【正文】 并標(biāo)出各端的位置?！?在套袖標(biāo)記之間的管道周圍涂上環(huán)氧樹脂?！?將套袖頂部抬升到管道上?！?將套袖底部抬升到管道上?！?在套袖上設(shè)置三根鏈條，并張緊至規(guī)定荷載?！?將套袖加熱到預(yù)定溫度?！?完成現(xiàn)場(chǎng)角焊縫?！?使套袖冷卻?！?采用卡尺測(cè)量檢查安裝質(zhì)量?！?給套袖鍍層?！?對(duì)已修復(fù)區(qū)域?qū)嵤┗靥?。少量的現(xiàn)場(chǎng)施工人員即可每小時(shí)安裝約一根套袖。(32,37)安裝人員一般由一名噴丸處理人員、兩名焊工和兩名焊工助手以及一名重新涂裝人員組成。安裝時(shí)間依據(jù)地形、天氣狀況、套袖尺寸和管道尺寸而不同。質(zhì)量控制程序要求加熱時(shí)須有一名檢查員來監(jiān)控套袖溫度，以確保達(dá)到所需的溫度。加熱之前以及焊接和冷卻之后，通過采用卡尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)半圓套袖彼此伸入的距離，可以驗(yàn)證已獲得的輸送管抗壓能力。在套袖的各邊分別測(cè)量三次。PetroSleeve?自1994年以來就已投入商業(yè)應(yīng)用，并在加拿大和墨西哥都實(shí)現(xiàn)了在NPS 6到NPS 42管道上的安裝；主要作為修復(fù)應(yīng)力腐蝕裂紋、腐蝕及凹痕的方法。它還用作長(zhǎng)焊縫跡象和焊縫燒穿的永久現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)方法。(37)PetroSleeve?可牢固地安裝到輸送管上，因此，將其安裝到彎管上是不現(xiàn)實(shí)的。 B類套袖：承壓或能承壓用于管道維修的另一類鋼套袖被稱為B類套袖。B類套袖的端部以角焊的方式和輸送管連接。與在役管道焊接有關(guān)的事項(xiàng)討論詳見附錄A。由于B類套袖的端部與輸送管連接，所以B類套袖可以用于修補(bǔ)泄漏和補(bǔ)強(qiáng)環(huán)形缺陷。實(shí)際上，B類套袖已經(jīng)用于代替環(huán)形焊縫，在管道上形成接頭。由于B類套袖可能需要承壓和/或承載橫向載荷給管道施加的較大縱向應(yīng)力，所以套袖必須是高致密結(jié)構(gòu)部件，并且其加工應(yīng)保證其完整性。 設(shè)計(jì)B類套袖的典型配置如圖17所示。B類套袖由構(gòu)成一根圓管的兩個(gè)半圓部分，或以A類套袖相同的方式加工和定位的兩塊弧度適當(dāng)?shù)幕⌒伟褰M成。由于B類套袖設(shè)計(jì)用于承受全工作壓力，其端部必須焊接到輸送管上，強(qiáng)烈建議使用對(duì)接焊縫。對(duì)于要承壓的套件，圖9所示的搭接片方法是不能采用的，因?yàn)槠鋬?nèi)部不如牢固的全厚度對(duì)接焊堅(jiān)固，并且其容易受到直接內(nèi)加壓產(chǎn)生的應(yīng)力的影響。B類套袖必須按輸送管的相同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。也就是說，套袖的壁厚必須等于輸送管的壁厚，套袖材料的等級(jí)也必須等于輸送管材料的等級(jí)。如果套袖承壓能力至少等于輸送管的承壓能力，那么套袖比輸送管厚或薄，以及比輸送管的屈服強(qiáng)度高或低都是可以接受的。端部角焊縫套袖端部角焊縫側(cè)縫（僅限對(duì)接焊；不建議搭接側(cè)帶）輸送管圖17：B類套袖圖示套袖直徑比輸送管直徑略大，因?yàn)樘仔浔仨毺自谳斔凸苌?。通常來說，如果套袖材料與輸送管材料相同，設(shè)計(jì)時(shí)可以忽略其直徑是否比輸送管大，盡管這樣可能稍有設(shè)計(jì)不足。如果要從套袖去除一部分材料制作坡口用于容納輸送管滾焊或制作背墊條容納套袖側(cè)縫焊縫，那么套袖的厚度應(yīng)大于輸送管的厚度，超出的部分應(yīng)足以補(bǔ)償被去除材料的厚度。（3/32英寸）以上，那么建議將端部加工成與輸送管厚度形成4：1坡度的錐形（套袖的4個(gè)單位比一個(gè)單位的厚度），并且角焊縫的焊腳長(zhǎng)度應(yīng)小于或等于輸送管的厚度，所以一定要注意角焊縫必須設(shè)計(jì)成可以承壓的。 優(yōu)質(zhì)加工的重要性B類套袖比A類套袖更可能產(chǎn)生加工問題。較差的安裝可能導(dǎo)致側(cè)縫質(zhì)量下降，并由此降低套袖的承壓能力。端部的角焊縫也是問題的來源。如果安裝在泄漏點(diǎn)的B類套袖自身的潛在問題和需要修復(fù)的問題一樣嚴(yán)重，那么B類套袖自身也會(huì)產(chǎn)生泄漏。B類套袖的使用需要滿足以下條件：（1）開發(fā)適宜的、效果充分的焊接程序，和（2）加工套袖的人員的培訓(xùn)和資質(zhì)審查。程序、培訓(xùn)和資質(zhì)審查的目的是確保側(cè)縫對(duì)接焊縫能全焊透和端部角焊縫無裂紋。宜使用低氫耗材，并且要遵守API STD 1104 (7)的要求。 套袖長(zhǎng)度套袖的長(zhǎng)度必須足以伸出缺陷兩端至少50mm（2英寸），對(duì)B類套袖的長(zhǎng)度上限沒有具體的規(guī)定。但實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)對(duì)套袖長(zhǎng)度進(jìn)行規(guī)定。如果必須要限定套袖的長(zhǎng)度，那么必須滿足兩個(gè)要求。第一，如前所述，套袖必須延伸到缺陷兩端之上至少50mm（2英寸）；第二，套袖的角焊端與其它套袖的對(duì)應(yīng)端部的距離不得低于輸送管直徑的一半。第二個(gè)要求是為了避免在兩個(gè)套袖之間出現(xiàn)類似凹口的情況。如果兩個(gè)套袖之間的距離必須要小于管道直徑的一半，那么套袖的固定端不應(yīng)焊接到輸送管上。而應(yīng)該使用橋接式套袖上加套袖的方法（）。在安裝長(zhǎng)套袖時(shí)需要考慮的其它重要因素是管道上增加的重量，以及在安裝過程中如何支撐套袖的問題。如果單個(gè)開挖處要安裝長(zhǎng)度超過管道直徑4倍的套袖，那么管道經(jīng)營(yíng)公司的書面程序中應(yīng)包括支撐間距、臨時(shí)支撐方法（如氣囊、沙袋、墊木等）和回填后管道下方的土壤情況的指南。 泄漏缺陷B類套袖的用途之一便是修補(bǔ)泄漏缺陷。安裝在泄漏位置上的B類套袖將成為承壓部件，并且必須滿足與系統(tǒng)中其它承壓部件相同的完整性要求。該要求包括設(shè)計(jì)的適應(yīng)性（即壁厚、材料等級(jí)）和側(cè)縫以及端部角焊縫的完整性。B類套袖可以按多種方式安裝到泄漏位置之上。常用方法之一是將一個(gè)帶閥門的小支管布置在套袖半圓部分的一個(gè)孔上。這個(gè)孔和支管布置在泄漏位置之上。然后使用鏈條和液壓千斤頂將套袖半圓向輸送管推動(dòng)。在有些情況下，需要布置一個(gè)氯丁橡膠圈，采用上述工藝將其壓縮，在泄漏位置上形成密封，并使液體進(jìn)入支管。然后，可以在安全位置將液體排出，并安全地焊接套袖。套袖加工完成后，支管閥門關(guān)閉并堵塞嚴(yán)實(shí)。這項(xiàng)技術(shù)還可以進(jìn)行一定修改，即使用可拆卸式閥門，此時(shí)，支管的密封通過閥門實(shí)現(xiàn)。 非泄漏缺陷有時(shí)，B類套袖可用于維修非泄漏型缺陷。過去，有些管道經(jīng)營(yíng)公司只使用B類套袖，因?yàn)樗麄兏貌捎媒呛缚p密封端部，即使不存在泄漏。其他一些經(jīng)營(yíng)公司已在非泄漏缺陷上安裝了B類套袖，并在套袖和管道上采用熱開孔工藝，在套袖上加壓，消除缺陷區(qū)域的環(huán)形應(yīng)力。近幾年，隨著新維修技術(shù)的出現(xiàn)，如鋼質(zhì)壓縮套袖（）和復(fù)合套袖（），以及考慮到在端部角焊縫可能出現(xiàn)的裂紋和故障，許多經(jīng)營(yíng)公司已經(jīng)大幅減少了B類套袖的使用。盡管B類套袖可能不會(huì)受壓，但是端部焊接在輸送管上的所有套袖在設(shè)計(jì)和制造時(shí)，都必須保證其能承受管道內(nèi)部的壓力。這點(diǎn)是很必要的，因?yàn)楹罄m(xù)使用時(shí)套袖可能會(huì)逐漸加壓。例如，當(dāng)B類套袖用于維修內(nèi)部腐蝕時(shí)，內(nèi)部腐蝕還會(huì)繼續(xù)，然后會(huì)在輸送管上出現(xiàn)泄漏，并向套袖加壓。 檢驗(yàn)要求在役輸送管上需要進(jìn)行焊接的維修的安裝和加工必須首先接受超聲波檢查，以確定焊接區(qū)域內(nèi)輸送管的剩余壁厚。對(duì)于B型套袖端部周圍的角焊縫，在焊接區(qū)域內(nèi)沿著圓周每隔2英寸測(cè)量一次壁厚是合理的測(cè)量方式。如果需要在外部坑進(jìn)行焊接，那么在可能的情況下，應(yīng)從管道原始外表面開始進(jìn)行測(cè)量，以確定坑的深度。如果剩余壁厚不能充分確定，則不能對(duì)在役輸送管進(jìn)行焊接。補(bǔ)焊（套袖對(duì)接焊縫和套袖角焊縫）應(yīng)在焊接后進(jìn)行檢驗(yàn)，以確認(rèn)焊接的完整性。通常采用磁粉探傷（MPI）、著色滲透檢驗(yàn)（DPI）或超聲剪波檢驗(yàn)等方式檢驗(yàn)焊接件。有時(shí)，也采用自動(dòng)化和先進(jìn)的超聲波檢驗(yàn)技術(shù)來確認(rèn)關(guān)鍵焊縫的完整性。無論是采用某一種方法還是多種方法的組合，經(jīng)營(yíng)公司的技術(shù)、培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)成功的檢驗(yàn)是非常關(guān)鍵的。磁粉探傷（MPI）或著色滲透檢驗(yàn)（DPI）通常用于確認(rèn)表面連接的情況；磁粉探傷（MPI）通常比著色滲透檢驗(yàn)（DPI）更加敏感。將焊趾打磨平整可以方便角焊縫的檢驗(yàn)。任何檢驗(yàn)方式都可能存在錯(cuò)誤的解釋和指令。因此，維修質(zhì)量的最佳保障方式是使用成熟的合格程序和受過良好培訓(xùn)的合格專業(yè)人員。 專用套袖配置下列小節(jié)中說明的專用套袖配置可用于特定應(yīng)用。 環(huán)形焊縫補(bǔ)焊用套袖圖18中顯示了用于維修存在缺陷或泄漏的環(huán)形補(bǔ)焊的套袖的典型配置。套袖中的環(huán)形隆起物設(shè)計(jì)用于容納環(huán)形焊縫的凸出部分。端部焊接到輸送管，讓套袖可以分擔(dān)其中的縱向應(yīng)力。這種套袖用于修補(bǔ)泄漏，并確實(shí)在一定程度上補(bǔ)強(qiáng)了環(huán)形焊縫的。圖18：環(huán)形焊縫維修用典型套袖配置（圖紙由Allan Edwards公司提供） 接頭修補(bǔ)用套袖很多比較舊的管道使用管接頭進(jìn)行連接。在一些小直徑管道中，可能采用螺紋接頭。在一些大直徑管道中以及某些小直徑管道中，使用機(jī)械壓縮式接頭。比較典型的是，這些接頭采用縱向螺栓和卡圈將填料或墊圈密封在管道上。這些類型的接頭提供的沿管道傳遞的縱向應(yīng)力可以忽略不計(jì)。結(jié)果，當(dāng)使用這類接頭的管道受到異?？v向載荷作用時(shí)，接頭可能會(huì)被拔出。為了克服這類接頭的移位問題和反復(fù)泄漏問題，許多管道經(jīng)營(yíng)公司采用如圖19所示的修補(bǔ)管配置。這類套袖通常稱為“南瓜”或“氣球”套袖，這類套袖的兩端通常焊接在管道上。同時(shí)采用側(cè)縫焊接，以便套袖能承壓。由于機(jī)械接頭基本上不會(huì)沿管道傳遞縱向應(yīng)力，所以這種套袖端部的角焊縫基本上是唯一傳遞縱向應(yīng)力的部件。因此，這種套袖角焊縫的質(zhì)量比傳統(tǒng)B類套袖端部的焊縫的質(zhì)量要求更高?！澳瞎稀碧仔淇梢杂糜诰S修鼓起、橢圓度和褶皺彎曲，因?yàn)槠淠芟@些不合格現(xiàn)象。圖19：接頭維修用典型套袖配置（圖紙由Allan Edwards公司提供） 套袖上加套袖式維修根據(jù)傳統(tǒng)B類套袖端部周圍的角焊縫焊趾出現(xiàn)裂紋的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了如圖20所示的套袖上加套袖的配置。這種配置包括安裝在缺陷套袖端部外側(cè)的兩個(gè)鋼圈。每個(gè)鋼圈通過角焊的方式焊接到與缺陷套袖端相對(duì)的輸送管端上。如果一個(gè)或兩個(gè)鋼圈上出現(xiàn)了焊趾裂紋，裂紋會(huì)被包裹在鋼圈和套袖之間的空間內(nèi)。最后的步驟包括安裝兩個(gè)外部套袖，消除鋼圈和缺陷套袖之間存在的空隙。這些外部套袖通過角焊的方式焊接到兩個(gè)鋼圈和缺陷套袖上，在焊趾裂紋沿輸送管管壁延伸時(shí)，形成防漏補(bǔ)焊。相關(guān)試驗(yàn)程序(38)顯示這種配置可以充分地避免存在的焊趾裂紋造成管道故障。套袖到焊趾焊趾到套袖的角焊縫的角焊縫shoe套袖之上加套袖維修焊趾初始修補(bǔ)管套袖角焊縫處的未穿透裂紋套袖角焊縫處的穿透裂紋輸送管缺陷3英寸4英寸6英寸12英寸12英寸焊趾圖20：套袖之上加套袖維修 彎管（現(xiàn)場(chǎng)彎曲）的套袖配置可以在一根彎管上安裝傳統(tǒng)的A類或B類套袖。套袖越短，在管道的彎曲段上的安裝效果越好。對(duì)于A類套袖，彎曲度形成的環(huán)形空間可填充一種可固化材料，以便與輸送管連接。相對(duì)較短的B類套袖可以高效地安裝，但根據(jù)管道尺寸和彎曲度，超過一定長(zhǎng)度的B類套袖將不能很好地匹配彎管，達(dá)不到安裝要求。將相對(duì)較長(zhǎng)的套袖安裝到現(xiàn)場(chǎng)彎管上的方法被稱為“穿山甲”套袖。這種方法得名于其外形，如圖21所示。這類套袖包括幾個(gè)短節(jié)，通過橋接套袖連接在一起。較長(zhǎng)的已腐蝕現(xiàn)場(chǎng)彎管可以用這種方式進(jìn)行維修。如果“穿山甲”套袖的兩端不焊接到輸送管上，如圖21所示，則“穿山甲”套袖可以看作是A類套袖，如果“穿山甲”套袖焊接到輸送管上，則其可看作是B類套袖?！按┥郊住碧仔渑渲玫淖畲笕秉c(diǎn)是制作時(shí)需要大量的焊接操作。同時(shí)，還會(huì)大幅增加管道上被修補(bǔ)維修部分的重量和硬度。彎管維修的另一個(gè)選擇是安裝斜接段。然后，各段通過對(duì)接焊相連，形成一個(gè)連續(xù)的套袖。圖21：“穿山甲”套袖維修 采用復(fù)合加強(qiáng)套袖進(jìn)行缺陷修理復(fù)合材料已在航空航天領(lǐng)域使用很多年了。在最近幾年，復(fù)合套袖已經(jīng)被開發(fā)并用于維修非泄漏管道缺陷。不同的復(fù)合套袖是多個(gè)特定供應(yīng)商生產(chǎn)的專利產(chǎn)品。以下列出其中五家生產(chǎn)這種套袖的系統(tǒng)和公司：● Clock Spring174。 Clock Spring Company, ，休斯頓，TX（）● Armor Plate? Pipe Wrap Armor Plate, , 帕薩迪納市，TX（）● StrongBack/Masterwrap StrongBack Corporation公司，休斯頓，TX（）● WrapMaster PermaWrap? WrapMaster, , 朗維尤，TX（）● BlackDiamond? Composite Wrap T. D. Williamson, ，塔爾薩，OK（）與鋼質(zhì)套袖相比，復(fù)合強(qiáng)化套袖的優(yōu)點(diǎn)是材料搬運(yùn)容易、安裝人員技術(shù)要求較低、安裝速度更快以及總體成本更低。安裝復(fù)合強(qiáng)化套袖的培訓(xùn)（如上述列出的產(chǎn)品）一般只需要一兩天。與學(xué)習(xí)高壓管道的焊接相比，這個(gè)培訓(xùn)期是非常短的。但安裝人員的培訓(xùn)和資質(zhì)對(duì)確保安裝和維修合格仍然非常重要。復(fù)合材料維修方法已在特定應(yīng)用中得到了證實(shí)并獲得了管理以及規(guī)范上的認(rèn)可，如維修沖蝕缺陷應(yīng)用。例如，Clock Spring174。已被美國(guó)交通運(yùn)輸部指定為維修管道壁沖蝕缺陷的永久維修方法，并且得到CSA Z662的認(rèn)可。由于復(fù)合材料維修不斷改進(jìn)并擴(kuò)大至更多新應(yīng)用，以下討論不是為了限制其用途，而是描述其性能和試驗(yàn)方面應(yīng)予以強(qiáng)調(diào)的重要因素，使這種方法更具說服力。以下討論重點(diǎn)包括復(fù)合加強(qiáng)材料的一般維修方法和特定維修方法兩方面。因?yàn)镃lock Spring174。是第一種被廣泛采用的用于管道的復(fù)合材料修復(fù)系統(tǒng)，所以對(duì)其開發(fā)過程進(jìn)行了細(xì)致整理，以闡明支持驗(yàn)收和系統(tǒng)使用所需的背景研究類型和測(cè)試。然后，整理了其他復(fù)合材料修復(fù)系統(tǒng)的可用信息。 Clock Spring174。維修系統(tǒng)根據(jù)Porter和Mitchell的整理，(39)Clock Spring174。維修系統(tǒng)是在美國(guó)天然氣研究協(xié)會(huì)資助的一個(gè)為期10年的研究和測(cè)試計(jì)劃的支持下開發(fā)的。圖22顯示了Clock Spring174。維修系統(tǒng)。如圖23所示，該系統(tǒng)包括三部分：（1）單向復(fù)合包裝材料，（2）在包裝材料和管道之間以及包裝材料層間的兩段式聚合物粘合劑，和（3）高抗壓強(qiáng)度填充劑，用于傳遞載荷。安裝在管道上后，這個(gè)系統(tǒng)可以在環(huán)形方向進(jìn)行加固，并降低環(huán)形應(yīng)力。因此，這是傳統(tǒng)A類套袖的一個(gè)備選方案。圓周對(duì)齊的無堿玻璃纖維被壓縮到聚酯樹脂基體中形成復(fù)合包覆材料。濕纖維纏繞在圓筒形心軸上，然后凝固，形成鐘表發(fā)條狀的最終包覆材料。 mm（），并且包含60%至70%重量百分比或45%至55%體積百分比的玻璃纖維。典型安裝包括8層，（）厚的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法可以用于測(cè)量復(fù)合材料的以下性能：Clock spring174。復(fù)合加固材料填充的腐蝕缺陷圖22：Clock Spring174。維修系統(tǒng)圖示（Clock Spring Company, ）圖23：Clock Spring174。 維修系統(tǒng)部件：（1）復(fù)合包覆材料，（2）聚合物粘合劑，（3）填充劑