夹套管施工工法.docx
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夹套管施工工法
公司级工法申报书
工法名称：
夹套管施工工法
申报单位：
中建八局安装公司工程公司
申报地区：
南京
申报时间：
2005/10/12
中建八局安装公司科技部
工法名称
夹套管施工工法
主要完成单位
中建八局安装公司化工一厂项目部
主要完成人
姓名
职务
职称
所在工作单位
刘光富
高级技师
工长
安装公司工程公司
李敬贤
技术负责人
技术员
安装公司工程公司
姜春光
技术负责人
助理工程师
安装公司工程公司
武剑
副经理
工程师
安装公司工程公司
本工法应用的工程名称及时间
2004年10月~2005年4月金陵斯泰潘公司
2万吨/年苯酐多元醇装置工程
本工法关键技术名称、鉴定时间及组织鉴定单位
本工法关键技术获科技成果奖励情况
工法内容简介（重点：
1、格式2、齐全性3、科学性）
1、格式：
按照公司规定工法编制程序编制。
2、本工法节约材料：
认真熟悉图纸，结合现场实际情况，封闭段和自由段的划分合理。
避免因计算偏差而产生的不必要焊口。
3、本工法针对现场实际情况，解决了如：
夹套管内管制作挖眼三通难，不锈钢焊接困难等问题。
关键技术及保密点（有专利的请注明专利号）
技术水平和技术难度（包括与国内外同类技术水平比较）
工程应用情况及推广应用前景
在苯酐多元醇项目的施工过程中，自化工一厂引进的苯酐管线以及苯酐泵P-108的进出口管线均为蒸汽伴热夹套管。
夹套管伴热又称外套管伴热，它是在工艺管外面套以蒸汽伴热管，用蒸汽大面积的加热介质管，因而传热量大，加热均匀，不仅可以起到保温作用，还可以使工艺介质升温，效果远比普通伴热管好，在化工装置中输送特殊的工艺介质流体（如粘性流体、凝固性流体、高熔点合成液等）具有无可比拟的优势随着科技的进步夹套管在工艺设备及工艺管道中得到更广泛的应用。
经济效益和社会效益
针对化工装置中输送特殊的工艺介质流体（如粘性流体、凝固性流体、高熔点合成液等）对伴热等级的高要求，普通伴热管已无法满足其需求。
一旦因伴热热量不足导致介质在管道中凝结，唯一解决办法就是废掉整根管线。
除了对企业的生产造成巨大的损失以外，对于SHA、SHB级不允许泄漏的介质，对人民的生命财产安全均存在巨大的隐患。
而夹套管则很好的解决了这些问题，随着社会与科技的飞速进步，化工装置工艺流程的优化发展，夹套管伴热以其独特的优势必将给社会与企业带来可观的效益。
本工法在施工得到了才成功的运用，
节约劳动力：
400*32=12800合计为工日
材料：
1*36000=36000每吨不朽钢=36000元
缩短工期：
20天
节约总造价：
60000元
二、评审意见
完成单位审查意见
（公章）
年月日
公司审核意见
（公章）
年月日
三、附件
1、工法全文
2、其它材料
夹套管施工工法
提要：
夹套管伴热虽然消耗钢材较多，不适用于较大直径的管道，因传热量大，不仅可以起保温作用，还可以提高工艺介质温度，传热效率高而广泛用于工程中。
夹套管安装难度大，焊接要求质量高，工艺条件复杂管道质量的好坏直接影响工艺设备正常运行，因此夹套管的安装是工程中的关键之处。
结合日常施工实践经验，浅谈一下夹套管施工工法。
关键词：
夹套管施工工法
夹套管适用于化工装置中输送特殊的工艺介质流体（如粘性流体、凝固性流体、高熔点合成液等），它的特点使其在输送上述介质时具有无可比拟的优势与应用前景。
夹套管伴热又称外套管伴热，它是在工艺管外面套以蒸汽伴热管，用蒸汽大面积的加热介质管，因而传热量大，不仅可以起到保温作用，有的还可以使工艺介质升温，优点是热效率高，缺点是消耗钢材较多，不适用于较大直径的管道。
夹套管施工难度大，伴热等级要求高的特点使其成为工程中工艺管道安装的重中之重。
工艺流程及施工方法
1、施工工序
施工准备→材料检查与验收→技术交底→绘制单线图→内管下料与坡口→定位板焊接→外管确定几何尺寸→管内腔清理→外管与内管之间夹套焊接→联络管的焊接安装→焊缝无损检测（活动口）→预制件编号→登记固位→待装→管道支吊架安装→预制管道上管架→预制管段之间焊接→联络管的焊接安装→阀门及其它管路附件安装→焊缝无损检测（固定口及承插口）→管道试压、吹扫→管道静电接地测试→管道保温→整改收尾、系统调试→交工验收
2、施工准备及施工基本要求
2.1认真熟悉图纸绘制单线图。
2.2开工前对所有参加施工的人员进行技术交底，施工人员全面了解工程要求、施工难点和技术要求。
2.3夹套管的施工应符合设计文件的规定，如需变更设计，需经设计部门审批。
2.4施工前应对各部尺寸、选用材料和配件认真核对，合理安排组对程序，使焊缝减少到最底限度。
2.5夹套管所用的管子、管道附件及阀门，应有制造厂的合格证。
无合格证的管子、管件，应做机械性能和化学分析检验，其检验结果应符合国家或部颁标准的相关规定。
2.6不同材质的管子、管件及阀门等要妥善保管和维护，不得混淆或损坏。
所用的其他附件（如静态混合器或过滤器等）应按设计文件进行检验。
2.7夹套管的预制工作一般在清洁、避风、环境温度＞0℃的预制车间进行。
2.8各种冲压管件的外观不应有裂纹、折叠、夹渣、重皮等缺陷。
2.9内管焊缝按照设计或规范要求进行探伤，二级合格。
夹套管的角焊缝和法兰承插焊缝均做着色试验检查，合格后才能进行下一步工作。
同一焊缝的同一部位返修次数（不锈钢）不应超过1次，仍有不合格者将焊缝热影响区10～20切除，重新制作、焊接就、检查合格为止。
3、夹套管制作与安装
3.1管道破口加工：
a、管子的切口、坡口，应用机械方法进行，并应保证管子端面垂直度，切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口等。
b、内外管的坡口形式和对口间隙应满足焊接工艺要求。
错边量：
内管中心偏差小于0.15倍壁厚且不大于1mm，外管偏差小于0.15倍壁厚且不大于2mm。
3.2内外管预制与焊接
a、按照图纸尺寸核对每段管道，自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭管段应根据现场实际复测尺寸进行下料组对焊接。
b、外管段制作时应比相应的内管段短50-100mm，以方便内管的各项检测和试验，外管的封焊由调整半管实测尺寸补偿。
内管焊缝外漏，夹套管线的最大长度no1为内管为3/4“至2”夹套管最大长度，no2为内管3“至6”夹套管最大长度附图：
c、c、定位板应与内管材质相同，定位板与外管间隙如无设计规定时,定位板和外管内壁间隙应不小于1.5mm。
定位板不宜少于3块，呈圆周等距分布直接焊接在内管管壁上，定位板焊接采用小电流、小直径、快焊速的焊接工艺，防止熔穿内管壁。
d、法兰连接应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入。
法兰螺栓孔应
e、夹套管制作应保证它的直线性和水平转角、立体转角的准确性，利用平台和角规严格控制其几何尺寸。
f、内管小于DN50的管子采取冷煨弯，将内管置于套管内，夹套管的位置由位于位置A的“对中环”确定，再在外焊上割断环以封上环面的一头，然后在环行中填沙，同时摇动管道以确保管内沙严密劲实，环行内填满沙后，再用棉纱头或类似物料再B处填实，最后将内管置于煨弯机进行煨弯，煨弯完成后，将内外管切割成需要的尺寸。
g、管道壁厚δ≤4.5mm管道焊接采用氩弧焊打底与填充盖面，δ≥4.5mm管道焊接采用氩弧焊打底，手工电弧填充盖面。
h、每组对焊口的两侧管腔内，必须用布把管内壁清理干净，以确保可熔纸张贴牢固，使充氩质量得以保障
j、管道焊接起弧与收弧采用回焊法，收弧应填满弧坑。
起弧必须在坡口内完成，禁止在管道、管件母材表面打弧与起弧。
若有气孔、夹渣、裂纹等缺陷应及时处理干净，多道多层焊的起、收弧处应相互错开。
k、夹套管外管焊接顺序：
先纵缝后环缝，先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量晓的焊缝。
3.3联络管及仪表短管的安装
a、不锈钢开孔比较困难，现场用电弧气刨开孔和切割，开孔切割时必须流出3-5mm的余量，然后用角向砂轮机磨光并打坡口。
开孔形式如图：
支管管端应与主管内壁相平，支管不得伸入主管腔内。
b、对于水平连接的夹套管，联络管沿蒸汽来的方向，从下部引出，再引入下一夹套管上部（参见附图）。
联络管的安装应在夹套管安装基本结束，在保温前进行。
水平夹套管的联络管安装应注意：
若输送汽态介质，应高进低出，若输送液态介质应低进高出，使排放流畅，防止积液。
具体安装参照图1。
图1
c、夹套管仪表短管的安装参照图2（摘自BASF-DESIGNforjacketPA-Piping）,仪表短管倾斜方向应与内管介质流向相同。
图2
夹套管仪表接头及排凝管焊接示意图：
首先在按照图纸找准仪表接头及排凝管位置，在外管开孔比排凝管和仪表接头的规格大两个型号，例如：
排凝管为DN20，外管开孔直径DN40，然后在内管开孔焊接，焊接完毕后，进行外管用环行板进行封闭。
和内管焊接时，焊接采用小电流、小直径、快焊速的焊接工艺，防止熔穿内管壁。
3.4夹套管道现场安装
a、苯酐管线上的流量计安装。
根据设计要求，流量计与其前面的夹套球阀距离要短，流量计水平安装时要倒装，且阀门与流量计之间要加设夹套导凝阀。
导凝阀安装参照图2，方向与管子垂直安装。
流量计安装见图3。
图3
b、阀门在安装前应进行外观检查，必要时可以从同型号、同规格、同制造厂的每批阀门中抽样解体检查，抽查数一般为1%，但不得少于1个。
如有不合格者，则应逐个进行检查。
c、阀门安装前，应按设计文件核对其型号，并应按介质流向确定其安装方向，当阀门与管道以法兰或螺纹连接时，阀门应在关闭状态下安装，当阀门与管道以焊接方式连接时，阀门阀门不得关闭，焊缝底层采用亚弧焊。
d、夹套管安装时不得强制对口或改变垫片厚度补偿安装误差，不应使管道重量作用于传动设备上。
e、管道直管段对接焊缝间距，内管不应小于200mm，外管不应小于100mm，环向焊缝距管架不应小于100mm，且不得留在过墙或楼板处。
内管焊缝上不得开孔或接支管，外管焊缝上应尽量避免开孔或接支管。
f、有坡度要求时，调整安装坡度的垫板不允许加在管道与管托之间只能在管托底板下面。
h、导向支架或滑动支架的滑动面应平整、光滑，不得有偏斜和有碍运行的卡涩现象。
导向板和滑托之间应有2-3mm间隙。
对安装位置从支撑面中心热膨胀反向偏移值为位移值的一半。
3.5夹套管试压
夹套管制作完毕后的试压内、外管均采用无油压缩空气试验。
强度试验压力为设计压力的1.15倍，严密性试验压力按设计压力进行。
气压强度试验，压力按设计压力的10%逐级缓升，达到试验压力后稳压5分钟，以目测无泄漏、无变形为合格。
气压强度试验合格后，降至设计压力，用涂肥皂水等方法检查，如无泄漏，稳压30分钟，压力不降，则严密性试验为合格。
夹套管路系统的气压严密性试验，应在系统吹扫合格后进行。
3.5夹套管吹扫
夹套管安装构成系统后，应进行内、外管的吹扫工作。
系统吹扫前应编制吹扫方案，无方案不得吹扫。
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，不需要拆除的阀门应处于全开状态。
内管用干燥无油的压缩空气进行吹扫，流速不小于20米/秒。
应用木锤敲打管子，对焊缝、死角和管底等部位应重点敲打，
不应损伤管道。
管子出口放置白布检查，吹出的气流中无铁锈和脏物为合格。
蒸汽夹套系统用低压蒸汽进行吹扫，吹扫顺序是先主管，后支管，最后进入夹套管的环隙。
操作时需充分暖管，缓慢开启控制阀门升温暖管，恒温60分钟后，连续吹扫10~20分钟，应3~4次。
4.工法涉及材料
夹套管的内外管的规格、材质：
内管为316L不锈钢管，规格有三种：
DN40、DN80、DN100；外管采用304不锈钢管，规格对应有：
DN65/DN80、DN125、DN150。
5、施工机具、设备及计量器具
5.1施工机具、设备一览表
序号
名称
规格、型号
单位
数量
1
汽车吊
8吨
辆
1
2
铲车
5吨
辆
1
3
空压机
300m3/h0-40MPa
台
1
5
可控硅整流焊机
ZX5-400
台
4
6
等离子切割机
LG400-1
台
1
7
电焊条烘干箱
300℃
台
1
8
电焊条保温桶
只
4
9
角向磨光机
φ100mm
台
6
10
倒链
1吨
个
4
5.2计量器具一览表
序号
名称
规格、型号
单位
数量
1
X光探伤机
250KV
台
1
2
接地摇表
0-50Ω
台
1
3
塞尺
0.5*10mm
把
2
4
游标卡尺
0-150mm0.22mm
只
1
5
钢板尺
1m
只
2
6
直角尺
250*500mm
只
2
7
钢卷尺
5m
只
2
8
钢卷尺
3m
只
2
9
水平尺
500mm
只
2
10
条式水平仪
400mm/m2mm/m
只
2
11
温度计
0-100℃
只
1
12
压力表
Y-1501.5
块
2
13
湿度仪
只
1
6、工程人力配备、安全保证措施
工种
作业队
管道工
电焊工
气焊工
起重工
维修电工
合计
管道队
6
4
2
1
1
14
总计
14
建立管道专业项目安全保证体系。
施工现场应挂有安全宣传画、标语和安全色标，提醒职工注意安全。
现场施工人员必须配备齐全防护用品。
高空作业必须系安全带，设立安全防护栏杆，脚手架、安全网的架设必须符合标准。
避免工人过度疲劳，在夜间作业时应保证充足的照明度。
施工现场临设、仓库、易燃易爆物品存放及加工场地，悬挂安全标志牌，设置消防设备，配备兼职消防人员，以防止或控制火灾。
现场备有足够的灭火器材，如消火栓、灭火器等。
施工人员进入现场必须接受各级安全教育，保证上岗，严禁无证操作。
7、参考规范
《夹套管施工及验收规范》FJJ211-86
《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2001
《BASF-DESIGNforjacketPA-Piping》
8、夹套管现场纪实
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