热水夹套的配管设计与管件选用原则
夹套管设计规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2001-01-08 发布 2001-01-15 实施中国石化集团兰州设计院夹套管设计规定目录第一章总则第二章夹套管设计一般规定第三章夹套管的安装中国石化集团兰州设计院:2001-01-15第一章 总则第1.0.1条 本规定适用于新建石油化工装置中夹套管的设计。
第1.0.2条 需设置夹套管的管段及夹套内使用的伴热介质应按工艺管道仪表控制流程图（PID ）的规定进行配管设计。
第1.0.3条 有特殊要求的夹套管，应按具体工程设计统一规定进行设计，可不执行本规定。
采用专用法兰时，应单独编制具体数据库和相应制造图。
第二章 夹套管设计一般规定第2.0.1条夹套管的设计条件应符合PID和“管道索引表”的要求，并按《配管材料设计及选用规定》和《管道柔性设计规定》进行设计。
第2.0.2条 夹套管的型式应按下列原则确定：一、输送介质的凝固点在50～100℃的工艺管适宜采用“内管焊缝外露型”夹套管。
见图2.0.2-1。
二、输送介质的凝固点高于100℃的工艺管道宜采用“内管焊缝隐蔽型”夹套管。
见图2.0.2-2。
三、输送有毒介质的工艺管道应采用“内管焊缝外露型”夹套管。
图2.0.2-1 内管焊缝外露型 图2.0.2-2 内管焊缝隐蔽型第2.0.3条 除非另有规定，夹套管的外管与内管尺寸宜按表2.0.3选用。
内管与外管的组合尺寸 表2.0.3内管公称直径（mm ） 外管公称直径（mm ） 蒸汽导管与冷凝水导管公称直径（mm ）15 20 25 40 50 (65) 80 100 (125) 150 200 250 300 350 40 40 50 80 80 100 (125) 150 200 200 250 300 350 400 15 15 15 15 15 20 20 20 20 20 25 25 25 25注：带括号的规格不推荐使用。
(夹套管)夹套管施工规范--第三版-20180101
苯酐项目苯酐夹套管施工方案和技术要求编制：修订：审核：一概述：1、夹套管概念夹套管是伴热管的一种，即在工艺管道的外面安装一套管，类似套管式换热器进行伴热。
在理论上，只要伴热介质温度与内管介质的温度相同，或略高一些，就能维持内管介质的温度，这时蒸汽消耗量只需满足本身的热损失，因而伴热效率是比较高的。
夹套管在石油化工等装置中应用较为广泛，它由内管（主管）和外管组成，一般工作压力≤ 25MPa、工作温度在－20~350℃之间，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。
夹套管主要应用在输送介质对热损失要求较高的场合。
由于介质热损失后粘度增高，系统阻力增大，无法满足正常输送量的工艺需要；或者介质本身极易在冷却后凝固，贴面伴热无法满足需要，夹套伴热无疑是最好的解决办法。
苯酐装置中，大量应用夹套管，尤其在切换冷凝和精馏管段管道中工艺介质全部使用夹套伴热方式，且使用焊缝外漏的形式，种类多、数量多，施工的难度非常大。
苯酐装置夹套管因施工质量造成内漏蒸汽后，蒸汽与苯酐反应生成二酸，腐蚀性特别强，将继续腐蚀管道，且二酸熔点高，一旦出现将堵塞管道，管道基本作废。
我依据规范和以往已建成的苯酐装置夹套管施工经验和不足，对规范相对较少且苯酐常用的夹套管，规范施工和管理，取得了一定的效果，也获取了宝贵的经验，愿和大家一同分享。
本文内容适用于苯酐夹套管的设计和施工指导，具体情况可根据实际工况进行变更。
2、夹套管施工常用的标准规范：1 .《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-20102. 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-20104. 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-20115. 《现场设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-896. 《石油化工设备和管道隔热技术规范》SH3010-20007. 《石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范》SH3501-20028. 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-20009. 《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SH/T3517-200110.《石油化工企业设备和管道涂料防腐技术规范》SH3022-200311.《阀门检验与管理规程》SH3518-200013.《石油化工企业设备管道钢结构表面色和标志》SH3043-200114．《石油化工管道伴热和夹套管设计规范》SH/T3040-200215．《石油化工钢制夹套管法兰通用图》SHT501-199716．《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》SH3040-200217．《夹套管施工及验收规范》FJJ211-86最后一种规范可能已经不用，但是可以作为施工补充参考。
浅谈石油化工装置夹套管的配管设计
浅谈石油化工装置夹套管的配管设计【摘要】蒸汽夹套管是石油化工实际生产中广泛应用的保温管道类型之一。
夹套管具有适应广泛、温度调节迅速、伴热均匀、伴热效率高的优势，因此在实际生产中大量被采用。
本文阐述了夹套管的优势、用途，探讨了夹套管的选用及设计原则。
【关键词】化工装置；夹套管；配管设计蒸汽夹套管是石油化工实际生产中广泛应用的保温管道类型之一。
夹套管具有适应广泛、温度调节迅速、伴热均匀、伴热效率高的优势，因此在实际生产中大量被采用。
夹套管是一种具有两层套管结构的管道，大直径管套内有同心的小直径管道，套管内流动着起加热或保温作用的热载体来补充内管在停输或输送期间的热损失，内管用于输送工艺介质，靠对流完成热交换，来保持恒定的工艺稳定。
本文阐述了夹套管的优势、用途，探讨了夹套管的选用及设计原则。
1.夹套管的优势及用途在石油化工生产中，为了防止腐蚀性冷凝液的形成、防止产品固化、避免产品在低温时产生成分的分离，为了保持高粘度产品的流动性，避免工艺流体由于低温时产生堵塞，使特定的产品的温度保持恒定，在生产工艺上，常常采取对工艺管道伴热的方式设计，以保障生产操作的正常进行，维持管内介质的温度在一个适当的范围。
为了减少管内热损失，可以采取补充热量的方式，夹套管的方式就是补充热量的一种方式。
夹套管伴热具有突出的特点就是伴热均匀、伴热效率高，当管道内某一区域温度降低时，该区域的局部压力就会下降，热的介质就会补充过去，同时气相热载体冷凝就会释放大量的潜能。
因而夹套管伴热适用范围较广，温度调节也比较迅速，适合用于工艺要求比较高的场合，尤其是高温场合是最佳的选择。
但是夹套管也是有一定缺点的，一旦内管发生泄漏检修比较困难，也比较难发现，制造要求也较高。
其加热、保温作用的热载体一般是热媒、蒸汽两种介质。
热媒具有比热大、热稳定性质好的优点，属于非常好的热载体，在高温下对应的压力较低，但是投资较大，需要另设温控系统、循环泵、热媒加热炉等设备，才能提供一定流量和温度的热媒；蒸汽具有取用方便的优点，但是要想正常使用工作温度必须低于200℃。
管件管材设计规范制定原则
管件管材设计规范制定原则管件管材的设计规范制定是保证管道系统正常运行和使用安全的基础，下面将介绍一些常用的管件管材设计规范制定原则。
一、材料选择原则1. 强度：选择的管件管材应具备足够的强度，能够承受系统内外的压力和负荷。
根据具体工程需求，可以选择纯铜、钢材、不锈钢等材料。
2. 耐腐蚀性：根据工程环境条件，选择耐腐蚀性能良好的材料，避免管道在长期使用中受到腐蚀而影响系统正常运行。
3. 导热性：对于需要传导热量的系统，选择导热性能良好的材料，以提高传热效率。
4. 导电性：对于需要导电的系统，选择导电性能良好的材料，以确保电流的正常传导。
5. 环保性：在材料选择时，考虑材料的环保性，选择符合环保要求的材料。
二、连接方式选择原则1. 焊接：适用于高压、高温、重要的管道系统。
焊接连接具有牢固可靠、密封性好的特点，但工艺要求较高。
2. 螺纹连接：适用于较小直径的管道系统。
螺纹连接方便拆卸和更换，但密封性相对较差。
3. 法兰连接：适用于需要频繁拆卸和维修的管道系统。
法兰连接密封性良好，但结构复杂、成本较高。
4. 卡箍连接：适用于一次性安装或需要频繁拆卸的管道系统。
卡箍连接简单快捷，但适用范围较窄。
三、尺寸选择原则1. 管径选择：根据流量和压力损失要求选择合适的管径，保证系统正常运行。
2. 壁厚选择：根据压力和管道长度确定合适的壁厚，保证系统的安全可靠。
3. 弯头半径选择：根据流体性质和管道布置要求，选择合适的弯头半径，避免流体阻力增大。
四、安装标准制定原则1. 安装位置：根据工程要求和管道系统的实际情况，确定合适的安装位置，避免对其他设备和结构造成干扰。
2. 安装间距：根据管道系统的材质、温度和压力等因素，确定合适的安装间距，保证系统的正常运行。
3. 固定方式：根据管道系统的尺寸和重量，选择合适的固定方式，确保管道不发生脱落或变形。
4. 管道保护：在管道安装过程中，采取必要的防护措施，保护管道免受外力和环境因素的影响。
化工设备中夹套管的配管设计措施
（ 总 第 ３ １ ９ 期）
中阊高 新技 考 、 业
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（ Ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ３ １ ９）
化工设备 中夹套管的配管设计措 施
刘 燕 平
（ 厦 门紫金矿 冶技 术有 限公 司 ，福建 厦 门 ３ ６ １ １ ０ ０ ）
摘要 ：在化 工生产 的过程 中， 夹套 管是 一种使用 广泛 的保 温管 ，具有伴 热均 匀、伴 热效率 高、可用 范围广泛 、 调 节温度速度快 等方面 的优 点 。在设计 其配管 时 ，需要注 意控 制好套 管的长度 ，确 保管 内和 管外有相 同的热膨
的化工 物料 不 同 ，但 是设 计原 则是 一致 的 。根据 套管 和
内管 的连接方法可以将其分为外露型内管焊缝和隐蔽型
内管焊 缝 。一般 隐蔽 型 内管连接 方 式 比较适 用于 法兰 式 夹套 ，外 露型 内涵焊 缝适 合在 直管 的管 段上 进行 使用 。 在 实 际安装 的过 程 中 ，要 按 照输 送 物质 的工 况 、物理 性 质 、蒸汽 质量 和 安装环 境选择 连接 方式 。
道 的 支 出情 况 设置 内管管 之 间的 定位 板 ，不能 对冷 热媒
体 的排 气排 液 口和 进 出 口造 成影 响
１ ． ３ 外管和内管的连接方式
确定 外管 和 内管 的连 接方 式 时 ，可 以参考 夹套 管端 部 的结构 类 型进 行选 择 。如 果管 道输 送 的物 质为 有毒物 质 ，物 质 的凝 固 点在 ５ Ｏ ℃ 以上 、ｉ ０ ０ ℃ 以下 ，一般 使 用 端板 Ｉ 型和 管帽 式 Ｉ Ｉ 型 。如果 夹套 管为 输送 凝 固点超 过
管件管材设计规范遵循原则
管件管材设计规范遵循原则在管件管材设计过程中，遵循一定的规范和原则是非常重要的。
这些规范和原则确保了管件和管材的设计符合标准，提高了其安全性和可靠性。
本文将介绍一些常见的管件管材设计规范和遵循原则。
一、强度和耐久性原则在管件管材的设计中，强度和耐久性是至关重要的考虑因素。
管道系统中的管件和管材需要能够承受工作条件下的压力、温度和负载等因素。
因此，设计时需要根据具体的工作条件选择合适的材料和尺寸，并进行强度计算和耐久性评估。
二、尺寸和几何原则管件管材的尺寸和几何形状对于其功能和安装具有重要影响。
设计时需要根据管道系统的要求选择合适的尺寸和形状，以确保管道的通畅性、稳定性和流体流动性。
此外，管件管材的设计还应符合相关标准和规范，以保证其互换性和可替代性。
三、材料选择原则管件管材的材料选择直接关系到其性能和使用寿命。
在设计过程中，需要根据管道系统的介质、工作条件和环境要素选择合适的材料。
常见的管件管材材料包括钢、铸铁、铜、不锈钢、塑料等。
同时，还需要考虑材料的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性等特性。
四、安装和连接原则管件管材的安装和连接是保证其正常运行的关键环节。
设计时需要考虑管道系统的安装条件、接口形式和连接方式。
常见的连接方式包括焊接、螺纹连接、法兰连接等。
此外，还应注意管道的支撑和固定，以保证其稳定性和安全性。
五、环境和防护原则管道系统所处的环境条件对于管件管材的设计和运行具有重要影响。
在设计过程中，需要考虑环境因素对管件管材的腐蚀、磨损和热胀冷缩等影响。
根据具体情况，可采取相应的防护措施，如防腐处理、保温保冷措施等，以延长管件管材的使用寿命。
六、标准和规范遵循原则在管件管材设计过程中，需要严格遵循相关的国家标准和行业规范。
这些标准和规范规定了管件管材的设计、制造和使用要求，保证了其安全性和可靠性。
设计师应该熟悉并遵循相关的标准和规范，以确保设计满足法律法规和行业要求。
总之，管件管材的设计规范遵循原则有助于确保管道系统的安全性、可靠性和经济性。
化工设备中夹套管的配管设计措施分析
化工设备中夹套管的配管设计措施分析在化工生产过程中,夹套管是一种比较常用的保温管,由于夹套管的构造比较特殊,在管道设计时,一直是设计的难点。
其管路结构为双层套管结构,为了保持管中流动介质的温度,在套管的空隙之间有高温流动介质流动,非常适合输送对局部过热比较敏感或者质地粘稠的流体,在化工生产中发挥着举足轻重的作用。
1选择夹套管的原则以及夹套管的种类1. 1夹套管的种类从热媒体的角度来说,夹套管主要有热水夹套、蒸汽夹套以及热油夹套等类型,不同类型的夹套管适用的化工物料不同,但是设计原则是一致的。
根据套管和内管的连接方法可以将其分为外露型内管焊缝和隐蔽型内管焊缝。
一般隐蔽型内管连接方式比较适用于法兰式夹套,外露型内涵焊缝适合在直管的管段上进行使用。
在实际安装的过程中,要按照输送物质的工况、物理性质、蒸汽质量和安装环境选择连接方式。
1.2选择夹套管的基本原则(1)当输送物质的凝固点超过100摄氏度时,可以使用隐蔽型内管焊缝夹套管;(2)当输送物质的凝固点在50摄氏度以上、100摄氏度以下时,使用外露型内管焊缝夹套管;(3)当管道输送的物质为有毒物质时,要使用外露型内管焊缝的夹套管。
1.3外管和内管的连接方式确定外管和内管的连接方式时,可以参考夹套管端部的结构类型进行选择。
如果管道输送的物质为有毒物质,物质的凝固点在50摄氏度以上、100摄氏度以下,一般使用端板工型和管帽式II型。
如果夹套管为输送凝固点超过100摄氏度的内管焊缝隐蔽型套管,一般使用法兰式III型,此外,法兰式m型也适用于熔体管道夹套管或高凝固点介质夹套管,容易泄露的夹套管,使用联苯醚、联苯为伴热介质的夹套管。
2夹套管的设计2. 1配管设计在设计夹套管配管时,尽可能避免出现死角或U型管,确保夹套管中伴热介质流动顺畅。
如果出现了U型管或死角,要在低处设置液体排放口。
所有夹套管冷媒体的进口和出口都要设置专门的切断阀门,安装水压试验、排液口和无阀排气口。
管接头和管件的选用手册
管接头和管件的选用手册管接头和管件的选型原则与应用场景1.1选型原则在选择管接头和管件时，应遵循以下原则：1）满足工程设计要求：根据工程项目的具体需求，选择适合的管接头和管件类型。
2）可靠性：选择具有良好可靠性的产品，以确保管道系统的安全运行。
3）耐腐蚀性：针对不同介质，选择具有相应耐腐蚀性能的管接头和管件。
4）耐磨性：在磨损严重的场合，应选择耐磨性能较好的管接头和管件。
5）安装维护方便：选择安装简便、维护成本低的管接头和管件。
6）经济性：在满足工程需求的前提下，综合考虑成本因素，选择性价比较高的产品。
7）兼容性：尽量选择与现有管道系统兼容的管接头和管件，以降低改造成本。
8）符合国家标准和行业规范：确保所选产品符合我国相关标准和要求。
1.2应用场景1）工业管道：在化工、石油、冶金等行业中，根据介质特性选择相应的管接头和管件。
2）建筑给排水：在建筑项目中，选择符合国家标准的给排水管接头和管件。
3）市政管道：在城市燃气、热力、排水等领域，选择具有较高可靠性和耐腐蚀性能的管接头和管件。
4）电力系统：在电力设备中，选择符合电气绝缘性能的管接头和管件。
5）农业灌溉：在农业灌溉系统中，选择耐磨损、抗老化性能好的管接头和管件。
6）燃气管道：在燃气输送系统中，选择具有较高安全性能的管接头和管件。
7）环保工程：在环保项目中，选择具有良好环保性能的管接头和管件。
8）其他领域：根据不同行业和应用场景，选择适合的管接头和管件。
本手册旨在为工程技术人员提供管接头和管件的选型依据，帮助读者了解各类产品的性能、特点和应用场景。
在实际工程中，应根据具体情况，综合考虑各方面因素，选择合适的管接头和管件，确保管道系统的安全、可靠、经济运行。
后续章节将详细介绍不同类型的管接头和管件，以供读者参考。
热水夹套的配管设计与管件选用原则
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夹套管的配管设计研究
夹套管的配管设计研究摘要：夹套管是化工装置中常用的伴热系统。
夹套管的配管设计也是管道设计与安装中的难题。
本文以夹套管的配管设计为研究对象，首先对概述了夹套管的配管设计，包括夹套管类型、夹套管长度、内外管的热膨胀应力、夹套管的选材和焊接以及夹套管的热媒体流动畅通六个方面进行阐述，接着结合图表，从弯头、三通、仪表接口、异径管、跨接管和定位板等方面对夹套管的管件选用原则进行分析，最后，总结了夹套管的应用。
关键词：夹套管配管设计原则夹套管是一种具有双层套管结构的特殊管道。
管道外面套上同心的大直径套管，内管用于输送工艺介质。
是用于保持管内输送粘性流体、凝固性流体以及高熔点合成液等流体的流动性能和温度，防止输送过程中流体在管道中凝结而设置的特殊管道。
因夹套管伴热具有特殊性，在石油化工生产中被广泛应用，是其他伴热管所不能替代的。
一、夹套管的配管设计1.夹套管类型按照热媒体的种类，夹套管可以划分为热水夹套、热油夹套和蒸汽夹套，不同的类型分别适用于不同的化工物料，但是，它们的设计原则是一样的。
按照管道的结构形式，套管与内管的连接形式分为内管焊缝隐蔽型和内管焊缝外露型，又称为完全夹套管和不完全夹套管两种形式，不完全夹套管仅适用于直管管段上。
2.夹套管的长度夹套管的长度会影响内管流体的特性确定，因此从热媒体入口到出口之间的长度设计是夹套管设计中的一个重要环节。
随着夹套管长度的增加，热媒体的沿程阻力导致的压力损失也随着增大，管中流体的流速就会下降，内外管层之间的传热效果也会随之下降。
所以，保持热媒在最低温度下具有的流量决定夹套管的长度。
2.1内外管的热膨胀应力由于内管和外管的介质和介质的温度不同，内外管的管道材料和相应的引起的热膨胀应力也不同，应当分别地计算热应力。
当内外管道计算的热应力不一致时，应考虑设置夹套管的膨胀节，并且使夹套管能够膨胀移位。
另外，在弯头处，如果内外管的膨胀位移不能满足设计要求，就要适当改变外管直径以减小内外管的膨胀差。
夹套配管设计要领
夹套配管设计要领（这是根据日挥资料整理的仅供参考）1适用范围1.1本要领适用于高粘度或结晶，易聚合等介质的配管，为了防止凝固或保持温度等目的的而装夹套（下面叫套管）的配管设计。
1.2套管有全系统夹套和仅直管部分夹套两种方法，本要领是对全系统夹套方法的规定，而仅直管部夹套时也可用此要领。
2配管各部分的形状和尺寸对于套管内外管、弯头、三通、大小头等直至小口径的接头均采用对焊连接。
2.1配管（1）内外管公称直径的组合如表1。
表1（2）内外管的材质根据介质种类和温度、压力来选生，而壁厚则考虑，如下事项确定。
内管：应耐最高使用内压应耐最高使用外压（外压是指内压为0时）外管：应耐外管的最高使用内压（3）壁厚计算按另外的配管壁厚计算要领，但内管设计温度按内管介质温度，外管设计温度按外管介质温度。
2.2弯头弯头的内外么称直径组合与管子一样，其内外管的曲率半径，近似值如表2。
注:（1）表示特殊尺寸。
2.3三通（1）内管三通的使用范围原则上用到降二级的异径三通，且从大口径抽出小口径时不用凸台，而用支管焊。
（2）压力高的部分应如图所示，用补强板加强。
(3)外管抽出支管的地方用短管时行支管焊，并将其分成两半使用。
(参照图2)注：A尺寸表示最小值，与支管公称直径无关2.4大小头内外管的大小头都用对焊标准件，组装如图3那样偏心大小头同心大小头2.5 法兰（1）法兰设计为特殊形状，其基本形为平焊或对焊（参照图4）（2）法兰等级接内管设计条件，采用异径法兰，其详细尺寸为内孔径是内管公称直径，其它尺寸按外管公称直径。
（3）内管为特殊材质时，使用带一定长度内管的滑套法兰。
一般法兰带内管滑套法兰图4备注：除带内管的法兰以外，还有内外管都带法兰的方法，此外，还有外管弯头分成两半或使用带颈弯头等方法，而它们的形状与配管施工顺序有关，因此，必须首先决定其组装顺序。
例如，外管组装时的最后焊接点是在直管上还是在弯曲处，这可能能与内管焊接处的泄漏试验有关。
热水夹套管设计过程中的注意事项
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（１）热水夹套管设计过程中的注意事项袁锦瑞 中国五环工程有限公司 武汉 ４３０２２３摘要 热水夹套系统的合理设计是管道设计中的一个难点。
设计过程中需充分考虑系统阻力降、热水的合理分配等一系列问题。
本文从工程实际出发，对热水夹套系统中管材选择、夹套分节长度选择、跨接管设计、热水引入、引出管设计等一系列问题进行讨论，并着重论述隔断在热水夹套设计过程中的重要性，同时也论述了高压力等级下热水夹套系统中阀门、仪表元件补充伴热的设计思路，对设计者有一定的参考意义。
关键词 热水夹套 跨接管 夹套阀门袁锦瑞：高级工程师。
２００８年硕士毕业于福州大学化学工程专业。
现从事管道布置设计工作。
联系电话：０２７－１９２６０８６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕａｎｊｉｎｒｕｉ＠ｃｗｃｅｃ ｃｏｍ。
夹套管是由内管、外管组成的双层管道结构，正常生产时工艺物料在内管流动，热介质在内、外管道间的环隙中流动。
热介质与工艺物料通过内管管壁进行热量传递，有较大的传热面积和导热系数，故其传热效果及传热稳定性远优于普通伴热，经常被用于热敏性流体、易结晶流体及高粘流体等工艺要求较高的场合。
夹套管的类型：根据热介质的不同，可分为蒸 汽夹套、热水夹套及热油夹套；根据管道结构形式的不同，可分为全夹套或半夹套。
下面将简要介绍热水夹套系统设计过程中的注意事项。
１ 夹套管管径、管件选用原则１ １ 夹套管管径选用根据《石油化工夹套管施工及验收规范》ＳＨ／Ｔ３５４６－２０１１，夹套内管、外管、热介质引入引出管及跨接管组合尺寸通常按表１进行选择。
表１ 夹套内管、外管、热介质引入引出管及跨接管组合尺寸（ｍｍ）组合尺寸内管公称直径ＤＮ１５２０２５４０５０８０１００１５０２００２５０３００３５０外管管径４０４０５０８０８０１５０１５０２００２５０３００４００４５０引入／出管管径１５１５１５１５１５２０２０２０２５２５４０５０跨接管管径１５１５１５１５１５２０２０２０２５２５４０５０１ ２ 夹套管管件选用１ ２ １ 弯头当内管采用１ ５ＤＮ标准弯头时，内管、外管的曲率半径通常按表２确定：表２ 采用１ ５ＤＮ标准弯头时，内管、外管的曲率半径（ｍｍ）内管ＤＮ１１５２０２５４０５０８０１００１５０２００２５０３００３５０Ｒ１２２ ５３０３７ ５６０７５１２０１５０２２５３００３７５４５０３５０Ｒ１：ＤＮ１ ５１ ５１ ５１ ５１ ５１ ５１ ５１ ５１ ５１ ５１ ５１外管ＤＮ２４０４０５０８０８０１５０１５０２００２５０３００４００４５０Ｒ２４０４０５０８０８０１５０１５０２００２５０３００４００４５０Ｒ２：ＤＮ１１１１１１１１１１１１ 注：①ＤＮ为管道公称直径；②内管管径为ＤＮ３５０时，夹套内、外管均采用１ＤＮ弯头，以便流道畅通。
夹套管配管设计和施工的要点
・管道与通风空调安装技术・夹套管配管设计和施工的要点艾顶立(上海市工业设备安装公司 上海 200083) 【提 要】 化工装置中常常使用夹套管加热物料,夹套管的配管设计要解决每段管段的长度,要使内外管的热膨胀应力一致,要保证带热体的流动畅通,还要解决使用什么材料的问题。
本文提出了施工中弯头、三通、异径管、法蓝、阀门、导向板和隔板的注意点和解决的方法。
【关键词】 夹套管 配管设计原则 施工要点 夹套管是为了保持管内输送流体(粘性流体、凝固性流体、高熔点合成液等)的流动性能和温度,防止输送过程中在管道中凝结而设置的特殊管道,它的效果远比普通伴热管好。
按管道的结构形式,夹套管有完全夹套管和不完全夹套管两种形式,不完全夹套仅适用于直管管段上。
按热媒体的种类,夹套管又有蒸汽夹套、热水夹套和热油夹套等形式,分别适用于相应的化工物料,它们的设计基础是相同的。
1 夹套管的配管设计原则1.1 夹套管的长度确定从热媒体入口到出口之间的长度是夹套管设计中的一个重要环节,长度会影响内管流体的特性。
随着夹套管长度的增加,热媒体的沿程(以及局部)阻力导致的压力损失增大,管中流速就会下降,内外管层之间的传热效果也随之下降。
所以,夹套管的长度应由保持热媒在最低温度下具有最必须的流量所决定,实际上应当根据工艺介质的参数,通过热力计算来决定。
根据经验,一般蒸汽夹套管的长度为15m左右。
1.2 要使内外管的热膨胀应力一致由于内管和外管的介质不同,介质的温度不同,管道的材料也不同,引起的热膨胀应力也不同,应当分别地进行热应力计算。
当内、外管道计算的应力不一致时,夹套管就应考虑设置膨胀节并使夹套管能够膨胀移位。
在弯头处,如果内外管的膨胀位移不能满足设计要求时,要适当改变外管直径以便减小内外管的膨胀差;在这种情况下,还应充分考虑导向板的位置,使其尽量多地吸收膨胀差。
1.3 要使夹套管内的热媒体流动畅通在配管中应尽量注意减少流体的滞留死角,避免直接在主管上开分支管(三通)。
夹套管的配管设计
浅谈夹套管的配管设计摘要蒸汽夹套管是石油和化工生产中常用的保温管道类型之一。
夹套管伴热具有伴热效率高、伴热均匀、温度调节迅速、适用范围广的优势，因而在生产中得到了广泛的运用。
本文阐述了夹套管伴热的用途、优势，探讨了夹套管的配管设计及选用原则。
关键词夹套管；配管设计；选用原则；安装中图分类号te973 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）46-0148-02夹套管是一种具有双层套管结构的特殊管道，在小直径管道外面套上同心的大直径套管，内管用于输送工艺介质，套管内流动着起保温或加热作用的热载体来补充内管在输送或停输期间的热损失，靠对流完成热交换，来保持恒定的工艺温度。
1 夹套管伴热的用途及优势在石油和化工生产中，为了保持高粘度产品的流动性，避免产品在低温时产生成分的分离、防止产品固化、防止腐蚀性冷凝液的形成，使特定的产品的温度保持恒定，避免工艺流体由于低温时产生堵塞，在生产工艺上，常常采用工艺管道伴热的方式，来维持管内介质的温度在一个适当的范围，以保障生产操作的正常进行。
对管内介质进行加热，来补充热损失，补充热量的方式之一就是夹套管的方式。
夹套管伴热具有伴热效率高、伴热均匀的突出优势，当管道的任意一个地方的温度降低时，气相热载体冷凝而释放出大量的潜热，同时，由于冷凝处的局部压力降低，会立刻有热的介质补充过去，因而，使得夹套管伴热的温度调节迅速、适用范围广，是工艺要求苛刻的场合、特别是对温度控制要求严格的高温场合的最佳选择。
2 夹套管的配管设计及选用原则2.1 夹套管的配管原则1）适用于各种夹套管和各种冷热媒体的总设计原则在配管设计中，为保证夹套管内伴热介质流动通畅，尽量避免 u 形管或死角出现，若必须有，则应在其低点处设排液口。
每一夹套管的冷热媒体进出口都需设置切断阀。
夹套管上须安装水压试验和操作时用的无阀排气及排液口。
冷热媒体为间歇性使用或管线中有维修拆卸件时，此部分冷热媒的停用不能影响管线其它部分冷热媒体的运行。
配管设计中的管件及管材选用
石油化工建设１０．０２ ｌ ６９
Ｅ＆ｃ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩ工程技术
（２）柱塞阀一般没有填料函 ，它是靠柱 阀与上密封环之 间的 过盈来保护密封的 ，而且可以用压盖螺栓调节密封 比压 的大小 ；
（３）如果管路 中有细小 的、硬度 较大的固体颗粒附在密封 面上 ，则会使阀座密封面产生局部损伤 ，柱塞阀的柱塞移动恰好 可将附在密 封面的杂物推 开 ，因此不会造成密封面产生局部损 伤 ，确保密封性能。
３ 阀 门的使 用
３．１ 多用蝶阀 ，少用闸阀 过去蝶 阀只用于大 口径水管上作为切断用 。近二十年来 ，蝶
阀的制造技术有很大发展 ，由于它 的优 越性能 ，在一 些工业发达 国家 已大 量用于取 代传统 的闸阀、截 止阀 、球 阀和旋塞 ，这是 因 为蝶阀具有如下特点 ：
（１） 尺寸小 、重量 轻 、便于施 工 ，其重量 只是 同级 别 闸阀的 １／３～１／４，高度和宽度只是 同级别 闸阀的 １／３；
（４）密封环用非 金属 材料 制造 ，不 会生 锈 ，柱塞用 ２Ｃｒ１３抗 氧化性 能好 ，阀 门微开时受冲刷的是柱塞和密封环 的端面 ，密封 面 不受 冲 刷 ，故 使 用 寿命 比截 止 阀 长 ；
（５）检修方便 ，除必 要时更换密封环外 ，不象截 止阀需对阀 瓣 、阀座进 行研磨 。
１概 述
在化 工工 艺设 计 中 配 管 设 计 占有 很 重 要 的地 位 ，尤 其 是 在 设 计 方 案 的 具 体 实施 过 程 中 ，管 件 及 管 材 选 用 是否 合理 直 接 影 响整个工程的施工进展和 日后 的正常生产 。
２００３年 国 务 院 第 ３７３号 令 株 种 设 备 安 全 监 察 条 例》通 过 并 实 施 后 ，管 道 的 设 计 质 量 引 起 有 关部 门 的 高 度 重 视 ，并 把压 力 容 器 和压 力 管道 并列 作 为 特 种 设 备 来 进 行 严 格 监 控 ，这 两 种 特 殊 设 备 ，若 从 定 义 上 来 比 较 ，压 力 管 道 的定 义 更 广 ，是 指 利 用 一 定 的压 力，用于输送气体或者液体 的管状设备 ，其范 围规定为最 高 工作压力 大于 或者等于 ０．１ＭＰａ（表 压）的气体 、液化气体 、蒸 汽 介质 或者可燃 、易爆、有毒 、有腐蚀性 、最高工作温度高于或者 等 于标 准沸 点 的液 体 介 质 ，且 工程 直 径 大于 ２５ｒａｍ 的 管道 。即使 是 没有压力 的管道或脆性大 的塑料管 ，只要存在 不安 全的因素 ，均 纳入压力管道 的范 围内进行监控 。也就是说 ，压力 管道 的定义是 不 受 压 力 、材 质 、直 径 、容 积 、相 态 的 限 制 ，而 是 从 安 全 的 角 度 出 发来定义的 ，由此可见 ，在化工装备 中，除水等无危 险陛介质 外 ， 绝大多数的、介质均要按压力管道 的要求来进行设计 ，这 就要求 管道设计人员在设计上不 出偏差 。本文从配管 设计 中的常用管 件和管材、配管方式等方面讨论 了配管设 计中应该注意 的问题 。
热水供应系统管材和附件设计技术规范
热水供应系统管材和附件设计技术规范6．10．1管材、管件。
1 水系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求。
管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度。
1）PP—R应采用公称压力不低于2．0MPa等级的管材管件。
2）PEX管的使用温度与允许工作压力及使用寿命关系见附录E的表E—2。
3）PVC—C管：多层建筑町采用S5系列，高层建筑可采用S4系列（不用于主干管和泵房）室外可采用S5系列（不用S系列管道的规格见附录D的表D—6）。
2 热水管道应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求的管材。
一般可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、塑料热水管、塑料和金属复合热水管等。
住宅人户管采用敷设在垫层内时可采用聚丙烯（PP—R）管、聚丁烯管（PB）交联聚乙烯（PEX）管等软管。
当采用塑料热水管或塑料和金属复合热水管材时除符合产品标准外，应符合下列要求：1）管道的工作压力应按相应温度下的允许工作压力选择。
2）管件宜采用和管道相同的材质。
3）定时供热水的系统因其水温周期性变化大，不宜采用对温度变化较敏感的塑料热水管。
4）设备机房内的管道不应采用塑料热水管。
3 热水供应系统的管道，应采取下列补偿管道温度伸缩的措施：1）尽量利用自然补偿，即利用管道敷设的自然弯曲、折转等吸收管道的温度变形，弯曲两侧管段的长度不宜超过表6．10．1—1所列数值：表6.10.1－1 弯管两侧管段允许的长度管材薄壁铜管薄壁不锈钢管衬塑钢管PP －R PEX PB铝塑管PAP 长度（m ）10.0 10.08.01.51.52.0 1.52） 塑料热水管利用弯曲进行自偿时，管道最大支撑间距不宜大于最小自由臂长度，见图6．10．1—1。
最小自由臂长度可按下式计算：ez D L K L ⋅∆= (6．10．1—1)式中 L z ——最小自由臂长度(m)； K ――材料比例系数见表6．10．1-2； D e ——计算管段的公称外径(mm)；△L ——自固定支承点起管道的伸缩长度(m)： α⋅⋅∆=∆L T L(6．10．1—2）s s t t T ∆+∆=∆10.065.0(6．10．1—3）式中△T——计算温差(℃)；△t s——管道内水的最大变化温差(℃)；△t g——管道外空气的最大变化温差(℃)；L——自由管段长度(m)；α——线膨胀系数(mm／m·K)，见表6．10．1—3。
浅谈夹套管的设计
浅谈夹套管的设计摘要：夹套管是用来加热或维持流体温度的一种特殊的保温管道，它能够保持管内输送流体的流动性和温度，有效防止输送流体在输送过程中的凝结和固化，在石油化工领域中被广泛应用。
本文介绍了夹套管的特点与应用，讲述了夹套管的设计方法。
关键词：夹套管；内管；外管；伴热介质1.前言夹套管是用来加热或维持流体温度的一种特殊的保温管道，它的结构是一种双层套管结构，内管走工艺介质，外管套在内管上，之间有一定的间隙，用来走提供热量的流体，靠对流进行热交换，以维持工艺介质恒定的温度。
本文介绍了夹套管的特点与应用，讲述了夹套管的配管设计方法。
2.夹套管的特点与应用夹套管的特点是能够保持管内输送流体的流动性和温度，尤其是高粘度性流体、易凝固性流体、高熔点合成液体，能够有效防止输送的流体在输送过程中的固化和凝结。
由于夹套管的上述特点，夹套管更多的应用于高粘度、高熔点和一些对局部过热比较敏感的工艺介质。
同时夹套管还具有伴热均匀、伴热效率高、温度调节迅速、适应广泛的优点，保温效果比普通的伴热管要好，这也使得它通常运用于石油化工行业中尤其是对温度控制要求非常严格的高温场合以及工艺要求非常苛刻的场合。
3.夹套管的配管设计 3.1.夹套管的类别按伴热介质分，夹套管有热水夹套管、导热油夹套管、蒸汽夹套管等形式。
按管道的结构形式即内管和外管的连接形式可分为全夹套、部分夹套和简易夹套，又可分为内管焊缝隐蔽型和内管焊缝外露型。
全夹套是指所有管道组成件包括管道上的阀门、法兰、过滤器等均为夹套，部分夹套减少了阀门的夹套和现场焊的对焊口的夹套，简易夹套只是直管段有夹套。
3.2.夹套管的长度夹套管的长度设计由管道布置决定，但受到了内外管温度差和热膨胀差的限制。
所以在夹套管的设计中，要充分考虑热胀冷缩导致的位移，按照实际情况设计适合的长度。
通常情况下，每段套管的长度宜小于等于6 米，当存在转弯弯头时，每段宜小于等于12 米。
3.3.夹套管的管件弯头：一般夹套管的内管弯头采用曲率半径等于1.5 倍公称直径的标准长半径弯头即可，而外管弯头的设计十分重要，为了避免使用剖切型，外管弯头应可以套进内管弯头，合理设计外管弯头的曲率半径，可以方便夹套管的安装和施工。
浅谈夹套管的设计
浅谈夹套管的设计作者：王蕊来源：《科学与技术》2014年第05期摘要：夹套管是用来加热或维持流体温度的一种特殊的保温管道，它能够保持管内输送流体的流动性和温度，有效防止输送流体在输送过程中的凝结和固化，在石油化工领域中被广泛应用。
本文介绍了夹套管的特点与应用，讲述了夹套管的设计方法。
关键词：夹套管；内管；外管；伴热介质1. 前言夹套管是用来加热或维持流体温度的一种特殊的保温管道，它的结构是一种双层套管结构，内管走工艺介质，外管套在内管上，之间有一定的间隙，用来走提供热量的流体，靠对流进行热交换，以维持工艺介质恒定的温度。
本文介绍了夹套管的特点与应用，讲述了夹套管的配管设计方法。
2. 夹套管的特点与应用夹套管的特点是能够保持管内输送流体的流动性和温度，尤其是高粘度性流体、易凝固性流体、高熔点合成液体，能够有效防止输送的流体在输送过程中的固化和凝结。
由于夹套管的上述特点，夹套管更多的应用于高粘度、高熔点和一些对局部过热比较敏感的工艺介质。
同时夹套管还具有伴热均匀、伴热效率高、温度调节迅速、适应广泛的优点，保温效果比普通的伴热管要好，这也使得它通常运用于石油化工行业中尤其是对温度控制要求非常严格的高温场合以及工艺要求非常苛刻的场合。
3. 夹套管的配管设计3.1. 夹套管的类别按伴热介质分，夹套管有热水夹套管、导热油夹套管、蒸汽夹套管等形式。
按管道的结构形式即内管和外管的连接形式可分为全夹套、部分夹套和简易夹套，又可分为内管焊缝隐蔽型和内管焊缝外露型。
全夹套是指所有管道组成件包括管道上的阀门、法兰、过滤器等均为夹套，部分夹套减少了阀门的夹套和现场焊的对焊口的夹套，简易夹套只是直管段有夹套。
3.2.夹套管的长度夹套管的长度设计由管道布置决定，但受到了内外管温度差和热膨胀差的限制。
所以在夹套管的设计中，要充分考虑热胀冷缩导致的位移，按照实际情况设计适合的长度。
通常情况下，每段套管的长度宜小于等于6米，当存在转弯弯头时，每段宜小于等于12米。
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热水夹套的配管设计与管件选用原则
刘敏;胡雄
【摘要】化工装置中,对于黏稠和对热敏感的工艺介质选用热水夹套进行加热能达到良好的伴热效果.鉴于热水夹套管在设计和施工过程中的复杂性,夹套管在配管设
计中要注意内外管尺寸选用、供热长度、柔性设计等设计原则,要保证热水的流动
畅通,还要注意材质的选择.设计过程中,还应遵循弯头、三通、异径管、法兰、阀门、导向板、隔断板等管件的选用原则.合理设计与正确选用管件是热水夹套发挥最佳
伴热效果的前提,也是实现工艺要求的有利保证.
【期刊名称】《管道技术与设备》
【年(卷),期】2011(000)004
【总页数】3页(P30-32)
【关键词】热水夹套管;配管设计;管件选用
【作者】刘敏;胡雄
【作者单位】湖北省化学工业研究设计院,湖北武汉430074;中国五环工程有限公司,湖北武汉430223
【正文语种】中文
【中图分类】TU995
热水夹套管是指具有内外层结构的管路，套管间的空隙供热水循环以提升和维持内管中流动介质的温度。
这种管路可以防止管内介质的凝结和保持高黏度流体的温度，适用于非常黏稠和一些对局部过热比较敏感的工艺介质。
1.1 热水夹套内外管的尺寸选用
热水夹套内外管的尺寸通常按内管的尺寸来确定，具体见表1。
表1中的数值单位为″，1″=2.54 cm．
1.2 热水夹套管的供热长度
热水夹套管的供热长度是指分配站至夹套管的热水进口的引入管长度、夹套管长度和夹套管的热水出口至收集站引出管长度的总和。
确定夹套管中供热长度是配管设计过程中的一个重要环节。
随着供热长度的增加，热水在管中的阻力增加，导致系统的压力损失增大，热水在管中的流速下降，其湍流程度减弱，层流内层厚度增加，对流传热膜系数降低，内外管层之间的传热效果也随之下降。
如果供热长度过短，所需分配站的个数和热水引入引出管的长度相应就会增加，导致成本上升。
所以，最佳供热长度应在保证管内输送流体的流动性能和温度下由达到此条件的最小流量决定，这个值应当根据工艺介质的物性参数，通过热力计算得出。
根据经验，一般热水夹套的供热长度为40 m左右[3]。
1.3 热水夹套管的柔性设计
夹套管的管道热应力计算应符合SH/T3041《石油化工管道柔性设计规范》的要求[4]。
如图1所示，内外管之间的连接形式有法兰连接、管帽连接和端部挡板连接，它们之间的定位采用的是在内管上焊接导向板的方式。
在进行夹套管应力分析时，可将夹套管理想化为空间中重合的2个管系，两者在
法兰、管帽或端部挡板处相连接，同时还应对导向板进行正确模拟[5]。
另外，套
管的压力可采用套管内的介质压力，内管压力则应取内管介质压力与套管介质压力之差。
当内外管道计算的应力不一致时，宜采用自然补偿或设置“Π”型补偿器。
1.4 热水夹套管的选材与焊接
通常情况下，热水夹套内外管的材质根据流体介质的性质、压力、温度来确定，并考虑工作介质对管道的腐蚀而选用不同的材质。
管壁厚的求取可以通过一般压力安
全规范和高压气体控制规范、压力容器规范或ASMEB31．3等相关标准中的公式求得。
夹套管的管配件都应采用对焊形式进行连接。
1.5 保证夹套管中的热水流动畅通
为保证夹套管内的热水流动畅通，在配管设计中应尽可能避免出现流体易滞留的部位，特别是支管引出点附近等死角部位；避免出现气袋或液袋的情况，如果不可避免，应设置放空或导淋设施。
2.1 弯头
内外管弯头的公称尺寸应和管子一致，内外管弯头的弯曲半径应该相同或相近。
一般当DN<10″时，外管的弯曲半径取公称直径的1倍，内管弯曲半径为1.5倍的公称直径；当DN≥10″时，外管和内管的弯曲半径一般均取为公称直径的1倍。
当数量不多时，内外管均选用标准件，但将外管尺寸扩大一个尺寸级别。
总之，选用时应综合考虑交货周期和材料的成本费用。
2.2 三通
夹套用的等径或异径三通加工成剖切型，现场组对焊接。
在三通支管处，内管公称直径原则上比外管小2个等级，从大口径管线上引出的支管应该使用焊接短管。
当使用凸台时，引出的方式见图2(a)，以避免碰撞外套管。
当三通或凸台不能满足压力要求时，应使用加强板进行加强(见图2(b))。
外套管使用三通引出支管时，三通应均分为两半(图3(a))。
当不使用三通连接而直接焊时，支管不分开，而主夹套管应均分为两半(图3(b))。
2.3 异径管
异径管应选用标准对焊型，并参照图4所示安装。
为减少内、外管的相互妨碍，内管的异径管与套管的异径管的大口端部应错开50 mm的距离。
2.4 法兰
当内管为碳钢管时，法兰采用带颈平焊夹套法兰，法兰标准为SH/T501-97[2]。
当内管为不锈钢材料时，应该使用嵌板式夹套法兰(见图5)。
2.5 阀门
夹套管线中使用的阀门应该为法兰连接的全夹套阀。
套管上应使用热水短管，这些短管的安装方向有一定的要求，入口短管应该在正下方或朝下，出口短管应该在正上方或朝上。
对于大于或等于6″×8″的夹套阀门，应设置的短管数量不得少于4个(见图6(a))；对于小于或等于4″×6″的夹套阀门，应设置大约3个短管，并且短管的方位应便于检修和操作(见图6(b))。
2.6 导向板
导向板应该焊接在内管的外壁上，目的是防止内外管偏心。
导向板的材质应和内管一致，安装方位不应影响内管的热位移和介质流动。
导向板安装示意图见图7。
2.7 隔断板
夹套管中应设置一定数量的隔断板，以便热水供给均匀。
即使在夹套管比较复杂的管系中，也应设置一定数量的隔断板。
隔断板的材质应与内管材质相同，厚度应满足管内压力和腐蚀度的要求，其形式见图8。
对于非常黏稠和一些对局部过热比较敏感的工艺介质伴热，热水夹套具有明显的优势。
由于夹套管在设计和施工过程中都比较复杂，如果在施工过程中对夹套管进行修改，不仅会造成很大的经济损失，也会耽误工期。
这就要求设计者必须遵循设计原则，才能实现安全平稳运行，达到最佳的伴热效果，实现工艺要求。
【相关文献】
[1] SH/T 3040—2002 石油化工管道伴管和夹套管设计规范．
[2] SH/T 501—1997 石油化工钢制夹套管法兰通用图．
[3] HG/T 20549—1998 化工装置管道布置设计规定．
[4] SH/T 3041—2002 石油化工管道柔性设计规范．
[5] 唐永进．压力管道应力分析．北京：中国石化出版社，2003：93-94．。