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  • 1 # 曉峰103075021

    1.儀表管的概念及分類

    1.1概念

    儀表管就是用在檢測儀表與被檢物之間以用於傳輸介質的管路管線,是直接與工藝介質相接觸的管線,也是儀表安裝中使用最多,要求最高、最複雜的一種管道。通常用在工業顯示、測量以及控制領域。

    1.2分類

    儀表管有很多種,大致可分為四種,即導壓管、氣動管、電氣保護管和伴熱管。儀表管的材質、規格、壓力等級要求是依據被測量介質的引數、安裝區域以及操作條件來確定的。按其作用分為測量管、氣源管、保護管和保溫伴熱管等。測量管路是把被測介質自取源部件傳遞到測量儀表或變送器,用於測量壓力、差壓(流量和水位)等。取樣管路是取引蒸汽、水、煙氣、氫氣等介質的樣品,用於成分分析。

    1.2.1導壓管

    導壓管又稱脈衝管,總的要求是如果介質是具有腐蝕性的,則必須採用無縫不鏽鋼管路,如儀表管工作在有壓或常壓條件下,必須具有一定的強度和密封性,如果是一般介質不存在腐蝕則可以使用普通碳鋼管,現在一般石油化工裝置基本就是這兩種管路。如果是測量氯氣或氯化氫等強腐蝕的介質,只能採用塑膠管。中低壓介質中,通常用的導壓管為¢14*2、¢18*3、¢18*2無縫鋼管。分析用取樣管路通常使用¢14*2、¢10*1.5、¢10*1或¢12*1的無縫鋼管。在超過10MPa的高壓操作條件下,多采用¢14*4或¢15*4無縫鋼管或無縫合金鋼管。

    1.2.2氣動管路

    氣動管路是氣源管和氣動訊號管路的總稱,其作用是氣動裝置的氣源母管和支管,介質通常是壓縮空氣。壓縮空氣是進過處理,乾燥、無油、無機械雜物的乾淨空氣(有時也用氮氣),其工作壓力為0.5~0.8MPa。氣源總管通常由管道專業安裝到一次閥的出口,之後由儀表專業負責。氣動管路一般採用不鏽鋼的無縫鋼管、紫銅管、被覆銅管(多一層塑膠保護層)或尼龍管。

    1.2.3伴熱管

    伴熱管簡稱伴管,用於儀表管路的防凍加熱,伴熱物件是導壓管、控制閥、工藝管道或工藝裝置上直接安裝的儀表及保溫箱,它的介質是0.2~0.4MPa的低壓蒸汽。伴熱比較單一。其材質是20號鋼或紫銅。

    2.施工步驟及檢查重點

    2.1儀表管預製

    首先預製車間或現場要滿足儀表管清潔度要求,其次若是不鏽鋼管還要注意存放和預製過程中是否有防碳鋼汙染措施,在儀表管制作過程中,對錶面已顯示氧化和鏽蝕的碳鋼或不鏽鋼管進行清洗和酸洗處理併合格。

    2.1.1儀表管的彎制

    儀表管的彎制,一般應用冷彎法,通常使用機械彎管機。冷彎時,鋼材的化學效能不變,且彎頭整齊。在現場使用氧-乙炔焰進行熱煨,一般用來對個別的彎頭進行校正。大直徑的低壓導管可採用標準的熱壓彎頭成品。儀表管用的彎管機分為電動和手動兩種。電動彎管機一般可利用電動執行機構作為動力,此外,還有電動液壓彎管機。由於電動彎管機較重,適用於集中彎制。手動彎管機又分為固定型和攜帶型兩種:固定型彎管機可在任何地方設法固定使用,甚為靈活、方便。攜帶型彎管機使用更方便,只需兩手分別握住手柄即可彎管,此種彎管機使用最為普遍。

    儀表管的彎制過程應注重一下幾點:導管的彎曲半徑,對於金屬管應不小於其外徑的3倍,壓力管路的彎曲半徑最小應為管子外徑的5倍,對於塑膠管應不小於其外徑的4.5倍,而且高壓用的導壓管需焊彎且要一次彎成。彎制後,管壁上應無裂紋、過火、凹坑、皺褶等現象,管徑的橢圓度不應超過10%。

    2.1.2儀表管的連線

    儀表管多為金屬小管,一般採用氣焊法或鎢極氬弧焊連線,對於檢修時常需拆卸的部位可採用管接頭連線。

    可拆卸連線

    可拆卸連線法分為卡套式管接頭、壓墊式管接頭、連管節螺紋連線、外套螺帽連線、擴口式管接頭和脹圈式管接頭,在導管連線中,不管使用哪種連線方法,都必須保證導管的嚴密性,不應有洩漏或堵塞現象,採用螺紋連線的管接頭要塗抹密封膠。對於泵吸入口壓力的測量,應在距離一次隔離閥最近的地方使用卡套連線方式,

    焊接法連線

    儀表管的焊接應注意以下方面:

    (1)焊接前檢查:工作區域達到場地3級要求水平、無明顯的氧化現象、無可能影響管壁完整性的標記、工件溫度≥5℃、環境溫度>-10℃、溼度低於90%、氬弧焊風速小於2m/s。焊材必須儲存在封閉、乾燥的地方,如果有必要則需要加熱去溼。

    (2)焊接過程控制:套接頭與導管連線,一般採用鎢極氬弧焊,需要插入式連線,承插焊根部間隙至少為1.5mm,不同直徑的導管對口焊接時,其直徑相差不得超過2mm,否則應採用異徑轉換接頭。高管上需要分支時,不得在管路上直接開孔焊接。另外,氣體保護焊特別要留意焊接保護氣體的流速達到焊接程式中的要求。

    (3)焊接後的檢查:焊接後應緩慢冷卻,以避免內部應力急劇變化造成裂紋。不鏽鋼管路焊接後只有在進行目測檢查後才能進行相應的後續處理,在熱的焊接表面進行打刷是不允許的。焊接不應出現咬邊、裂紋、弧坑現象。

    (4)焊接後表面清理:接頭表面和相鄰母材應清理乾淨,不能留有焊渣、氧化物、剝落物、油脂等;如果焊縫餘高超過允許值,應採取打磨或機加工辦法使其滿足要求;對於奧氏體不鏽鋼,打磨機或打磨工具應滿足:切割工具——如果可能應使用硬質合金碳化鎢;其它工具——使用不鏽鋼或鉻釩鋼;刷子和研磨機只用於處理不鏽鋼焊,不同時用於處理其它鋼;刷子材料是不鏽鋼或尼龍;研磨機應是氧化鋁且不含鐵的材料製成。

    2.2儀表管支架預製

    支架應用薄金屬板材和型材,一般是∠30~∠50的角鋼和30~50的扁鋼,有時也用10#槽鋼。製作支架時,應將材料矯正、平直,切口處不應有卷邊和毛刺。製作好的支架應牢固、平正。支架的顏色要求為交通黑,塗層厚度及層數根據不同區域分割槽系統規定塗刷。

    2.3儀表管支架固定與安裝

    2.3.1儀表管支架的固定

    一、儀表支架固定時,應符合下列規定:

    ⑴在允許焊接的金屬結構上和混凝土構築物的預埋件上,應採用焊接固定。

    ⑵不能固定在可能震動的結構上,在混凝土結構和金屬結構之間,應儘可能固定在前者上,在混凝土上時,宜採用膨脹螺栓固定。

    ⑶在不允許焊接支架的管道上,應採用U型螺栓或卡子固定。對於小的儀表管支架,固定在大的工藝管道支架上或格柵結構的金屬樑上也是可以接受的。

    ⑷在允許焊接支架的金屬裝置和管道上,可採用焊接固定。當裝置、管道與支架不是同一種材質或需要增加強度時,應預先焊接一塊與裝置、管道材質相同的加強板後,再在其上面焊接支架。

    ⑸支架不應與高溫或低溫管道直接接觸。

    ⑹支架應固定牢固、橫平豎直、整齊美觀,在同一直線段上的支架間距應均勻。

    ⑺支架安裝在有坡度的電纜溝內或建築結構上時,其安裝坡度應與電纜溝或建築結構的坡度相同。支架安裝在有弧度的裝置或結構上時,其安裝弧度應與裝置或結構的弧度相同。

    2.3.2儀表管支架安裝

    當一段直管道有一個或幾個支架進行支撐時,在管道的軸向上只能固定一個點,其他支架只能用來導向,這根管道軸向上應可以自由移動。儀表管應採用管卡固定在支架上,當管子與支架經常性的相對運動時,應在管道與支架間加木塊或軟墊,不鏽鋼管固定時,不應與碳鋼材料直接接觸,當需要時加薄不鏽鋼片將其隔開。

    2.4儀表管敷設

    2.4.1保護組儀表管的敷設

    保護組儀表管的敷設應注意以下幾個方面:

    ⑴不同保護組儀表管應保持至少50cm的距離,如果不能滿足此距離要求,必須安裝裝機械保護裝置,機械保護裝置可以與兩個不同保護組中的一個的儀表管道有共同的支架,但公用支架的抗震效能應重新驗證。如果可能的話,不同保護組的儀表管應穿過不同的孔洞,儀表管不能與電纜或高能管道共用一個開孔。

    ⑵如果不同保護組管道必須透過一段共同的通道,它們應走各自獨立的經加強固定的套管。

    ⑶控制組的儀表管道可以和工藝管道穿越相同的孔洞,但不能與高能管線、電纜穿越相同的孔洞。

    ⑷儀表管道應與高能工藝管道(內徑大於25mm,至少有2%的執行時間執行在壓力大於2MPa或溫度大於100℃)保持至少50cm的距離,並儘可能地遠離高能管道。

    2.4.2保溫和伴熱管路的敷設

    敷設在室外的儀表管路(包括取源裝置至一次閥門段),除設有伴熱管路外還需要根據氣候條件進行保溫,以免凍堵或凍壞影響測量。當介質的粘度較大時(如重油等),即使在室內,對儀表測量管路及附件(如隔離容器等),也需要進行保溫。

    保溫材料應具有密度小、機械強度大、化學效能穩定、熱導率低、等長期在工作溫度下執行等特點。

    導壓管一般情況下,可用石棉繩包紮,然後用玻璃布纏起來,再刷上油漆,單根儀表管可用石棉繩或保溫瓦進行保溫,成排儀表管可將珍珠岩板或矽藻土板用鐵絲網困扎,外用石棉灰漿抹面保溫。

    伴熱常用的有蒸汽伴熱和電伴熱兩種方式。蒸汽伴熱一般採用飽和蒸汽法,電伴熱採用電熱帶纏繞法。

    電伴熱安裝要求:

    敷設前應進行外觀和絕緣檢查,絕緣電阻應符合產品說明說的規定;電熱帶介入電壓應與其工作電壓相符,且一般緊貼管路均勻敷設,牢靠固定。礦物絕緣加熱電纜可用鐵絲困扎,恆功率和自限溫電熱帶可用鋁箔膠帶包紮。

    2.4.3測量管道的敷設

    測量管道的敷設應滿足下列要求:

    ⑴測量管道在滿足測量要求的前提下,應按最短路徑敷設。

    ⑵在穿牆或過樓板處,應加保護管或保護罩,管道的接頭不應在保護管或保護罩內,管道穿過不同等級的爆炸危險區域、火災危險區域和有毒場所的分割間壁時,保護套管或保護罩應密封。

    ⑶測量管道與高溫裝置、管道連線時,應採取熱膨脹補償措施。

    ⑷測量差壓的正壓管和負壓管,應安裝在環境溫度相同的地方。

    ⑸測量管道與玻璃管微壓計連線時,應採用軟管,管道與軟管的連線處,應高出儀表接頭150~200mm。

    ⑹與裝置、管道或建築物表面之間的距離不宜小於50mm,測量油類及易燃易爆物質的管道與熱表面之間的距離不宜小於150mm,且不應平行敷設在其上方。

    2.4.4氣動訊號及氣源管道的敷設

    氣動訊號管道安裝時應避免中間接頭,無法避免時應採用卡套式中間接頭連線,管道終端應配裝可拆卸的活動連線件。氣動訊號管道宜彙集成排敷設。

    氣源管道敷設時其拐彎處應採用彎頭,連線處 必須密封,纏繞密封帶或塗抹密封膠時,不應使其進入管內。控制室內的氣源總管應有不小於1:500的坡度,並在其集液處安裝排汙閥,排汙管口應遠離儀表、電氣裝置和線路。裝在過濾器下面的排汙閥與地面間,應留有便於操作的空間。氣源管的敷設應整齊美觀,水平幹管的支管引出口,應在幹管的上方。

    氣源管道的吹掃應符合一下規定:吹掃前,應將控制室氣源入口、各分氣源總入口和接至各儀表氣源入口處的過濾減壓閥斷開並敞口,先吹總管,然後一次吹乾管、支管及接至各儀表管道。氣源應清潔無油脂。排出的吹掃氣應用塗白漆的木製靶板檢驗,1min內板上無鐵鏽、塵土、水分及其他雜物時,即為吹掃合格。吹掃完畢後,控制室氣源、就地氣源總管的入口閥和乾燥器及空氣貯罐的入口、出口閥,均應有“未經許可不得關閉”的標誌。

    2.4.5液壓管道的敷設

    以下要求適用於壓力不大於1.6MPa的液壓控制供液系統的安裝:

    ⑴貯液箱的安裝位置應低於回液集管,回液集管與貯液箱上回液接頭間的最小高差宜為0.3~0.5m。

    ⑵油壓管道不應平行敷設在高溫裝置和管道的上方,與熱表面絕緣層的距離應大於150mm。

    ⑶液壓泵的自然流動回液管的坡度不應小於1:10,否則應將回液管的管徑加大。當回液落差較大時,為減少泡沫,應在集液箱之前安裝一個水平段或U型彎管。

    ⑷回液管道德各分支管與總管連線時,支管應順介質流動方向與總管成銳角連線。

    ⑸貯液箱及液壓管道的集氣處應設有放空閥,放空管的上端應向下彎曲180°。

    ⑹接至液壓控制器的液壓管道,不應有環形彎和曲折彎。

    ⑺液壓控制器與供液管和迴流管連線時,應採用耐壓繞行管。

    2.4.6毛細管的敷設

    細管敷設時應有機械保護,機械保護同時又對毛細管進行支撐,參考選擇適宜型號的托盤,通常在托盤上固定時採用不鏽鋼綁紮帶,綁紮間距為500mm。密封系統的毛細管敷設應有連續的支撐,該支撐不僅是支撐,同時也保護毛細管免受擠壓而損壞。除非在工作檔案裡有特殊說明,毛細管敷設後,在其端部應繞成一個直徑2倍彎曲半徑到300mm之間大小的一個圓環再予以固定。如果做不到上述要求,採購方應出替代的解決方法。

    2.5管路的密封試驗

    儀表管安裝後應按下列要求進行嚴密性試驗:

    ⑴安裝完畢的儀表管道,在試驗前進行檢查,不得有漏焊、堵塞和錯焊現象;

    ⑵儀表管路的壓力試驗應以液體為試驗介質,儀表氣源管路和氣動訊號管路以及設計壓力小於或等於0.6MPa的儀表管路,可以採用氣體為試驗介質;

    ⑶液體試驗壓力應為1.5倍的設計壓力,當達到試驗壓力後,穩壓10min,再將實驗壓力降至設計壓力,停壓10min,以壓力不降、無洩漏為合格。

    ⑷氣體試驗壓力應為1.15倍的設計壓力,試驗時應逐步緩慢升壓,達到試驗壓力後,穩壓10min,再將試驗壓力降至設計壓力,停止5min,以發泡劑檢驗不洩露為合格。

    ⑸當工藝系統規定進行真空度或洩漏試驗時,其內的儀表管路系統應隨同工藝系統一起進行試驗。

    ⑹液壓試驗介質應使用潔淨水,試驗後應將液體排淨。在環境溫度5℃以下進行試驗時,應採取防凍措施。氣體介質應使用空氣或氮氣。

    ⑺壓力試驗用的壓力錶經檢定合格,其準確度不得低於1.5級,刻度滿度值應為試驗壓力的1.5~2倍。

    ⑻壓力試驗過程中若發現洩漏現象,應洩壓後再修理,修復後應重新試驗。

    ⑼壓力試驗合格後,應在管道的另一端洩壓,檢查管道是否堵塞,並應拆除壓力試驗用的臨時堵頭或盲板。

    3.儀表管安裝過程常見的問題及預防措施

    3.1材質

    由於導壓管介質很複雜,有耐酸、耐鹼及普通不耐酸、鹼的,耐腐蝕很 有強、弱之分,壓力、溫度等也涉及管材與加工件材質的不同,因此要特別注意材質不能誤用。同時還要注意加工件,如連線螺紋、閥門、法蘭、三通、彎頭等管件,要確保使用場合準確無誤。

    對於特殊材料的焊接,母材不能錯,加工件不能錯,焊材也不能錯。除法蘭外,一般氬弧焊都可焊接,焊絲要使用正確。法蘭焊接,除氬弧焊打底外,還要電焊蓋面,焊條不能用錯。

    3.2坡度

    儀表管的坡度要求在施工過程中較容易遺漏,在實際安裝時,往往達不到要求的效果——低點排液高點排氣。特別應注意變送器、壓力開關導壓管的安裝,因其對測量的準確度、靈敏度要求高,所以必須注意儀表管敷設的坡度要求。

    3.3試壓

    在儀表管安裝完畢而未與儀表連線前,需要用機械方法除去管內的贓物,然後用壓縮空氣將管子內部吹淨,注意壓縮空氣應潔淨、乾燥。在使用空氣試驗管子時,必須注意到管子的內空氣壓力可能因溫度的變化而改變此只有管子溫度與周圍環境溫度相等之後,試驗才能開始,同時在試驗時也應注意和防止偶然的加熱和冷卻。

    水壓試驗時,灌水應從最低處進入,管內空氣則沿最高處排出。還應考慮到最高處和最低處靜壓力是不相等的,尤其是在試驗低壓管路時更應注意這一點。因此對小於0.1MPa的低壓管路來說,通常用空氣而不是用水來進行氣密性試驗。

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