【浅谈高压溶出套管加热器内管制作与检修更换】三套管高压溶出
时间：2019-04-10 03:15:43 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：套管加热器是氧化铝高压溶出系统的心脏设备，其形式为管中有管，由于铝土矿硬度高，套管加热器内管磨损快，需要经常及时更换。本文介绍通过采用循环串拉法对旧套管的拆除及严格控制新套管的制作安装质量，达到缩短工期、节约成本，提高套管加热器检修的效率。
关键词：高压溶出，套管加热器制作，拆除更换
Abstract: the casing high pressure heater is alumina dissolution of the system heart equipment, its form for pipe has a canal, because bauxite high hardness, casing tube heater quick wear, need often change in time. This paper introduces the string of circulation by rafa benitez old the dismantling of the casing and control the production of new casing installation quality and shorten the construction period, to cut costs, improve the efficiency of the casing heater repair.
Keywords: high pressure dissolution, casing heater production, demolished replacement
中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
广西信发铝的高压溶出套管加热器为单、三套管相结的形式组成，安装在一个六层钢结构的厂房内，其中三套管分12级分布（见图1-1），三根内管成品字型结构（见图1-1）。
单套管：内管 Φ168×10，12Cr1MoV；外管 Φ273×8，20G；支撑筋板为δ12钢板，Q235；
三套管：三套管内管为三根Φ168×10，20G钢管；外管Φ530×14，20#；支撑框架为Φ32圆钢；各套管内管长度为91.0m，外管长度为92.0m，筋板安装间距约为7.8m。
三套管分布图1-1
三套管内内管结构图1-2
二、工艺特点
套管加热器是氧化铝高压溶出系统的心脏设备，其形式为管中有管，由于铝土矿硬度高，套管加热器内管磨损快，需要经常及时更换。通过对新套管的制作安装质量进行严格控制，采用循环串拉法对旧套管的拆除施工，达到缩短工期、节约成本，提高套管加热器检修的效率。
三、施工工艺流程
1、套管制作及检修更换施工工艺流程如下：
2、施工工艺过程
（1）套管加热器检修管道拖架制作安装
制作安装时注意托架横梁标高应比套管加热器内管标高略低，便于采用手拉葫芦对内管进行组对以及拉管端卷扬机的拉拽。为保证托架的稳定性和承重能力，托架立柱采用ф219钢管制作，单节长度为2m；横梁采用ф168钢管制作，长度为4m。管道托架如下图3-1所示：
图3-1
（2）套管加热器内管制作
1）坡口加工
管接头坡口为V型坡口角度75±5°，钝边1.5~2mm，间隙为2mm。（如下图3-2）
图3-2
管接头坡口加工采用半自动火焰切割机加工切割出坡口，再用角式磨光机磨去坡口表面上的熔渣和氧化皮，并应将凸凹不平处打磨平整。焊口附近100mm以内的管壁内外应除去铁锈，并露出金属光泽。
2）组对焊接
为保证套管加热器内管焊缝在焊接过程中不至于因焊接应力而使焊口位置变形，焊口焊接前进行点固焊。点固焊采用与根部焊缝相同的焊接材料和焊接工艺，并由合格的焊工施焊。点固焊的点焊长度在10~15mm之间，高度为2~8mm，不宜超过管壁的2/3。焊缝施焊完毕，均应进行焊缝的外观检查，并应符合下列规定：
a焊缝表面必须清渣。
b 焊缝表面及热影响区不得有裂纹。
c焊缝表面及热影响区不得有气孔、夹渣等缺陷。
d焊缝咬肉深度≤0.5mm，其连续长度≤100mm。每条焊缝咬边总长度(焊缝两侧之和)不得超过该焊缝长度10%。
e焊缝表面平滑没有凹凸变形。焊缝宽度应比坡口宽度大2~3mm。
焊接材料的选用表5.2.2-1：
对使用的低氢型碱性焊条，必须进行烘干保温处理，其烘干温度为3500C，恒温1.5~2小时，烘干后的焊条存放在保温桶内，随用随取，焊条在常温8小时后应重新烘干，但烘干次数不得超过两次。
3）焊缝热处理
焊缝经外观检查合格后，应对焊缝进行热处理及硬度测试。热处理及硬度测试程序如下：用远红外线加热器对焊缝进行加热。升温至300℃后，加热升温速度控制在200℃/h，升至600±20℃后恒温30分钟，然后以200℃/h的速度冷却，当温度降至300℃后，再在大气中自然冷却。待焊缝冷却到常温后，用里氏硬度计对焊缝、母材及热影响区进行硬度测试，硬度测试合格后，填写热处理及硬度试验报告。
4）无损探伤
焊缝经过热处理后须按JB8730标准对焊缝进行无损检测，对内管焊缝进行100%射线探伤，检测标准符合JB4730中II级合格；外管采用100%超声波检测，检测标准符合JB4730中I级合格。
5）抱箍制作安装
采用同材质型号钢管制作抱箍，抱箍宽度为150mm，包箍包在焊缝上，其两侧与内管焊接。
（3）旧套管拆除
1）设置拉管端卷扬机及滑轮组
卷扬选用：
由力学公式知，静摩擦力f=ч*F=0.15×mg
单根套管长按100米计算，则mg=4616.352KG×9.8N/KG =45240.25N
故，f=0.15×45240.25=6.786KN , 考虑到套管内存在局部阻力，我们选用了8T 卷扬。
卷扬机、滑轮组的设置：
在拉管端原有的H型钢上焊接滑轮挂设点，在端头底层厂房立柱上固定卷扬机，采用一台8T卷扬机和两个导向滑轮配合使用，定滑轮固定在厂房原有的横梁和立柱上，再将绳子末端用卡环固定在废管端头拉拽废管，如图3-3。
图3-3
内管串拉更换：
当对接好一根内管，进行热处理和探伤合格并将焊口包好包箍后，将拉管侧的卷扬钢丝绳挂在要更换的内管上，当拉出的旧内管达到一定长度后用气割割除。
当内管卡住，卷扬机不能拉动时，在钢丝绳末端增设一个动滑轮，构成一个滑轮组，动滑轮一端系于H型钢梁上，另一端通过定滑轮由卷扬机牵引拉管如图3-4，在动滑轮上设引导绳，使动滑轮能沿拉管方向来回移动。
图3-4
（4）端头配件180度弯头（U型管）、三孔堵板的安装
端头有180度外管弯侧：采用麻绳将3种规格型号的180度内管拖进外弯内，用手拉葫芦挂住外弯两头及中间，而实现内弯焊口的组对，接着用ф730×530的同心异径管连接端头外弯和外管。
端头有外管堵头侧：先将三孔堵头放入外管，找正安装后直接用葫芦吊装组对180度弯管，用以连接上下两级内管。
（5）套管加热器试压
试压前先在两端焊上临时堵头，准备2块压力表，其量程为试验压力的1.5～2倍，精度1.5 级，数量2 块。然后打开给水阀，往管内灌水，待管内灌满水和排尽空气，就把给水阀及排气阀关闭，然后开始升压。当压力升到0.5 MPa时，应停止升压，对设备渗漏情况进行检查，无异常现象后继续升压到试验压力的50%，停止15 分钟对设备渗漏情况再次检查。无异常现象，然后缓慢将压力升到试验压力，待10分钟后，压力没有下降即合格。
结束语
通过对焊接材料、施工过程的质量控制，提高套管的制作质量，通过采用可拆卸托架节约了制作安装大型支架平台的开支，同时托架的搭设有效的扩展了施工场地空间，解决了施工空间狭小的问题，减小了装卸滑轮频率，从而提高了套管加热器检修更换的效率，取得良好的经济效益和社会效益。由于效率的提高，工期缩短，施工质量得到保证，既节约了成本又能让业主早日恢复生产，达到了施工方和业主双赢的目标。
参考文献
《钢制套管式换热设备技术条件》HG5-1617
《焊接工艺评定》JB3964
《焊缝无损探伤》JB4730
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
