摘要:蒸汽夹套管伴热,内管介质为工艺物料,外管介质为蒸汽,在两管之间的空隙中通过蒸汽介质,加热内管,传热量大,不仅可以起保温作用,还可以使管内保持一定温度或提高到一定温度。此技术夹套管形式为内管焊缝隐蔽型,内外管都焊接在法兰上,施工复杂,不论直管段上还是三通、弯头处,都要预留1~2处两半壳位置,以便于内管试压后,再焊接外管预留处的两半壳管。
关键词:化工装置;工艺;技术
引言
本技术通过优化内、外套管的下料方式,严格控制半成品质量,合理设计调整安装作业、无损检测传统的作业顺序,保证了内管100%的无损检测,保证了不锈钢夹套管焊接质量水平,同时,使用这种技术缩短了施工工期,提高了工作效率,节省人力物力资源,同时也加快了施工进度,节约了施工成本。
1 技术特点
科学合理的安排填充管道内外管道安装顺序及施工方法,保证了内管100%无损检测,符合国家标准规范。
内外管下料方式经济科学,减少了切割焊接工程量,节省了人力物力。
定位板安装合理,较少了影响热膨胀的吸收。
2 适用范围
本技术适用于化工装置夹套管施工,对同类工程也有一定的指导作用和参考价值。
3 工艺原理
蒸汽夹套管伴热,内管介质为工艺物料,外管介质为蒸汽,在两管之间的空隙中通过蒸汽介质,加热内管,传热量大。采用该技术施工,温度调节迅速、伴热均匀、伴热效率高,解决了一般伴热管所达不到的效果。形式为内管焊缝隐蔽型。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 施工工艺流程
施工准备 校对管材、管件、阀门的规格型号和材质以及应遵循的标准
内管下料 夹套外管下料 内管的组对、定位板焊接及外管短管/管件套入
内管的焊接 内管无损检测 内管试压 外管焊接 跨接管安装
外管试压
4.2施工准备
4.2.1技术准备
(1)设计图纸和相关文件应齐全,并已按照规定程序进行了设计交底和图纸会审。
(2)施工方案已获批准,并已完成技术和安全交底的准备工作。
(3)前期施工人员已进入现场,技术力量和劳动力资源能充分满足施工需要。
(4) 用于施工的材料、设备已陆续到场,用于施工的工、机具应能充分满足施工需要,并能够得到妥善的维护、保养确保施工时能正常使用。
(5)新工人进场应首先进行岗位培训和安全教育。从事特种作业的施工人员应持证上岗,并应按相关规定考核合格。
(6) 压力管道应在开工前在当地办理书面告知。
(7)管道焊接应在施工前按管道的规格、材质、壁厚、分类作“焊接工艺评定”和焊接作业指导书。
4.2.2材料准备
(1)管材和管件的检验
1) 管材表面应平直,有原始金属光泽、无弯曲、无伤痕、无腐蚀。其外观质量和制造偏差(外径、壁厚、椭圆度)应符合行业标准的规定。
2) 管件外观应无制造缺陷。如缩口、重皮、严重凸凹、叠皱,其制造偏差如角度、椭圆度、壁厚、端面倾斜度都应符合行业标准。
3)管材和管件的标识应清晰、完整、具有可追塑性。
4)管材和管件在储存和运输过程中应妥善保管,使用时不得材质混淆和损坏,不锈钢材质的管材、管件不得与碳钢接触。
(2) 法兰的检验
1)钢制管法兰应符合HG/T20592~20635-2009标准,并应具有相应的质量证明文件。
(3)阀门的检验
1)阀体应完好,开启机构应灵活,阀杆无歪斜、变形、卡涩现象,标牌应齐全。
2)阀门使用前要进行壳体压力试验和密封试验,试验介质为洁净水。
3)壳体试验压力应为阀门在20℃是最大允许压力的1.5倍,密封试验压力应为阀门在20℃是最大允许压力的1.1倍。
4)试验合格的阀门应排尽积水、吹干。密封面和阀杆应涂防锈油。存放状态下,阀门应关闭。出入口应临时封闭,并做好试验合格的明显标记,同时填写“阀门试验记录”。
4.3施工方法及工艺
4.3.1校对管材、管件、阀门的规格型号和材质以及应遵循的标准:
材料应按图纸规定的规格、型号、材质数量进行验收,核对外观质量和几何尺寸是否符合相应产品标准的规定。重点核对法兰标准与阀门法兰标准是否一致。
4.3.2内管下料:
在下料前先把管内吹扫干净,按图结合实际测量的尺寸划线下料。量尺时最好进行复测,以保证尺寸的准确性。
切割管子时,使用砂轮片切割机。打磨坡口时,使用磨光机进行打磨,打磨应平整、光滑,保证焊口质量。
管子端面垂直度偏差值e不得大于下表规定。
4.3.3夹套外管下料:
根据内外管单线图进行下料,欲使内管焊口X光拍片方便,应在相邻两分支点间或相邻两弯头间的直管段上留有一调整半管。外管一般要比内管段短50-75mm,以便内管焊口拍片时,外管段能在内管上移动,无法移动时外管应留150mm长缺口。对切的调整半管长度,应准确地从实际量得,既要减少短管和活口数量,又要方便操作和保证质量,在下料时要周密考虑,统筹兼顾。一般每一管段两个弯头之间应有一个100mm长的短管。
4.3.4内管的组对、定位板焊接及外管短管、管件套入:
内管的组对:
外管下料后,进行内管的组对。首先保证管线的直线性和弯头的角度,并注意管道的水平转角和立体转角的准确性。
定位板焊接:
为了保持内外管中线在一条直线上,夹套管需在内管外壁上焊接定位板,定位板的材质应与夹套管材质相同,定位板长度为40mm,定位板每组3块,三者间的角度均为120°,定位板与外管内壁间隙为1mm。
在靠近弯头处,支撑件不要布置太密,以免影响热膨胀的吸收。
外管成品管、管件套入:
根据现场实际测量,进行下料,不作为调整半管的外管段、弯头提前套入内管。
4.3.5内管的焊接:
内管焊接要求较高,参加焊接的工人必须使培训合格的焊工,焊接定位板以及内管连接处的角焊缝,要防止焊穿内管,焊好每个焊缝后应及时清除焊渣和焊缝两侧的残余物。
4.3.6内管无损检测:
内管焊好后,根据GB50235夹套管制作规定,当内管有焊缝时,焊缝要进行100%的射线检查。
焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次。
4.3.7内管试压:
为了确保内管的质量,内管焊缝无损检测合格后,还要进行强度试验和严密性试验。
部分夹套管设计长度较短,升压时速度较快,试压时泵开关应灵活,以免超压,损坏压力表。
4.3.8外管焊接:
外管焊缝要进行适当的敲打,以除掉焊缝焊根的焊渣,并在焊接外管最后一个半管以前,清除内、外管之间的焊渣和其他杂物,以减少吹扫管道时的堵塞现象。
4.3.9跨接管安装:
跨接管管径较小,焊接时防止产生焊瘤,堵塞管子。
水平夹套管的连通管应防止存液,安装时应注意:若输送液态介质,应高进低出,若输送液态介质,应低进高出。
4.3.10外管试压:
夹套外管试验压力执行设计文件。无明确规定时,夹套外管试验压力文设计压力的1.5倍。
4.4夹套管件结构图
4.4.1弯头:弯头内管曲率半径R=1.5D、外管曲率半径R=1.0D。E1=E2=50mm
4.4.2三通:内管为整体三通,外管分成两半施工。
5.4.3异径管:内管、外管的异径管,在安装中必须使大端处的焊缝位于同一位置。如外管使用顶平或底平的偏心异径管,内管也必须使用相应顶平或底平的偏心异径管。
4.4.4夹套管法兰
内外管均焊接在法兰上。管子壁厚为3.2mm,参照GB50236选择T型接头I型坡口,间隙为0~2mm。