夹套配管设计要领.
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℃。
夹套管施工方法及要求
夹套管施工方法及要求1、一般供货条件·内管与普通配管一样，但个别配件是特制的，如法兰等。
·外管供货状态一般原则是：直管供管道素材，弯头、三通、大小头供“两片瓦”。
2、施工方法·预制时应考虑夹套管安装的可能性，在弯头或三通组对前，应将外套管直段预先套上，在套上外套管之前，直管段应按设计规定设置支撑块（例如DN100管，直段长≥8m时应加一组支撑）。
·探伤问题：无论采用哪种预制方法，内管的探伤必须保证有办法进行，如果套上夹套后焊口就无法探伤，则必须在套装前完成探伤。
一般情况下，在外套的弯头、三通、大小头安装之前，内管的焊缝可以进行X射线探伤，方法是让套管滑向另一端，一般情况下可使焊缝露出夹套外有100mm以上（视管径而不同），这个空间足够贴片子用。
·试压内管试压应在夹套封闭安装前进行，无论怎样，内管的焊口在试压时应该有办法检查，因此，大多数情况下，内管的试压是分段的（非系统的）。
外夹套的试压可以在系统形成后进行。
·弯头、三通、大小头的安装径典的安装方法是在内管成型后，把两片扣起来组对好，进行焊接。
但是可以根据具体情况确定是否也可以先组对成型后，象直管段一样地预套在内管上。
一个典型的例子是45度弯头，当把它套在内管上后，拨向一端，另一端就会有足够的空间供探伤用。
·预制活口问题比起一般配管，夹套管更应仔细考虑好活口处的调整余量。
必要时，外管可有意短100mm左右，最后封闭时做两片瓦扣上。
·检查确认工作该工作要及时，夹套管封闭前应由相关部门（例如监理方）确认在隐蔽记录上签字，避免句纠葛。
有关焊接材料：注：316焊条也可选进口牌号ER316，但公司无此焊评。
浅谈夹套管的配管设计
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。
为方便安装，不能使用45°度弯头。
对于易于固化需要机械清洗的管线的弯头部分，用十字分支加法兰的结构来代替夹套管弯头，必须避免有盲肠段或液袋，尽量避免使用偏心异径管，泵的吸入口除外。
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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ＮＯ． ４． ２ ０ １ ５
（ 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
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。
论石油化工装置夹套管的配管设计
论石油化工装置夹套管的配管设计1. 引言1.1 研究背景在石油化工装置中，夹套管广泛应用于各种反应釜、换热器、蒸发器等设备中，用于加热、冷却、蒸发等工艺操作。
由于夹套管的设计和配管布局直接影响着传热效果和能耗，因此对夹套管的设计原则和配管布局进行深入研究显得尤为重要。
本文旨在探讨石油化工装置夹套管的配管设计，通过对夹套管的概念、分类、设计原则、配管布局以及安装注意事项进行系统总结和分析，为石油化工装置的夹套管设计提供理论支持和实际指导。
希望通过本文的研究，能够为石油化工装置夹套管的设计与应用提供参考，提高装置的运行效率和安全性。
1.2 研究意义石油化工装置中的夹套管在工艺流程中起着至关重要的作用。
其设计合理与否直接影响到装置的运行效率和安全性。
对夹套管的配管设计进行研究具有重要的意义。
夹套管的设计可以直接影响装置的工艺参数和热效率。
通过合理设计夹套管，可以提高传热效率，减少能源消耗，降低生产成本，提高装置的生产效率。
夹套管的设计还与装置的安全性密切相关。
合理设计夹套管可以有效防止工作介质泄漏和渗漏，减少事故发生的可能性，保证装置的安全运行。
夹套管的配管设计研究对于提高石油化工行业的整体技术水平和竞争力具有重要意义。
随着石油化工行业的发展，装置规模和复杂度不断增加，对夹套管的设计要求也越来越高。
通过研究夹套管的配管设计，可以不断提升我国石油化工行业的技术水平，加强装置的设备管理和运行维护，推动行业的持续健康发展。
研究夹套管的配管设计具有重要的意义，不仅可以提高装置的工艺参数和安全性，还能促进石油化工行业的发展和技术进步。
深入开展这方面的研究对于加强我国石油化工行业的核心竞争力和可持续发展具有重要意义。
1.3 研究目的石油化工装置中，夹套管作为重要的配管设备，在工艺流程中扮演着至关重要的角色。
本文旨在对夹套管的配管设计进行深入研究，探讨其在石油化工装置中的应用及优化方法。
研究目的主要包括以下几个方面：深入了解夹套管的概念及分类，掌握其基本特性和功能；总结夹套管的设计原则，为实际工程中的设计提供指导；探讨夹套管的配管布局，优化工艺流程，提高装置运行效率；总结夹套管安装中的注意事项，确保工程施工质量及安全。
论石油化工装置夹套管的配管设计
论石油化工装置夹套管的配管设计夹套管在石油化工装置中的配管设计是非常重要的，它不仅能够提高装置的安全性和可靠性，还能够提高生产效率和降低生产成本。
以下是关于夹套管配管设计的一些重要考虑因素：1. 夹套管的材料选择：夹套管的材料选择需要根据介质的性质以及工作条件来确定。
常见的夹套管材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等，可以根据具体工况来选择适当的材料。
2. 夹套管的尺寸设计：夹套管的尺寸设计需要考虑到介质的流动要求，一般来说，夹套管的直径要大于内管的直径，以确保介质能够顺畅地流动，并且要考虑到介质的压力和温度，以及夹套管的厚度。
3. 夹套管的布局设计：夹套管的布局设计需要考虑到设备的结构和空间限制，尽量选择合适的位置和布置方式，以确保配管的紧凑和工作的便利性。
4. 夹套管的连接方式：夹套管的连接方式一般有焊接、螺纹连接、法兰连接等，可以根据具体的工况和要求来选择适当的连接方式。
在选择连接方式时，需要考虑到夹套管的压力和温度，以及连接的可靠性和密封性。
5. 夹套管的绝热设计：夹套管的绝热设计是必要的，尤其是对于高温介质来说，可以采用绝热材料或者绝热层来降低热损失，并且减少外部环境对夹套管的影响。
6. 夹套管的安全阀和排放装置：夹套管在工作过程中可能会受到超压或者过热等异常情况的影响，为了确保装置的安全运行，需要合理设计安全阀和排放装置，及时释放过压和过热的介质，以保护设备和人员的安全。
7. 夹套管的维护和检修方式：夹套管作为装置的关键部件之一，需要定期进行维护和检修，以确保夹套管的正常运行和有效工作。
在维护和检修过程中，需要注意安全操作，防止意外事故的发生。
夹套管在石油化工装置中的配管设计是非常复杂和重要的工作，需要综合考虑多个因素，并且根据实际情况进行合理设计，以确保装置的安全运行和高效生产。
热水夹套的配管设计与管件选用原则
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。
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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。
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。
图1
（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
图3
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。
2.6 阀门
（1）套管上用的阀门，其阀体做成带夹套的法兰连接形，夹套上应设有热媒介质的出入口管咀。
该管咀的方向，不论阀门安装方向如何，都要使热媒介质入口向上或横向，而出口向下或横向。
夹套上所设的管咀数，大口径阀门最小5个，小说口径阀门原则上是3个（参照图5）。
（2）阀门连接法兰的公称直径按表3。
2.7 垫片
垫片形状根据内部流体不同，按下述决定。
大口径阀门小口径阀门
图5
表3
（1）流体粘度高时为外管公称直径法兰的规定尺寸。
（2）流体易结晶或易聚合时，最好取内径为内管外径，外径为外管法兰。
规定外径这样一种特殊尺寸，但因为有垫片系数和最低紧固压力的
问题，所以要考虑这些因素后选后。
3 套管的配管计画
3.1 套管设计除一般热应力处，还要考虑由内外管材质和温差引起的热应力，热应力计算要进行内外管计算。
热应力的设计对策原则上如下。
（1）内管或内外管的应力都超过，使用膨胀弯。
（2）仅外管应力超过时，使用膨胀弯或伸缩接头。
但使用膨胀弯时要注意内外管伸长差的余地。
3.2 主管系统的末端和分坂处不要作成盲肠。
3.3 过滤器不用Y形和T形，而使用内装园锥形。
3.4 套管的配管系统尤其不能有气袋或凝液口袋。
3.5 为了使阀门夹套的凝液能全部排出，小口径夹套的排凝管的方向尽量安装在配管系统的水平方向。
4 供汽
夹套中热媒介质采用蒸汽时，夹套内的蒸汽从压力高向压力低的方向流动（压差流动），同时放热冷凝，并靠重力自然流动（重力流动）。
从向套管夹套供给蒸汽乃至夹套连接和排出凝结水，整个系统都按比原理。
4.1 配管上没有气袋，凝液口和分支管时，从最高点供汽，在最低点设疏水器（参照图6）。
此系统中也有压差流动和重点流动两方面。
图6
重力流动差压流动
4.2 配管中有气袋时，象图7所示那样设放空以及供汽，有凝液口袋时设疏水器。
图7
4.3 夹套中有2个系统以上并流时，采用重力流的阻力完全相等，则采用重力流动或差压流动，但压差流动不得共用疏水器。
4.4 当夹套系统很复杂时，为便于运转和操作，在法兰或夹套上设隔断，使系统简单化。
隔断板的安装要领图示于图8。
备注：使用这种隔断板时应注意，内外管的伸长不同，要以该点为固定进行热应力计算。
5 热媒介质采用热油、油不的夹套
夹套中采用热油，温水等的配管系统与采用蒸汽时的原理相反，所以，热媒介质的入口从配管系最低部供给，而出口在最高处。
6 夹套的连接管
6.1 夹套连接管的公称直径与供管一样。
6.2 连接管的材质原则上接外管的规则，但10kg/cm2、185℃
(150磅/时2、366℉)以下的蒸汽例外，可使用铜管。
6.3 夹套连接配管要领为图9和图10所示。
垂直管线的连接管
7 导向板
为了防止内外管之间偏心，在内管上装导向板，其材质与内管一样，板厚为3mm或3.2mm（参照图11）。
水平管线的连接管
图11。