊
四、夾套管系統試驗
1.內管的試驗
夾套管內管焊接安裝完畢后并經焊接檢測合格后,進行內管的強度試驗,屬于高、中壓管道的內管或設計油特殊要求的還應做嚴密性試驗。
2.外管的試驗
外管試驗可用氮氣或壓縮空氣進行試驗但不得使用水試驗
3.夾套管系統的吹洗
(1)內管用干燥無油的壓縮空氣進行系統吹掃,氣流不小于20m/s應用錘(不銹鋼管道用木錘或銅錘)敲打管子,對焊縫、死角和管底等部位應重點敲打,但不應損傷管子。管子出口處放置白布檢查,吹出氣流中無鐵銹和臟物為合格。
(2)蒸汽夾套管系統用低壓蒸汽進行吹掃,檢查管路的暢通性及被吹出的污物。吹的順序是先主管后支管,最后進入夾套管的環隙。操作時應充分暖管,緩慢開啟控制閥門升溫暖管,恒溫60min后,連續吹掃10-20min,應重復3-4次。
在夾套管施工工程中應把握工藝特殊要求,嚴格控制工序質量,才能保證夾套管安裝質量優良,保證裝置開車一次成功,且為裝置順利運行打下良好的基礎。