王兵
中石化第十建设有限公司 山东省青岛市 ?邮编 266000
摘要
夹套管是伴热管的一种，即在工艺管道的外面安装一套管，类似套管式换热器进行伴热。在理论上，只要伴热介质温度与内管介质的温度相同，或略高一些，就能维持内管介质的温度，这时蒸汽消耗量只需满足本身的热损失，因而伴热效率是比较高的。本论文主要是以SABIC IBN RUSHD IR-II Expansion Projects PET II Plant装置中管线为基础编制而成。装置中的中高压管线系统要求热损失必须低于2%，因此采用热油来进行伴热。所以施工质量要求严格。本论文结合沙特当地规范和ASME规范的要求重点介绍在国外夹套管施工的工序以及重点、难点。
关键词：定位板；厚壁夹套管；
1.概述
夹套管是伴热的一种，主要是用于伴热要求高、热损失比较小的系统。大体上一般分为法兰式夹套管、管帽式夹套管和板式夹套管。本装置中中高压系统，采用热油伴热，温度高，所以设计为法兰式夹套管；普通管线为排放系统，要求低，则设计为管帽式夹套管。
2.夹套管的组成
夹套管一般由内管、夹套管（包括调整半管）、管帽（或夹套法兰）、联络管（跨越管）、定位板（支撑块）组成。
3.夹套管的施工
3.1夹套管的施工工序
施工准备—— 材料检验——内管下料、划线、坡口加工——外管下料、划线、坡口加工——定位板/隔板的焊接——内、外管部件穿套——内管组对焊接—— 内管焊口检测——内管试压——外管调整段及管件封闭焊接——外管焊口检测——管段标识、封口保护——管道安装准备——管段就位、支吊架安装——系统检查、试验
3.2夹套管预制、安装
3.2.1一般夹套管的预制、安装步骤图及解释说明如下：
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1)法兰1和工艺管道2焊接，焊口为H1；
2)将管段4套进管段2外；
3)将弯头5与管段2组对，并焊接焊口H2；
4)焊口H2完成后，弯头6套进弯头5里；
5)第4项完成后将弯头5与管段7进行焊接，焊口为H3；
6)将管段8套进管段7里；
7)将管段7与三通9进行焊接，焊口为H7；
8)三通9与管段11进行焊接，焊口为H14；
9)法兰13与管段12进行焊接，焊口为H6；
10)管段14套进管段12里；
11)三通与管段12进行焊接；
12)焊口进行探伤；
13)内管进行试压；
14)外管进行焊接；
15)连接支线；
16)外管进行试压；
注意事项：
1)定位板需在外套管套进前焊接并打磨；
2)如果弯头或其他特殊件的内管与外管弯曲半径一样无法套入的则需切开，作为调整段使用，等内管全部施工完毕，试压完后方可焊接
3)管道预制时一定要提前检查套管和内管的型号、规格。以防内管施工完后套管无法套入。
3.2.2内、外管下料、划线、坡口加工
夹套管预制下料前，应对图纸进行认真审查，合理地确定内外管分段切割计划和安排组对程序，使焊缝减少到最低限度。夹套管预制分段以方便运输和安装尺寸的调整为原则，预留调整段长度以管道的直径为宜，且不小于50。对坡度、垫片厚度、支、吊架位置、焊缝布局、检测点开孔等需综合考虑。
1）壁厚相同的管道组成件组对时，应使内壁平齐，其错边量不超过壁厚的10%，且不大于1mm；
2）壁厚不同的管道组成件组对，管道的内壁差超过1.0mm或外壁差超过2mm时，应15°的坡度进行打磨、加工、组对；
3）焊接接头组对前应用手工或机械方法清理，将管子坡口表面的氧化物、锈斑、油污、油漆、挂渣、毛刺、及其它有害物杂质清除干净，清理范围为坡口及其母材两侧≥20mm的范围；
4）不得采用锤击等强制手段进行组对，不得在受压元件上刻划或敲打材料标记和焊工钢印等导致产生缺口效应的划痕。如果出现以上情况，需进行处理，并进行100%渗透检测；
5）超过17mm厚的管道应专利商要求需到第三方进行加工，坡口一般为V型，与管内壁成70度夹角；
6）内管焊口左右100mm范围内，出现的焊接必须打磨干净，无裂纹、无坑洼，且须做100渗透检测。
7）焊接、预制、安装具体要求请参考[SES P13-C02]1
3.2.3定位板/隔板的预制、安装、焊接
1）定位板的作用：
a 起着支撑套管与内管的作用；
b 调节内管与外管之间空隙的尺寸，地位板的尺寸不合适会直接影响套管内部的流量、流速，从而影响伴热的效率；
c如果位置不合适，有可能造成弯头处摩擦严重，内管热伸缩量受阻，从而产生较大应力。
d 定位板一般是直接焊接在内管外壁上，焊接的质量问题直接影响内管的使用寿命
2）夹套管定位板尺寸如下 参考[SES W12-F01 Welding of Jacket Piping]3
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3）定位板安装、焊接的注意事项
定位板有板状，条状，块状，环状。但为了保证流量，最常用为板和管。一般管道都采用钢板制作，大管径用管制作。
a 定位板的高度应根据现场内管的外壁和夹套管的内壁进行实测制作，内管与夹套管最好保持1-1.5mm距离，这样即能起支撑作用，要保证整根管道不晃动。
b外套管焊接到定位板的时候电流要适当放小，实行点焊。保证定位板不与外套管焊死。造成内管无法滑动。
c为了保证内管的热位移和热伸缩量。弯头两端的定位板安装的时候一定要保证：小于3寸包含3寸的管线内外管要有1.5mm空隙；4”以上的管线内外管要有3mm的空隙。参考[HPS-P310]2
d确保套管套入内管时，定位板必须提前焊上。
3.2.4厚壁夹套管的安装
装置中共有中高压管线，最高压力为400bar，壁厚达到30mm。组对和焊接要求很高。须到第三方正式加工，所以要求提供各调整段具体尺寸。
为了满足要求，下图为制作的组对工具。
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此工具称为可调式连接杆。根据膨胀节的制作原理做成。这种工具在中、高压夹套管的安装中起着非常重要的作用。
可调式连接杆的构造与作用：
两端的护圈是用与夹套管同材质的材料制作，根据夹套管的长度、外径来选择护圈直径和厚度。承重越大的连接螺杆越多、护圈越厚。护圈与夹套管外壁进行分段焊接，一般间隔40mm。螺杆的作用为调节调整段的长度进行组对，并为需要加工的调整段提供准确的数据，同时连接着整个夹套管起固定作用。当安装加工完回来的调整段时，螺杆还可以预防调整段安装时掉落的危险，起到安全作用。可调式连接杆的使用，加快了中、高压夹套管的组对效率，不会因为某一段材料的缺乏或者调整段的加工而耽误正常的施工工序。大大提高了夹套管的施工效率。
结语：本文主要简单的针对夹套管的安装进行论述，主要目的为了扩展大家的认知，更好的掌握、了解夹套管。此外，着重强调下定位板和厚壁夹套管的重要性。减少以后夹套管施工中造成不必要的资源浪费和施工降效。
参考文献
1. SES P13-C02 Field Fabrication and Erection SABIC规范
2. HPS-P310 专利商提供的安装说明
3. SES W12-F01 Welding of Jacket Piping SABIC规范