管道伴热

管道伴热规定
1 总则
1.1 目的
为统一中国海洋总公司惠州炼油项目管道伴热设计，特编制本规定。

1.2 范围
1.2.1 本规定规定了石油化工工艺管道蒸汽外伴热管设计及安装要求。

1.2.2 本规定适用于中国海洋总公司惠州炼油项目中工艺管道蒸汽外伴热管、夹套管、电伴热的设计。

设备和仪表的伴管设计、其他伴热介质的伴管设计也可参照执行。

1.3 规范性文件
本规定适用于工艺装置配管专业的设计，包括装置（单元）布置、管道布置、管道材料和管道应力等方面内容，不适用于给排水专业埋地管道的设计。

本规定适用于中国海洋总公司惠州炼油项目中各阶段的配管设计。

10000-SP-STPE-0101 工艺系统一般规定
GB50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范
SH/T3040-2002 石油化工管道伴管和夹套管设计规范
SH/T3041-2002 石油化工管道柔性设计规范
SH3501-2002(2004）石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范(附加一号补充) 2 设计
2.1 技术要求
2.1.1 本规定应作为伴热系统绘制图纸和确定形式的基准。

2.1.2 伴热设计的基本原则应符合10000-SP-STPE-0101的相关规定。

2.1.3 需要考虑伴热的管道参见10000-SP-SIPE-0101的相关规定。

2.1.4 工艺及公用工程管道等需要伴热的管道应在P&ID及管道说明表上标明。

2.1.5 伴热分配站及回收站的压力等级应在引入管和返回管所连接的主管压力等级一致。

2.2 伴热介质
伴热介质可以是蒸汽或热水、和电伴热，伴热介质的选择应符合10000-SP-STPE-0101的相关规定。

2.3 伴热方式
伴热方式可以是蒸汽外伴热管、夹套管、电伴热，伴热方式的选择应符合
10000-SP-STPE-0101的相关规定。

3 外伴热管
3.1 用于蒸汽伴热的蒸汽应根据厂内条件而定。

蒸汽温度应为蒸汽的饱和温度。

3.2 伴热管的直径取决于被伴热管道的热损失和伴热管道的蒸汽压力。

外伴热管管径为Φ10、Φ12、DN15、DN25。

3.3 蒸汽伴管最大允许有效伴热长度宜按下列原则确定。

3.3.1伴管沿被伴热管的有效伴热长度按表3.3.1选用。

表3.3.1 蒸汽伴管最大允许有效伴热长度
3.3.2 上表表示伴热管长度可供蒸汽伴热管选定的有效伴热长度用，若要更为经济合理，则其长度应根据实际设计条件、凝液负荷、保温材料及厚度进行计算。

3.3.3 当伴热蒸汽的凝结水不回收时，最大允许有效伴热长度可延长20%。

3.3.4 采用导热胶泥时，最大允许有效伴热长度宜缩短20%。

3.3.5 若被伴热管道长度超过最大允许有效伴热长度，则伴热管可终止并排入疏水阀，另提供新的供汽管，以使伴热管得到延续。

3.4 当伴管在最大允许有效伴热长度内出现“U”型弯时，累计上升高度不宜大于表3.4中规定的数值。

若超过表3.4中的数值时，宜适当减少最大允许有效伴热长度，但伴管累计上升高度不宜超过10m。

表3.4 蒸汽伴热管允许U型弯累计上升高度
3.5 蒸汽伴热管尺寸和根数
伴热管管径和根数应根据工艺要求确定。

3.6 蒸汽伴热管的布置设计
3.6.1 蒸汽供汽
3.6.1.1 蒸汽分配站伴管蒸汽应从主蒸汽管顶部引出，并在靠近引出处设切断阀，切断阀宜
设置在水平管道上。

3.6.1.2 每根伴管宜单独从蒸汽分配站引出，并在每根伴管上设切断阀。

3.6.1.3 伴管蒸汽宜从高点引入，沿伴热管道由高向低敷设，凝结水应从低点排出，应尽量减少“U”型弯，以防止产生气阻和液阻。

3.6.1.4 蒸汽分配站的设置
蒸汽分配站的管径可按下式计算出“S”值，然后按表3.6.1.4查取。

S=A+2B+3C
式中：
A—DN15、Φ12、Φ10伴管根数；
B—DN20伴管根数；
C—DN25伴管根数。

表3.6.1.4 蒸汽分配站管径
注：“S”值超过“16”时，宜设立两个或两个以上蒸汽分配站。

3.6.2 蒸汽疏水
3.6.2.1 每根伴管宜单独设疏水阀，不宜与其他伴管合并疏水。

3.6.2.2 伴管疏水阀宜选用本体带过滤器型，否则宜在疏水阀前设置“Y”型过滤器。

3.6.2.3 通过疏水阀后的不回收凝结水，宜集中排放。

3.6.2.4 为防止蒸汽窜入凝结水管网使系统背压升高，干扰凝结水系统正常运行，疏水阀组不宜设置旁路阀。

疏水阀尽量不采用焊接，宜采取法兰或螺纹连接。

3.6.2.5 在密闭凝结水系统中，凝结水返回管宜顺介质流向45°斜接在凝结水回收总管的顶部。

3.6.2.5 疏水阀的背压不能高于制造厂推荐的背压值。

3.6.2.6 蒸汽疏水站的设置
蒸汽疏水站的管径可按下式计算出“S”值，然后按表3.6.2.6查取。

S=A+2B+3C
式中：
A—DN15、Φ12、Φ10伴管根数；
B—DN2O伴管根数；
C—DN25伴管根数。

表3.6.2.6 蒸汽分配站管径
注：“S”值超过“16”时，宜设立两个或两个以上蒸汽分配站。

3.6.3 蒸汽分配站和疏水站应预留一至两个备用接头，“S”值应包括备用接头的管径和数量。

3.6.4 在同一个蒸汽分配站的蒸汽伴管当量长度宜大致相等，最短蒸汽伴管的当量长度不宜小于最长伴管当量长度的70%左右。

3.6.5 蒸汽分配站和疏水站可水平安装或垂直安装。

4 伴热管的安装
4.1 伴管敷设
4.1.1 被伴管为水平敷设时，伴管应安装在被伴管下方一侧或两侧。

4.1.2 被伴管垂直敷设时，伴管等于或多于三根时宜围绕被伴管均匀敷设。

4.1.3 伴管经过阀门、管件时，伴管应沿其外形敷设，且宜避免或减少“U”形。

4.1.4 当主管伴热，支管不伴热时，支管上的第一个切断阀应予伴热。

4.1.5 被伴热管道上的取样阀、排液阀、放空阀和扫线阀等均应伴热。

4.1.6 伴管连接应采用焊接，在经过被伴管的阀门、法兰等处可采用法兰或活接头连接。

4.2 伴管结构型式和固定
4.2.1 伴管宜用金属扎带或镀锌铁丝捆扎在被伴管上，捆扎间距为1～1.5m，有垫层的伴管应在垫层处拥扎，伴管不得直接焊在被伴管上。

4.2.2 伴管的方向改变处，应适当捆扎，但要松一些，以免限制伴管的膨胀。

4.2.3 当被伴介质为热敏性物料或被伴管与伴管产生接触腐蚀时，伴管与被伴管间用垫块隔开：
a）碱液；
b）酸和胺；
c）产生局部过热会使载体管道加速腐蚀的介质；
d）热敏性和挥发性介质。

4.2.4 垫块采用高密度硅酸钙板。

4.2.5 管子为奥氏体不锈钢或铝时，应加垫块并应在安装前涂以硅酸钠。

4.2.6 伴管用传热胶泥时，应采用不锈钢带，将其固定在管上，可按制造厂安装程序施工。

4.3 伴管的热补偿
4.3.1 伴管直管段应每隔20m～30m设一个补偿器，可采用膨胀环，膨胀环最小的直径是伴管外径的6倍。

4.3.2 伴管固定点的设置应在阀门、法兰、膨胀环和伴管转弯处并应使被伴管的保温结构不受损坏。

4.3.3 膨胀环应安装在保温外侧，伴管在离开被伴管时应捆扎固定。

4.4 伴管材质的选用
4.4.1 蒸汽伴管位于疏水阀上游的管道、管件和阀门等的材料等级应与蒸汽管道相同。

位于疏水阀下游的管道、管件和阀门等的材料等级应与凝结水管道相同。

4.4.2 对于伴管施工困难的场合，如阀门、过滤器、仪表等不规则形状的表面宜采用Φ10、Φ12管道伴热，伴管材质宜采用紫铜管或不锈钢管。

4.4.3 当被伴热介质及伴管介质的设计温度超过200℃，或周围环境条件及工艺艺物料要求不允许使用紫铜管伴热时，应选用不锈钢管伴热。

4.4.4 为避免不锈钢管与富锌材质接触的电化学腐蚀，不锈钢伴热管应使用不锈钢丝捆扎。

4.5 伴管安装标识
4.5.1 为了识别伴管的走向，对蒸汽分配站和疏水站、热水分配站和热水回水站以及与其相连的伴热导管应按设计编号作标记，将编号压印在铝或不锈钢制的标牌上，系在相应的伴热导管中。

不允许用油漆书写。

4.5.2 每个伴热管应安装标签，写明相对应的伴热管编号，并在伴热管图表上列表标明。

4.5.3 标签应挂在或靠近供热管切断阀处，或挂在或靠近凝液回水管末端疏水阀处。

4.6 检查和试验
4.6.1 伴管在保温前应做如下检查：
a）用肉眼检查在伴管的煨弯处是否有褶皱或压扁，这些部位应被切去或替换；
b）检查伴管附件在膨胀环处保证膨胀环能自由移动；
c）在膨胀环、被伴管拆卸处和伴管改变方向处，应检查伴管附件固定不会因为位移损坏保温。

4.6.2 伴热管应在保温前进行试压。

伴热管的安装应符合GB50235-1997的要求。

5 夹套管伴热
5.1 一般规定
5.1.1 套管的介质温度可高于或等于被伴热介质温度，但温差不宜超过50℃。

5.1.2 夹套管的材质应按下列规定选用：
a）材质应根据设计温度、设计压力和介质特性等条件选用；
b）夹套管的内管应采用无缝钢管，夹套管可采用无缝钢管或焊接钢管：
c）夹套管中与内管连接的管件应与内管的材质相同；
d）夹套管与内管材质不相同时，应对夹套管进行应力计算。

如两者热胀差异产生的热应力超过许用应力值时，内管与套管宜采用同种材质或膨胀系数相近的材质。

5.2 夹套管设计
5.2.1 夹套管的组合尺寸宜选用表5.2.1。

表5.2.1 夹套管组合尺寸DN
5.2.2 夹套管组装及其配件选用应根据套管与内管的介质性质、设计温度和设计压力等条件确定。

5.2.3 内管与套管的连接型式宜选用内管焊缝隐蔽型（全夹套）和内管焊缝外露型（半夹套）。

连接详图可见SH/T3040中的图-17至图-23。

5.2.3.1 法兰式夹套管用于内管焊缝隐蔽型。

5.2.3.2 管帽式夹套管用于内管焊缝外露型。

5.2.3.3 端板式夹套管用于内管焊缝外露型。

5.2.3.4 夹套管专用法兰的密封面及端部连接型式应根据输送介质选用。

5.2.4 夹套管管件结构型式应符合下列要求。

5.2.4.1 内管弯头的曲率半径等于或小于1.5DN时，可采用标准弯头。

内管、套管弯头的曲率半径R1、R2宜按表5.2.4.1-l确定。

表5.2.4.1-l 内管、套管弯头的曲率半径(R1≤1.5DN)
5.2.4.2 内管弯管的曲率半径R1等于或大于3DN时，套管弯管采用剖切形。

套管弯管的曲率半径与内管的曲率半径相等(R2=R1)时，曲率半径见表5.2.4.2-2。

表5.2.4.2-2 内管、套管弯头的曲率半径(R1≥3DN)
5.2.4.3 夹套管套管的三通应采用剖切型。

5.2.4.4 夹套管变径时，应选用标准的异径管。

内管的异径管与套管的异径管的大口端端部应错开距离，宜为50mm。

5.2.4.5 夹套管内管的仪表管口、管顶放空口及管底排液口的结构型式见SH/T3040。

5.2.5 夹套管内管应采用定位板定位，定位板安装方位不应影响内管热位移。

定位板间距按表5.2.5取值。

表5.2.5 定位板间距L
5.2.6 除非另有规定外，夹套管蒸汽引入口至凝结水排出口的距离（即套管伴热长度）可根据蒸汽压力按表5.2.6确定。

表5.2.6 套管伴热长度
5.2.7 水平敷设的夹套管要求有坡度时，套管内介质流向应与坡度一致。

5.2.8 蒸汽应由套管上部引入，凝结水由套管下部排出，供汽管、凝结水管应分别设切断阀。

5.2.9 每节夹套管的长度取决于管道布置，并受内管与套管热胀景差的限制，每节夹套管的长度不宜超过6m.
5.2.10 夹套管的布置不应有死角或“U”形弯。

当“U”形弯不可避免时，宜在其低点处设排液口。

5.2.11 在规定长度范围内，每节夹套管之间的蒸汽管宜采用跨接管进行串接，跨接管宜采用法兰或活接头连接。

5.2.12 跨接管连结应防止积液和堵塞，并考虑跨接管的安装空间。

跨接管拐弯处宜采用煨弯弯头。

5.2.13 夹套管集中部位应设置蒸汽分配站和疏水站，也可与邻近相同操作压力的蒸汽伴管和凝结水系统统一考虑。

5.2.14 夹套管的内管和套管之间的温度差过大或材质不同时，应进行应力校核。

内管产生的热胀量需要补偿时，宜采用自然补偿或设“∏”塑补偿器。

夹套管的管道热应力计算应符合SH/T3041的要求。

5.3 安装要求
5.3.1 夹套管的安装应符合下列要求。

5.3.1.1 除夹套管的供给蒸汽管和疏水管外，夹套管的主体部分应进行预制；夹套管预制时，应预留调整管段，其调节裕量宜为50mm～100mm，调整管段的接缝位置必须避开外管开日处。

5.3.1.2 内管焊缝隐蔽型夹套管，在内管焊缝处的套管应留I50mm长缺口，待内管焊缝经100%射线检测，经试压合格后方可进行隐蔽作业。

5.3.1.3 夹套管经剖切后安装时，纵向焊缝应置于易检修部位。

5.3.1.4 套管与内管间的间隙应均匀，并应按设计要求焊接定位板。

定位板不得妨碍内管与套管的伸缩。

5.3.1.5 夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力高者的1.5倍确定，夹套管套管的试验压力应为套管设计压力的1.5倍。

5.3.2 伴管、夹套管的安装应符合GB50235-1997及SH3501-2002(2004)的要求。

6 电伴热
6.1 电伴热系统的电源
电伴热系统的电源为380V、3相、50HZ、4线。

6.2 基本要求
6.2.l 单独单元的电伴热供货商应为一家。

6.2.2 电伴热系统应能在规定范围内升高和（或）维持设备和材料的温度，承包商需向业主提供达到这些温度所需的热量，并应提交计算结果，热损计算中应包括风的影响。

6.2.3 电伴热应满足工艺加热、保温、防冻系统等的要求。

6.2.4 承包商应负责本承包单元内电伴热的设计、采购、安装施工和验收，并在交工时，把电伴热的有关资料和文件，如电伴热容量、电缆的类型和长度、检验和验收报告、冷态和热态电流、安装与操作说明书等。

7 伴热管编号原则
伴热管编号原则是以基础设计中的统一规定及工艺PID图上表示为准。