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三、夹套管道系统$lesson$
(一)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;
--工作压力小于或等于25MPa、工作温度-20～350℃，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。
(二)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：
1、管子、管道附件、阀门(检验)及弹簧支吊架检验P296
2、内管预制
3、定位板设置
(1)定位板尺寸
(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。
4、外管预制
(三)夹套管安装
掌握12项具体的安装规定，P297
四、合金钢及有色金属管道
(一)合金钢管道安装
1、合金钢管牌号
--合金钢管主要用于输送高压高温水汽介质或高压高温含氢介质。
2、合金钢管安装
--合金管道宜采用机械方法切断，管子切断前应移植原有标记。
--低温钢管严禁使用钢印。
--合金钢管道的焊接，底层应采用手工氩弧焊，以确保焊口管道内壁焊肉饱满、光滑、平整，其上各层可用手工电弧焊接成型。
(二)不锈钢管道安装
1、常用不锈钢管
--不锈钢按其金相组织分为：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢;
--按耐腐蚀性能分为：耐大气腐蚀、耐酸碱腐蚀和耐高温不锈钢。
2、不锈钢管道安装
(1) 不锈钢管及管件应有制造厂的合格证书、化学成分和力学性能等资料;
--输送腐蚀介质的不锈钢管又未注明晶间腐蚀试验结果的，应进行晶间腐蚀的试验;
--不锈钢管的运输与存放应避免与碳钢材料相互碰撞、摩擦、挤压。
(2) 不锈钢管组对时，管口组对卡具应采用硬度低于管材的不锈钢材料制作，最好采用螺栓连接形式。
--严禁将碳素钢卡具焊接在不锈钢管口上用来对口。
(3) 不锈钢管焊接
--采用手工电弧焊及氩弧焊。
--为确保内壁焊接成型平整光滑，薄壁管采用全钨级氩弧焊，壁厚大于3mm时，应采用氩电联焊;
焊接材料选用：
--应与母材化学成分相近，且应保证焊缝金属性能和晶间腐蚀性能不低于母材;
--不锈钢(0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni13Mo2Ti)与碳素钢、低合金钢或耐热钢(Cr5Mo、12CrMo、15CrMo)之间的异种钢材焊接，宜选用A302或A307焊条;
--对不锈钢复合钢材的焊接，还应选用过渡层焊条。
(4) 法兰连接可采用：焊接法兰、焊环活套法兰、翻边活套法兰。
--不锈钢法兰应使用不锈钢螺栓;
--不锈钢法兰使用的非金属垫片，其氯离子含量不得超过50×10-6。
(5) 不锈钢安装时不得用铁质的工具及材料敲击和挤压;
在碳钢支、吊架与不锈钢管道之间应垫入不锈钢片使碳钢支、吊架与不锈钢管道不直接接触。
(三) 钛及钛合金管道安装
1、常用钛及钛合金钢管
钛管的使用温度一般在-60～250℃，工作压力一般不超过10MPa。
--钛在海水及大气中具有良好的耐腐蚀性;
--对常温下浓度较稀的盐酸、硫酸、磷酸、双氧水及常温下的硫酸钠、硫酸锌、硫酸铵、硝酸、王水、铬酸、苛性钠、氨水、氢氧化钠等耐蚀性良好，但对浓盐酸、浓硫酸、氢氟酸等耐蚀性不良。
2、钛及钛合金管道安装
(1) 钛及钛合金管及管件在安装前必须进行检查，应具有制造厂合格证和质量证明书(包括牌号、炉号、规格、化学成分和力学性能);
--钛及钛合金管运输及存入时应注意不与铁质材料接触、碰撞。
(2) 钛及钛合金管的切割应采用机械方法(手工锯、锯床、车床等);
钛管用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片;
坡口宜采用机械方法加工。
管子加工切断前，必须移植原有标记，以保证正确识别管子的材质。
--钛材管子易受铁离子污染，故移植标记时，不得使用钢印。
(3) 钛及钛合金管焊接应采用惰性气体保护焊或真空焊，不能采用氧一乙炔焊或二氧化碳气体保护焊，也不得采用普通手工电弧焊。
焊接设备应采用使用性能稳定的直流氩弧焊机，正接法。外表面温度高于400℃的区域均应用氩气保护。
(4) 钛及钛合金管安装时不得用铁质的工具及材料敲击和挤压;
--在碳钢支、吊架与钛及钛合金管道之间应垫入橡胶板或软塑料板，使其不与钛及钛合金管道直接接触;
--钛及钛合金管道穿墙及穿楼板时应加装套管，其间隙不应小于10mm，并填塞绝缘物，绝缘物中不应含有铁质杂质。
(5) 钛及钛合金管与其他金属管道可采用法兰连接，由于钛及钛合金材料价格较贵，故不采用钛材制作法兰。
使用的非金属垫片一般为橡胶垫或塑料垫，并应控制氯离子含量不得超过50×10-6。
(四)铝及铝合金管道安装
1、常用铝及铝合金管
常用铝及铝合金管有：纯铝L2、L3、L4等制造的铝管;
防锈铝合金LF2、LF3、LF5、LF11、LF21等制造的铝合金管;
最高使用温度为150℃(其中LF3、LF5、LF11的最高使用温度为66℃)，还可用于低温(0～-196℃)介质中，适用压力一般不超过0.6MPa。
--铝在多种腐蚀介质中具有较高的稳定性，铝的纯度越高，其耐腐蚀性越强。
--在铝中加入少量铜、镁、锰、锌等元素，就构成铝合金，其强度增加，但耐腐蚀性能降低。
--铝管的最高使用温度不得超过200℃;
--对于有压力的管道，使用温度不得超过160℃。
在低温深冷工程的管道中较多采用铝及铝合金管。
2、铝及铝合金管道安装
(1)铝及铝合金管由于材质较软，运输与存放应注意避免碰撞、挤压、擦伤管材;
--铝及铝合金管存放时应与铁、不锈钢、铜等金属隔离，以免引起电化学腐蚀。
(2)铝及铝合金管切割可用手工锯条、机械(锯床、车床等)及砂轮机，不得使用火焰切割;坡口宜采用机械加工，不得使用氧一乙炔等火焰;
--固定管子的器具与管子之间应垫以木板以免夹伤管子。
(3)铝及铝合金管连接一般采用焊接和法兰连接，焊接可采用手工钨极氩弧焊、氧一乙炔焊及熔化极半自动氩弧焊;
(4)管道保温时，不得使用石棉绳、石棉板、玻璃棉等带有碱性的材料，应选用中性的保温材料。
(五)铜及铜合金管道安装
1、常用铜及铜合金管
常用的铜管有紫铜管、黄铜管两种。
--紫铜(工业纯铜)管的常用牌号为：T2、T3、T4、TUR等;
黄铜管(铜合金)的常用牌号为：H62、H68、H85、HPb59-1等，分为软质，半硬质和硬质三种。
铜及铜合金通常应用在深冷工程和化工管道上，用作仪表测压管钱或传送有压液体管线，当温度大于250℃时不宜在有压力的情况下使用。
2、铜及铜合金管道安装
(1)供安装用的铜及铜合金管，表面与内壁均应光洁、无裂缝、结疤、层裂及气孔，黄铜管不得有绿锈和严重脱锌。
--外观检查：
管壁厚小于等于2mm的，纵向划痕深度不得超过0.04mm，管壁厚大于2mm的，纵向划痕深度不得大于0.05mm;
用作导管时纵向划痕深度不得超过0.3mm;
偏横向的凸凹高度与深度不得大于0.35mm;
瘢疤、碰伤、起泡及凹坑，其深度不得超过0.03mm，其面积不应超过管子表面积的30%。用作导管时其面积不应超过管子表面积的0.5%。
(2)铜及铜金管的切口可用手工钢锯、砂轮切管机;
坡口制作宜采用手工锉;不得用氧一乙炔焰切割坡口。
(3)铜及铜合金管的连接方式有螺纹连接、焊接(承插焊和对口焊)、法兰连接(焊接法兰、翻边活套法兰和焊环活套法兰)。
大口径铜及铜合金对口焊接也可用加衬焊环的方法焊接。
(六)铸铁管道安装
1、铸铁管管材检验
--铸铁管按材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。
铸铁管应有制造厂的名称或商标、制造日期及工作压力等标记，其外观检查每批抽10%检查其表面状况、涂漆质量及尺寸偏差;
--机械加工部位的轻微孔穴不应大于1/3厚度，且不应大于5mm。
2、铸铁管承插连接一般工序及方法
(1)管口处理
铸铁管口端的沥青及杂物可用火焰(如氧一乙炔焰或喷灯)烧掉并用钢丝刷清理。
(2)连接材料准备
油麻、橡胶圈、石棉水泥、膨胀水泥、青铅。
(3)捻口
1)打油麻。
2)打橡胶圈。
3)石棉水泥填料密封。
4)膨胀水泥填料密封。
5)青铅填料密封。
(4)养护
1)石棉水泥接口每天浇水2～4次，养护时间宜为3d。
2)膨胀水泥接口在完成接口工作后，随即润湿养护。可用泥糊口，填土浇水养护。如冬季施工，抹口后用盐水和泥糊口，覆干土蓄热养护。
(七)塑料管道安装
1、常用塑料管道
--常用的塑料管有：聚氯乙烯管(PVC)、聚乙烯管(PE)、聚乙烯夹铝复合管(PAP)、改性聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、热固性塑料管(GRP)、工程塑料(ABS)管、镀锌钢管衬塑复合管等。
(1)硬聚氯乙烯管(UPVC)。管件有注压管件和热加工焊接管件两种。
--UPVC管材通常可用螺纹连接、承插粘接，承插焊接、法兰连接。
(2)聚乙烯管(PE)。
PE管材以密度区分，有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)、高密度聚乙烯管(HDPE)。
--LDPE管材密度为0.91～0.925 g/cm3，质地较软、伸长率、耐冲击性能较好，耐化学稳定性和抗高频绝缘性能良好，最大工作压力为0.4MPa;
--MDPE管抗腐蚀、可塑性强、具有良好的柔性和抗蠕变性能，缺点是熔焊连接需技术熟练和特殊设备，且紫外线照射易老化;
--HDPE管密度为0.941～0.965 g/cm3，具有较高的强度及刚度，HDPE管材分PE63、PE80、PE100三个级别，它们在20℃下，在50年后还能保持最小强度达6.3MPa、8.0MPa、10.0MPa，对于允许最大设计应力分别为5MPa、6.3MPa、8MPa。
(3)聚丙烯管(PP)。
PP管材密度为0.90～0.92g/cm3，无毒，价廉，但抗冲击强度差。
(4)聚丁烯管(PB)。
PB管抗腐蚀性能好、有伸缩性、可冷弯、轻便、使用安装维修方便、内壁光滑;
--能耐较高温度、适于输送热水。
--聚丁烯管可采用热熔连接。小口径管也可采用螺纹连接。
(5)工程塑料管(ABS)。
ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚物组成的热塑性塑料管，具有质优耐用的特性。
--丙烯腈具有耐热性、抗老性、耐化学性;
--丁二烯具有耐撞击性、高坚韧性、低温特性不变的性能;
--苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。
管件连接常采用承插粘结接口。在与其他管道连接时，可采用螺纹、法兰等过渡接口。
(6)镀锌钢管衬塑复合管。
镀锌钢管衬塑有两种方式，一种是内喷衬聚乙烯，另一种是热镀锌钢管内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯、聚丙烯管。前者衬涂层不易粘牢，不易衬匀，容易分层;后一种方式效果较好，而管件?取内喷衬聚乙烯。
管材组装有两种方式：
--一种是通常壁厚的热镀锌钢管及管件，内挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层后，仍套丝连接，价格较贵;
--另一种是薄壁热镀锌钢管及管件，内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层，管材不套丝，采用快速接头工艺，管道装拆快捷。
2、塑料管道安装
(1)管材检查与保管。管材表面应光滑、平整，不允许有气泡、裂口及显着的波纹、凹陷、杂质、颜色不均、分解变色等。塑料管
(2)管子切断：采用机械方法，一般用粗齿锯条的手工锯或木工锯。
管段坡口可用木工锉加工，也可采用机械方法;
(3)塑料管的连接方法有粘接、焊接、电熔合连接、法兰连接和螺纹连接等。
--塑料管焊接
塑料管管径小于200mm时一般应采用承插口焊接，插入深度应大于管径15～30mm，承受压力较高的管道，可先用粘接，外口再用焊条焊接补强。
管径大于200mm的管子可采用直接对焊，焊好后，外面应套装一个套管，将套管两端焊接或粘接在管子上。套管长度为管径2.25～2.3倍。
3)HDPE管可以注塑热熔管件现场用热熔承插焊机对接方式连接;也可用热熔对接焊机将两管端面热熔后对接。
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