10夹套管安装等

10.8夹套管道安装
10.8.1夹套管的组成
夹套管在石油化工、化纤等装置中应用较为广泛，它由内管（主管）和外管组成，一般工作压力≤25MPa、工作温度在－20~350℃之间，材质采用碳钢或不锈钢，内管输送的介质为工艺物料，外管的介质为蒸汽、热水、冷媒或联苯热载体等。

10.8.2夹套管型式
夹套管的型式有内管焊缝隐蔽型与外露型两类。

内管焊缝隐蔽型的内管焊缝均被外管所包覆；而内管焊缝外露型则将内管的焊缝暴露在外。

一般工艺夹套管多采用内管焊缝外露型。

10.8.3夹套管分类
夹套管按内管、外管进行分类，夹套管的类别不同，其制作、安装要求也不同。

夹套管的分类见表10.8.3。

表10.8.3 夹套管分类
10.8.4夹套管制作
夹套管的加工，应符合设计文件的规定。

一般夹套管的制作程序如下：10.8.4.1管子、管道附件、阀门及弹簧支吊架检验
夹套管所用的管子、管道附件及阀门必须具有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。

设计文件要求进行晶间腐蚀性试验的不锈钢管子及管件，供货方应提供晶间腐蚀性试验结果的文件，其标准不得低于设计文件的
规定。

合金钢管道组成件应采用光谱分析或其他方法对材质进行复查，并应做标记。

阀门在施工前应进行外观检查，检查阀门内部零、部件的材质、阀芯与阀座连接情况及垫片、填料材质等，如有不合格，则应逐只检查。

合金钢阀门的内件材质应进行抽查，每批（同制造厂、同规格、同型号、同时到货，下同）抽查数量不得少于1个。

输送设计压力大于1MPa或设计压力小于等于1MPa且设计温度小于－29℃或大于186℃的阀门应逐个进行壳体压力试验和密封试验。

不合格者，不得使用。

阀门的壳体（包括夹套）的试验压力的不得小于公称压力的1.5倍，壳体试验时间不得少于5min，以壳体填料无渗漏为合格；密封试验宜以公称压力进行，以阀瓣密封面不漏为合格。

夹套管支吊架所用弹簧应有制造厂合格证，其外观构造、尺寸、材质应符合设计要求。

10.8.4.2内管预制
夹套管内管预制时，应注意高压管不得有焊缝；中、低压管不宜有焊缝。

如有焊缝，该焊缝应按相同类别管道的探伤比例进行射线照相检验，并经试压合格后，方可封入夹套。

内管的几何尺寸和形状应便于外管的套入，因此应综合考虑管道的分段、焊缝的布局、检测点的设置等。

内管焊缝焊接后，按设计或规范要求进行检测。

10.8.4.3定位板设置
（1）定位板尺寸。

为了保证内、外管的夹套间隙均匀，应在内管外壁上焊以相同材质的定位板。

定位板与外管内壁的间隙宜≥1.5mm。

（2）定位板的安装。

定位板的安装应不影响介质的流动和不妨碍内管与外管的胀缩。

10.8.4.4外管预制
外管制作时，其长度应比内管段短50~100mm，以方便内管的检测和试验，并保证螺栓拆装方便，外管的封闭焊接，应在内管施工完毕、各项检测和试验合格后进行。

（1）夹套管安装应在有关设备、支吊架就位、固定、找平后进行，且夹套管应先于邻近有关管道的安装。

（2）夹套管穿墙、平台或楼板，应装设套管和挡水环。

（3）夹套管上安装的阀门、仪表等以进行强度和密封试验，调试合格。

（4）夹套管的内管管件应使用无缝或压制对接管件，外管可采用压制管件的剖切件。

（5）采用吊架固定时，其吊杆应按设计规定位移值的一半反向安装。

两根位移不同的夹套管，不得使用同一根吊杆。

（6）使用滑动支架时，滑动支架与导向板相对安装位置从支撑面中心向热膨胀反向偏移，其偏移值为位移值的一半。

（7）夹套管焊缝的射线探伤要求应按规定执行。

（8）夹套管的角焊缝和法兰焊缝均需进行着色试验检查，合格后方能进行下一步工作。

（9）内管加工完毕后，焊接部位应裸露进行压力试验。

试验压力应以内管的内部或外部设计压力大者为基准进行压力试验。

稳压10min，经检验无泄露，目测无变形后降至设计压力，停压30min，以不降压、无渗漏为合格。

夹套管加工完毕后，套管部分应按设计压力的1.5倍进行压力试验。

（10）真空系统在严密性试验合格后，在联动试运转时，还应以设计压力进行真空度试验，时间为24h，系统增压率不大于5%为合格。

（11）联苯热载体夹套的外管，应用联苯、氮气或压缩空气进行试验，不得用水进行压力试验。

（12）夹套管安装构成系统后，应进行内、外管的吹扫工作，凡不能参与吹扫的管道、设备、阀门、仪表等，应拆除或用盲板隔离。

内管应用干燥无油压缩空气进行系统吹扫，气体流速不小于20m/s，在管子出口处放置白布进行检查，以无铁锈、赃物为合格。

热水夹套系统的吹扫要求同内管。

而蒸汽夹套系统用低压蒸汽吹扫，吹扫顺序为先主管、后支管，最后进行夹套管的环隙。

操作时需充分暖管，缓慢开启控制阀门升温，恒温60min后连续吹扫10~20min，重复3~4次。

10.9.1衬胶管
衬胶管是在金属管内部补上橡胶，达到既耐腐蚀，又能满足管内介质温度、压力要求的目的。

用于化工衬里的橡胶是用生胶经硫化处理后制成的，具有良好的弹性、硬度、耐磨性、耐热性和耐蚀性，按含硫量的多少可分为硬橡胶、软橡胶和半硬橡胶。

衬里用橡胶一般不单独采用软橡胶，通常采用硬橡胶或半硬橡胶，或采用硬橡胶（半硬橡胶）与软橡胶复合衬里。

衬胶管的使用压力一般低于0.6MPa，真空度不大于0.08MPa（600mmHg）。

硬橡胶衬里的长期使用温度为0~65℃，短时间加热允许至80℃；半硬橡胶、软橡胶及硬橡胶复合衬里的使用温度为－25~75℃，软橡胶衬里短时间加热允许至100℃。

10.9.2衬胶管道的预制
衬胶管与管件的基体一般为碳钢、铸铁，要求表面平整，无砂眼、气孔等缺陷，故大多采用无缝钢管。

（1）管道焊接应采用对焊，内侧的焊缝不应有气孔、焊瘤、焊渣，并应修磨平滑，不得有凹陷。

内侧焊缝的凸起高度不应超过2.5mm。

（2）采用平焊法兰时，法兰内口焊缝应修磨成半径大于或等于5mm的圆弧。

采用对焊法兰时，焊缝内表面应修磨，不得有凹凸不平、气孔、夹渣、焊瘤等缺陷，转角处的圆弧半径应大于或等于5mm。

（3）现场加工的钢制弯管，弯曲角度不应大于90°，弯曲半径不小于管外径的4倍，且只允许一个平面弯。

（4）衬里管段及管件的预制长度，应考虑法兰间衬里层和垫片的厚度，并能满足衬里施工的要求。

（5）管段及管件的机械加工，焊接、热处理等应在衬里前进行完毕，并经预装、编号、试压及检验合格。

10.9.3衬胶管道的安装
（1）防腐衬里管道未衬里前应先预安装，安装好后，需进行水压试验，试验压力为0.3~0.6MPa。

经检查合格后，拆下送衬里点进行衬里。

（2）防腐衬里管道的第一次安装装配不允许强制对口硬装，否则在衬里后就有装不上的可能。

因此尺寸必须准确，装配必须合理。

试压合格后，应认真做好记录后再拆下。

（3）搬运和堆放衬胶管件时，应做到轻拿轻放，防止剧烈振动或相互碰撞。

衬胶管道、管件及衬胶材料应存放在温度为5~40℃的室内，避免阳光和热源辐射，不得与潮湿物件和油脂等接触。

（4）衬胶管在安装前，应检查衬胶完好情况，并保持管内清洁。

检查方法是用电解液、检波器及目测来检查保护层的完好情况。

（5）衬胶管道安装时，不得再进行施焊、局部加热、扭曲或敲打。

预制加工的衬里管道，预安装后必须在管壁上做好标记，并按图进行编号，确保在衬里后仍能按原图编号进行安装。

（6）衬里管道安装应采用软质或半硬质垫片，安装时垫片应放正，必要时可用斜垫片调正连接口。

10.10高压管道安装
10.10.1高压管道的分级
高压管道是指工作压力为10MPa＜P≤42MPa的管道或≥9.0MPa且工作温度≥500℃的蒸汽管道。

高压管道按压力和温度可分为不同等级：
（1）按压力分级：按公称压力分为10、15、16、20、25、28、32、42MPa 等八个等级，其中16、20、32MPa三个等级常用。

（2）按工作温度分级：可分为Ⅰ级（－40~200℃）、Ⅱ级（201~400℃）和Ⅲ级（＞401℃）。

高压管道按压力、温度分级后，在相应的管道与紧固件外表面上做出等级标记。

对于压力等级，通常在管件外表面上打上等级钢印并涂色，如16、20MPa的管件涂黑色，32MPa的管件涂灰色。

对温度等级，而用Ⅱ级温度的管件，在其外圆周上加工出一圈深为1~1.2mm的半圆形沟槽；用于Ⅲ级温度的管件，加工出两圈半圆形沟槽。

10.10.2高压管道应符合的要求
高压管道长期在高压、高温下工作，对管道的力学强度和连接的严密性有很高的要求。

（1）高压钢管的检验
1）高压钢管必须按国标或部标验收，验收应分批进行，每批钢管应有同规格、同炉号、同热处理条件。

2）高压钢管应具有制造厂的合格证书，在证明书上应注明：供方名称或代号、需方名称或代号、合同号、钢号、炉罐号、批号和重量、品种名称和尺寸、化学成分、试验结果（包括参考性指标）、标准编号。

3）外径大于35mm的高压钢管，应有代表钢种的油漆颜色和钢号、炉罐号、标准编号及制造厂的印记。

外径小于或等于35mm成捆供货的高压钢管应有标牌，标明制造厂名称、技术监督部门的印记、钢管的规格、钢号、根数、重量、炉罐号、批号及标准编号。

4）高压钢管验收时，如有证明书与到货钢管的钢号或炉罐号不符、钢管或标牌上无钢号与炉罐号、证明书上的化学成分或力学性能不全时、应进行校验性检查，校验性检查方法为：
①全部钢管逐根编号并检查硬度。

按编号逐根测量管子的外径、壁厚和长度，外径与壁厚的公差应符合有关的规定；逐根进行的布氏硬度试验的硬度值应符合标准的规定。

②从每批钢管中选出硬度最高和最低的各一根，每根制备五个试样，其中拉力试验两个、冲击试验两个、压扁或冷弯试验一个。

拉力试验、冲击试验应按有关规定进行。

当管子外径大于或等于35mm时做压扁试验，试验用的管环宽度为30~50mm，锐角应倒圆。

管子压扁至内壁间距为公称内径的0.6倍时，不得出现裂缝、起层等缺陷。

外径小于35mm时做冷弯试验，弯芯半径为管子外径的4倍，弯曲90°不得有裂缝、折断、起层等缺陷。

③化学分析试样应从做力学性能试验的钢管或试样上切取，化学成分和力学性能应符合规定或供货技术条件的要求。

5）高压钢管在校验性检查中，如有不合格项目，须以加倍数量的试样复查，复查只进行原来不合格的项目。

复查的试样要在原来不合格的钢管和与该钢管硬度最接近的另一钢管上截取。

当复查结果仍有一个项目不合格时，则应对该批管子逐根检查，不合格者不得使用。

6）高压钢管应按下列规定进行无损检测：
①无制造厂检测合格证的，应逐根进行检测。

②虽有检测合格证，但经外观检查发现缺陷时，应抽10%进行检测。

如仍有不合格者，则应逐根进行检测。

7）高压钢管外表面按下列方法检测：
①公称直径大于6mm的磁性高压钢管采用磁力法。

②非磁性高压钢管，一般采用荧光法或着色法。

经过磁力、荧光、着色等方法检测的公称直径大于6mm的高压钢管，还应按《高压无缝钢管超声波检测标准》的要求，进行内部及内表面的检测。

8）高压钢管经探伤发现的裂缝、结疤、折叠、夹渣及刮伤的缺陷应逐步修磨，直至消失为止。

除去缺陷后的实际壁厚应不小于钢管公称壁厚的90%，且不小于设计计算壁厚。

高压钢管经检测不合格的部位应予切除。

经过验收和检查合格的高压管道应及时填写验收记录。

9）合格的高压钢管应按材质、规格分别放置，妥善保管、放置锈蚀。

不合格的钢管应有明显标记，单独存放。

（2）高压管螺纹及阀门的检验
1）高压管螺纹表面不得有裂缝、凹陷、毛刺等缺陷。

有轻微机械损伤或断面不完整的螺纹，全长累计不应大于1/3圈。

螺纹牙高减少不应大于其高度的1/5。

管段螺纹的加工质量，应用螺纹量规检查，也允许用合格的法兰单配，用手拧入不应松动螺纹部分涂以二硫化钼（有脱脂要求除外）。

2）管段锥角密封不得有划痕、刮伤、凹陷、啃刀等缺陷，粗糙度R a应低于2μm，锥角误差不应大于±0.5°，需用样板做透光检查。

平垫密封的管段密封面粗糙度R a低于8μm，端面应与管子中心线垂直。

3）高压阀门应逐个进行强度和严密性试验。

强度试验压力等于阀门公称压力的1.5倍，严密性试验压力等于公称压力。

阀门在强度试验压力下稳压5min，阀体及填料函不得泄露。

然后在公称压力下检查阀门的严密性，无泄露为合格。

阀门试压后应将水放净，涂油防锈，关闭阀门，封闭出入口，填写试压记录。

4）高压阀门应每批取10%且不少于1个进行解体检查，如有不合格则需逐个检查。

解体检查的阀门，质量应符合下列要求：
阀座与阀体结合牢固；阀芯与阀座的接合良好，并无缺陷；阀杆与阀芯的联
接灵活、可靠；阀杆无弯曲、锈蚀、阀杆与填料压盖配合合适，螺纹无缺陷；阀盖与阀体的接合良好；垫片、填料、螺栓等齐全、无缺陷。

（3）高压管件的选用
高压管件是指三通、弯头、异径管、活接头、温度计套管等配件，一般采用高压钢管焊制、弯制和缩制。

1）焊接三通
焊接三通由高压无缝钢管焊制而成，其接口连接形式可加工成焊接坡口、透镜垫密封法兰接口和平垫密封法兰接口三种。

2）弯头和异径管
高压管道的弯头和异径管，可在施工现场用高压管子弯制和缩制，也可采用加工单位制造的不带直边的小曲率弯头和带直边的弯头及异径管。

不带直边的弯头端部只有焊接坡口一种形式，带直边的弯头和异径管端部可加工成焊接坡口、透镜垫密封法兰接口和平垫密封法兰接口三种形式。

3）高压螺纹管丝头和活接头
高压螺纹管丝头用于管子与带法兰的附件和设备的连接。

当管子较长不便于在车床上加工时，可采用高压螺纹管丝头，其一端为焊接坡口，另一端为高压螺纹（与高压螺纹法兰连接）。

高压螺纹管丝头的端部应根据高压螺纹法兰密封方式的不同，加工成透镜垫密封接口和平垫密封接口两种形式。

高压管道除采用法兰接口外，也可采用活接头，用于管道需拆开处。

这种活接头结构紧凑，拆装方便，但只适用于工作温度为－40~200℃条件下的小口径管子连接，即适用于当P N≤32MPa、公称通径DN≤15mm和P N≤20MPa、公称通径DN≤25mm的场合。

10.10.3高压管道加工
（1）高压管道的加工应在图纸会审的基础上，绘制管道加工图，加工图的尺寸由现场实测与施工图计算得到，但封闭管段的尺寸必须实测。

（2）在确定加工图尺寸时，应考虑法兰、焊口的设置应方便管子的加工、安装与检修，不得设置于墙壁、楼板或管架上。

相邻两管道的外壁（包括保温层）不得相碰，间距必须大于50mm。

管段加工后的尺寸，其允许误差为±3mm，自由段±5mm。

（3）合金钢、不锈钢高压管子应采用机械方法切割。

所有钢号的管子在切断后应及时在无标识的管段上标上原有的符号。

（4）在车制管短密封面时，其端面应于管子中心垂直，不得有划痕、刮伤、凹穴，啃刀等缺陷。

在车制锥角密封面的每种规格的第一个密封口时，要用标准透镜垫着色印检查，其接触线不得间断或偏位。

加工完毕的管道密封面，应沉入法兰内3~5mm。

如暂不安装，应在加工面上涂油防锈，封闭管口，妥善保管。

10.10.4高压管子弯管加工
（1）20号钢、15Mn、12CrMo、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni13Mo2Ti的高压管子，应尽量采用冷弯，冷弯后可不进行热处理。

（2）采用热弯时，由于管子加热将引起力学性能的变化，热弯时应遵循下列规定：
1）20号钢热弯时，热弯温度以800~900℃为宜，其加热温度不应高于1000℃，终弯温度不得低于800℃。

2）15MnV钢管热弯时，热弯温度以950~1000℃为宜，其加热温度不应高于1050℃，终弯温度不得低于800℃。

热弯温度以800~900℃为宜。

3）12CrMo、15CrMo、Cr5Mo钢管热弯时，热弯温度以800~900℃为宜，其加热温度不应高于1050℃，终弯温度不得低于750℃；12CrMo、15CrMo钢管热弯后，须经过850~900℃正火处理，在5℃以上的空气中冷却。

Cr5Mo钢管热弯时严禁浇水，热弯后须经850~875℃退火处理。

4）奥氏体不锈钢管热弯时，加热温度以900~1000℃为宜，加热温度不应高于1100℃，终弯温度不得低于850℃，热弯后须整体进行固溶淬火处理（1050~1100℃水淬）。

同时，取同批管子试样2件，做晶间腐蚀倾向试验。

如有不合格者，则全部做热处理。

但热处理不得超过3次，否则管子应予以报废。

5）高压管子热弯时，不得用煤或焦炭做燃料，应当用木炭做燃料，以免渗碳。

加热温度一般用热电偶在管内测量。

目前高压管子热弯大多采用中频弯管机进行。

6）高压管在弯曲和热处理后，应再进行表面无损探伤，需要热处理的应在热处理后进行；当有缺陷时，可进行修磨。

修磨后的弯管壁厚不得小于管子公称壁厚的90%，且不得小于设计壁厚。

7）高压管子中心线弯曲半径R及最小直边长度L应符合下列要求：
R≥5D（管子外径）；
L≥1.3D（但不小于60mm）。

高压钢管弯管加工合格后，应填写“高压管件加工记录”。

10.10.5高压管道安装
（1）高压管安装前应将内部清理干净，用白布检查，达到无铁锈、赃物、水分等为合格。

（2）安装管道时应使用正式管架固定。

管道支架应按设计图纸要求制作、安装，在管子与管架之间加置木垫、软金属片或橡胶石棉板。

（3）高压螺纹法兰的安装方法及要求应符合有关规定。

（4）高压管道的焊缝坡口应采用机械方法，坡口形式根据壁厚及焊接方法选择V形或U形，当壁厚小于16mm时，采用V形坡口；壁厚为7~34mm时，可采用V形坡口或U形坡口。

（5）高压管道焊接除应符合一般中、低压管道焊接有关要求外，还应满足以下要求：
1）焊接方法
①20号钢、15MnV、12CrMo、15CrMo、Cr5Mo高压管子应采用手工电弧焊，当管壁厚不大于6mm时，应采用手工氩弧焊，条件不具备的企业可采用氧-乙炔焊。

②1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni13Mo2Ti高压管子应采用手工氩弧焊打底和手工电弧焊盖面成型。

③碳素钢管、合金钢管焊接，为确保底层焊接表面成型光滑平整、焊接质量好，均采用手工氩弧打底、手工电弧焊成型。

不锈钢管、钛管采用氩弧焊时，应充氩气保护，以防产生氧化。

④高压管子焊接宜采用转动平焊。

2）焊条选择
高压管焊接所用焊条与焊丝按钢号选择，所用焊条、焊丝均匀有出厂合格证，其化学成份与力学性能应符合有关技术标准的确定。

3）焊接工艺要求
高压管焊接前，应将坡口及附近宽10~20mm表面上的赃物、油剂、水分和锈蚀斑迹等清洗干净。

定位点焊，其焊肉的两端宜磨成缓坡形。

电焊后如有裂纹，必须清除。

高压管的管壁较厚，焊缝较大，宜采用不同的焊层数。

打底用的焊条直径不宜过大。

管子施焊时，焊缝的焊接层数和各层所采用的焊条直径应符合有关规定。

4）高压管的管子焊接时，其周围环境温度不得过低，以防止焊缝的熔融金属因迅速冷却而造成裂纹等缺陷。

各种钢号的高压管子应符合焊接允许最低温度及预热要求。

5）为了保证焊缝质量，高压管子在焊接前一般应进行预热，焊后应进行热处理。

1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni13Mo2Ti管子在施焊时，要防止层间温度过高，焊后一般不进行热处理，但应对焊缝及附近表面进行酸洗、钝化处理。

采用氩弧焊打底时，管内宜充氩保护。

热处理应按有关要求进行。

6）高压管子的焊缝须经外观检查、X射线检测或超声波检测。

检测焊口数量应符合以下要求：
①若采用X射线检测，转动平焊抽查20%，固定焊100%透视。

②若采用超声波检测，检查100%。

③经外观检查、X射线或超声波检测不合格的焊缝允许返修，每道焊缝的返修次数不得超过一次，返修后，须再次进行以上项目检查。

④高压管道的每道焊缝焊接完毕后，焊工应打上自己的钢号，并及时填写“高压管道焊接工作记录”。