浅谈夹套管的配管设计
(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。
硫磺回收装置蒸汽夹套管道设计和施工注意事项
硫磺回收装置蒸汽夹套管道设计和施工注意事项硫磺回收装置是工业生产中广泛应用的一种设备，也是污染减排的重要手段之一。
而蒸汽夹套管道的设计和施工则是硫磺回收装置中非常关键的一环，会直接影响到设备的使用效果以及设备的维护和保养。
本文将就硫磺回收装置蒸汽夹套管道设计和施工的注意事项进行详细论述。
一、设计注意事项1. 选用合适的夹套管道材料夹套管道材料的选用非常重要，需要考虑到其所处的环境和使用要求。
一般情况下，可选用不锈钢或碳钢作为夹套管道材料。
2. 设计适当的夹套管道长度夹套管道长度的设计需要根据硫磺回收装置的实际情况进行合理规划，以避免影响设备的使用效果以及增加设备的维护难度。
3. 合理设计夹套管道通径夹套管道的通径设计需要根据硫磺回收装置的实际情况进行合理规划，保证其正常运行的流量和速度。
4. 确定适当的夹套管道间距夹套管道间距的确定需要考虑到硫磺回收装置的实际情况和夹套管道的布置方式，以保证其正常运行和维护。
5. 考虑夹套管道的温度和压力在设计夹套管道时需要考虑到其所处的温度和压力，以保证其正常运行和使用寿命。
二、施工注意事项1. 确保夹套管道安装的垂直度夹套管道安装时需要保证其垂直度，以便于流体的正常通行和维护。
2. 确保夹套管道弯头的安装正确夹套管道弯头的安装必须正确，避免因不当安装导致的拥堵和泄漏等问题。
3. 确保夹套管道与设备的贴合严密夹套管道与硫磺回收装置设备的贴合必须严密，不得有泄漏和渗漏现象。
4. 确保夹套管道的密封性夹套管道安装完成后需要进行密封性检查，保证其正常运行和安全使用。
5. 确保夹套管道的防腐蚀性夹套管道的防腐蚀处理需要考虑到其所处的环境和使用要求，避免因腐蚀导致的泄漏和损坏。
综上所述，硫磺回收装置蒸汽夹套管道的设计和施工是硫磺回收装置中非常关键的一环，需要考虑到多种因素和细节，以保证其正常运行和维护。
在实际的工程中，需要严格遵守设计要求和施工规范，坚持质量第一的原则，加强管理和监督，确保设备运行的安全和稳定。
浅谈蒸汽夹套管的端板强度校核
定准则。根据相关工艺条件计算热膨胀引起的应力(2-1)，以及
由内压引起的端板应力(2-2)，据此计算出二者共同作用下端板
内（外）边缘的最大应力 σvmax(2-3)，将其与材料的许用应力[σ]t
比较，若小于或等于许用应力，则所选择的端板厚度 δ 满足设计
要求，否则需增加厚度值重复此计算过程，直至通过。
40
2016 年 9 月
外套管外径 Dm；壁厚 tm；温度 Tm；热膨胀系数αm；弹性模
量 Em。
内套管外径 Dp；壁厚 tp；温度 Tp；热膨胀系数αp；弹性模量
Ep。
夹套管长度 L；夹套管压力 P。
本文以一根 DN200 的管线为例，校核计算端板强度，并分
析相关的影响参数。
2.1 工艺参数 相关工艺参数见表 3-（1 节选自临界管线一览表）。
3 计算结果及分析
根据文献[1]推荐的公式，并结合文献[3]对若干公式的笔误进 行了修正。
根据不同的端板壁厚值，计算结果汇总如表 4-1 和图 4-1 所示。
图 4-1 设计条件下壁厚与应力关系表
由计算结果可知，随着端板壁厚的增加，端板内外边缘的 应力值都呈逐渐减小的趋势，但是收益逐渐减小。考虑到安全 性要求，保证 20%的设计裕量，以及经济性要求，本算例选取厚 度为 13mm 的端板即可满足需求。
4.3 相关规范的公式需核对后使用，否则将导致重大误差。
参考文献：
[1]HG/T 20645-1998《化工装置管道机械设计规定》. [2]SH/T 3040-2012《石油化工管道伴管和夹套管设计规 范》. [3]李长江，陈之扬，夹套管端板应力计算及程序 [J] 化肥设 计，1983, 22(3); 52-63.
设备运维
配管设计
⑴管路位移补偿
为解决管路的热胀泠缩问题，通常在 固定支架间将管段弯成“L”型或“Z” 型（见下图），这样直管段的热伸长， 由与其垂直的管段的弹性变形来补偿
管路位移补偿
➢L形(平面)a:原管系;b c:改变效果好;d e:有一定弹性;f g:改变不允许的; h i:改变无效果
➢Z形(空间) a:原管系;b :改变有效果;c:效果最好；d:弹性减少,最差;e:效果不好
⑸选择阀门、管件
要考虑流体特性、工作压力、要求功能 （如流量调节、切换、控制等）、阻力损
失 和安全因素
➢只需切断时用球阀、旋阀、闸阀 ➢需调节流量或压力时用节流阀、截止阀 ➢气体或大管且要求不严时用选蝶阀 ➢管件材质一般与连接的管子相一致，但牌号 不一样
（二）管路基础设计步骤
⑸选择阀门、管件 管件选取见下表
螺旋焊缝 Φ=0.6
（二）管路基础设计步骤
⑷确定管子连接方式
根据管材、管径、介质性质、压 力、用途及使用状态确定
➢如Φ≯38mm时采用丝扣连接 ➢Φ45mm以上用对焊连接 ➢小直径水、煤气管和上下水管、压缩空气管 等，且温度、压力都不高可用螺纹连接 ➢法兰连接检修方便、广泛适用，但费用较高
（二）管路基础设计步骤
4、绝热材料
确定保温层的厚度
（六）管架设计
一般室外管路较长，往往要穿过马路、厂房及 其它构筑物，需要架空或敷设在地沟里。
➢而且都要把许多管路集中排列放在专门支承管 路的管架上
➢管架还分上、下几层
室内管路一般都是利用厂房的柱子、墙壁、楼 板以及机械设备本身的构件来支撑、吊挂等方法 来固定管路
（六）管架设计
结构简单、装拆方便；主要用于小直 径的水煤气钢管的连接，在化工厂只 用于上下水、压缩空气管道的连接。
夹套管设计导则
T H I S D O C U M E N T C O N T A I N S J D E C C O R P O R A T I O N C O N F I D E N T I A L I N F O R M A T I O N O F A P R O P R I E T A R Y N A T U R E . T H I S I N F O R M A T I O N M U S T N O T B E C O P I E D O R D I S C L O S E D I N W H O L E O R I N P A R T T O O U T S I D E I N P A R T I E S N O R U S E D F O R O T H E R T H A N T H E P U R P O S E F O R W H I C H P R O V I D E D W I T H O U T P E R M I S S I O N O F M A N A G E M E N T .本文件所述及资料及文件皆为京鼎工程建设有限公司 (京鼎) 版权所有未征得京鼎同意不得将其中全部或部分翻印或转授予第三者京鼎工程建设有限公司JING DING ENGINEERING CONSTRUCTION CO.LTD.设 计 导 则夹套管设计导则CERTIFIED第一次出版MGR___________ DATE__________T H I S D O C U M E N T C O N T A IN S JD E C C O R P O R A T I O N C O N F I D E N T I A L I N F O R M A T IO N O F A P R O P R I E T A R Y N A T U R E . T H I S I N F O R M A T I O N M U S T N O T B E C O P I E D O R D I S C L O S E D I N W H O L E O R I N P A R T T O O U T S I D E I N P A R T I E S N O R U S E D F O R O T H E R T H A N T H E P U R P O S E F O R W H I C H P R O V I D E D W I T H O U T P E R M I S S I O N O F M A N A G E M E N T .本文件所述及资料及文件皆为京鼎工程建设有限公司 (京鼎) 版权所有未征得京鼎同意不得将其中全部或部分翻印或转授予第三者管道设计文件资料DGM-09夹套管设计导则1.0 总则1.1 本导则适用于石化企业新建工艺管道夹套管设计扩建改建部分的设计可参照执行本导则不适用于设备和仪表的夹套管设计1.2 执行本导则,应符合有关标准规范的要求.2.0 一般规定2.1 下列管道应采用夹套管伴热:2.1.1 需从外部补偿管内介质热损失,以维持输送温度的气体液体管道 2.1.2在输送过程中由于热损失而产生凝液并能导致腐蚀或影响正常操作的气体管道2.1.3 在操作过程中由于压力突然下降而自冷可能冻结导致堵塞的管道 2.1.4 在切换操作或停输期间,管内介质不能放净或吹扫而可能凝固的管道; 2.1.5 在输送过程中,由于热损失可能析出结晶的管道;2.1.6 输送介质由于热损失粘度增高,系统阻力增加,输送量下降,达不到工艺最小允许量的管道;2.1.7 输送介质的倾点或凝固点等于或高于环境温度的管道. 2.2 伴热方式应按下列原则确定:2.2.1 输送介质的终端温度或环境温度接近或低于其凝固点的管道温度;介质凝固点低于50时,宜选用伴管伴热; 介质温度为50至100时,应选用夹套管伴热;介质凝固点高于100时,应选用内管焊缝隐蔽型夹套管(法兰式夹套管)伴热并配用夹套阀门;2.2.2 输送有害介质且需夹套管伴热的管道应选用内管焊缝外露型夹套管伴热.2.3 伴热介质的温度应按下列要求确定:2.3.1 夹套管的伴热介质温度可等于或高于备伴介质温度,但温差不宜超过2.3.2 对于控制温降或最终温度的夹套伴热管道,伴热介质的温度应根据被者否则需采取隔离措施有夹套管的管道热应力计算应按的要求进行核算2.5 保温层厚度和热损失可用下列方法计算:有者6P 10(t D 0 保温层外径,M; 年运行时间 保温材料制品导热系数t 被伴介质温度;保温层外表面向大气的放热系数, 2.5.2 夹套管的热损失计算:夹套管蒸汽耗量,kg/M*h者有者有者有者有者有者有长半径内管者有者管定放气口及管底排液口的连接型式见有有者125仪表管口放液口仪表管口放液口仪表管口放液口者00有套管段间连接处的水平跨越管宜在底部切线方向进出T H I S D O C U M E N T C O N T A I N S J D E C C O R P O R A T I O N C O N F I D E N T I A L I N F O R M A T I O N O F A P R O P R I E T A R Y N A T U R E . T H I S I N F O R M A T I O N M U S T N O T B E C O P I E D O R D I S C L O S E D I N W H O L E O R I N P A R T T O O U T S I D E I N P A R T I E S N O R U S E D F O R O T H E R T H A N T H E P U R P O S E F O R W H I C H P R O V I D E D W I T H O U T P E R M I S S I O N O F M A N A G E M E N T .本文件所述及资料及文件皆为京鼎工程建设有限公司 (京鼎) 版权所有未征得京鼎同意不得将其中全部或部分翻印或转授予第三者管道设计文件资料DGM-09夹套管设计导则3.7 夹套管由于介质温度布置位置而产生的热胀量需补偿时宜考虑自然补偿或设补偿器。
GYBWJ -1 (夹套管)夹套管施工技术交底和要求
2、材料准备
1、夹套管管道组成件应有质量证明文件，并应符合SH3501的规定。 2、夹套管内管采用焊接钢管时，质量证明文件应含有相应的无损检
测结果。 3、阀门应逐个进行压力试验，除进行常规的密封性和强度试验外，
对阀门的夹套部分应以1.5倍设计压力进行压力试验，无泄漏为合格。 4、剖切型管件应对称，剖切面要平直，坡口表面应光洁、平整、无
专业术语和定义：
1、夹套管：由内管和套管组成的管道； 2、定位板：用于保证内管和套管最小距离的限位块； 3、端板：用于套管端部与内管外部连接形成封闭空间的钢板； 4、跨接管：夹套管系统中跨接法兰、阀门、端板等隔断部位的连通
管； 5、全夹套：内管完全被夹套包围的夹套管形式； 6、半夹套：内管焊缝不被夹套包围的夹套管形式
裂纹，坡口角度符合要求
二、夹套管制作的一 般要求
1、夹套管焊接应应符合以下要 求：
1、内管的单面焊缝应采用氩弧焊打底，电 弧焊盖面进行焊接；
2、定位板与内管的角焊缝应满焊，焊脚高 度不低于定位板厚度；
3、定位板、端板及内管、套管连接处的角 焊缝不得咬边。
4、蒸汽和凝液管开孔必须使用机械开孔；
76 100 φ25 20 防冲板
仅N2B等级有
80
57 89 115 φ25 20 防冲板
仅N2B等级有
125
76～89 133 135 φ25 20 防冲板
仅N2B等级有
150
108 159 150 φ25 25 防冲板
仅N2B等级有
200 133～159 219 190 φ25 25 防冲板
仅N2B等级有
夹套管的安装与施工
苯酐项目部 高艺斌
工程概括
夹套管预制、安装工艺标.
夹套管预制、安装通用工艺1适用范围本通用工艺适用于石油化工、化纤装置工艺夹套管的预制安装工程，夹套管的工作压力≤25MPa（表压），工作温度-20℃～350℃，型式有内管焊缝隐蔽型（图1.1）与内管焊逢外露型（见图1.2）。
图1.1内管焊缝隐蔽型图1.2内管焊缝外露型2引用（依据）文件2.1《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》 SH3501-972.2《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-972.3《夹套管施工及验收规范》 FJJ211-862.4《现场设备、管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-982.5《工业金属管道质量检验评定标准》 GB50184-943施工准备3.1材料检验3.1.1管子、管道组成件及管道支承件的检验、试验方法执行《SHA、高压工业管道预制通用工艺》和《中低压工业管道预制通用工艺》的规定执行3.1.2阀门（包括安全阀）的检验和试验按《阀门检、试验施工通用工艺》的有关规定进行。
3.2主要施工设备、机具3.2.1施工设备：弯管机、手提式磁力电钻、坡口机、电焊机、氩弧焊机、焊条烘干箱、恒温箱、吊车等。
3.2.2施工机具：无齿锯、磨光机、氧乙炔切割炬、水平尺弯尺、卷尺等管道施工常用工具。
3.3作业条件3.3.1管线预制区域应设置组对焊接用预制平台。
3.3.2安装现场的土建、设备已经安装结束，并已办理交接手续，符合管线安装条件。
3.3.3管子、管件及阀门等已检验合格，符合有关规范要求。
4施工工艺4.1施工程序见图4.1图4.1夹套管施工程序图4.2内、外管下料4.2.1内管下料前，应对施工图纸各部分尺寸，技术要求、选用材料配件认真校核，合理安排组对程序，制定内、外管分段切割计划，使焊逢减少到最低限度。
4.2.2内外管分段制作，以方便运输和安装尺寸调整为原则。
预留调整段以50~100mm 为宜。
对坡度、垫片厚度、支吊架位置、焊逢布局、检测点开孔等综合考虑。
夹套管施工方案范文
夹套管施工方案范文一、施工前准备1.组织技术人员进行现场勘测，确定夹套管的布置方案和施工工艺；2.准备施工所需的材料和设备，包括夹套管、支撑架、焊接设备等；3.制定施工计划和安全预案，确保施工过程中的安全。
二、材料和设备准备1.夹套管：根据设计要求选择合适的夹套管材料，常见的有无缝钢管、玻璃钢夹套管等；2.支撑架：根据夹套管的布置方案确定支撑架的类型和尺寸，常见的有钢制支撑架、树脂夹套管支撑架等；3.焊接设备：根据夹套管的材料选择合适的焊接设备，常见的有电焊机、气焊机等。
三、施工工艺1.布置夹套管：根据设计要求确定夹套管的布置位置，在墙体或地面上进行标线，并根据标线进行钻孔；2.安装支撑架：将支撑架按照布置方案进行安装，确保支撑架的稳固性；3.安装夹套管：将夹套管放入支撑架中，对夹套管和支撑架进行调整，使其保持平直；4.焊接夹套管：使用焊接设备对夹套管进行焊接，保证焊缝的牢固性和密封性；5.检查和测试：对夹套管进行检查和测试，确保夹套管的完整性和质量。
四、施工安全措施1.施工人员必须佩戴防护用具，如安全帽、手套、护目镜等；2.施工现场必须设置警示标志，确保施工人员的安全；3.施工人员必须接受培训，了解夹套管施工过程中的安全风险，并采取相应的防范措施；4.施工现场必须保持整洁，避免杂物堆积和摆放在通道上；5.施工现场必须配备灭火器材，以防止火灾发生。
五、施工质量控制1.施工前必须进行材料和设备的检验，确保其符合相关标准和要求；2.施工过程中必须严格按照设计要求进行施工操作，确保夹套管的布置位置、安装方式和焊接质量等符合要求；3.对施工过程进行定期检查，发现问题及时进行整改；4.施工完成后进行验收，确保夹套管的质量符合要求。
以上是夹套管施工方案的基本内容，施工方案应根据实际情况进行调整和完善。
在施工过程中，要注重安全和质量控制，确保施工工程的顺利进行和质量达到设计要求。
同时，要加强与业主和施工单位之间的沟通和协作，共同推进夹套管施工工作的顺利进行。
配管设计专题知识讲座
合用于周围无蒸汽管道,而且介质无防火 防爆要求旳加热保温系统 ➢伴随耐热绝缘材料旳发展,电热带保温逐渐 增长了经济性,国外已得到了广泛旳应用。
（五）管道旳防腐、标志及保温
4、绝热材料
要求所选材料导热系数低，即λ＜0.21W/(m℃)，吸水性 差，结实耐用，密度小价廉易得，加工安装以便。
(2)地沟断面旳决定：地沟断面旳大小及坡度应由管子旳数量、 规格和排列措施来决定。
(3)管道旳配置：根据施工图阶段工艺流程，结合设备布置及 设备施工图进行管道旳配置。管道配置图应涉及平面图和 立面图，其要求有：a)以代号或符号表达介质名称、管子 材料和规格、介质流向以及管件、阀件、汽水分离器、补 偿器等;b)注明管道旳标高和坡度,标高以地平面为基准面, 或以楼板为基准面；c) 同一水平面或同一垂直面上有数 种管道安装时应予以注明；d)绘出地沟旳轮廓线;e)管架 敷设情况。
疏水器 其作用是排除泠凝液而不让气体排出；一般用于 蒸汽管路上或蒸汽加热器旳泠凝水排除管路上。
截止阀
安全阀
（一）管子、管件与阀门
3、化工管路常用管件（见下表）
管件名称
作用与规格
弯头
三四通、Y形管
异径管
变化流向；其规格有45°、60°、 90°、180°
管路分流
变化管径
活接头
直管连接处
法兰盖、盲板
强度高、装拆以便、密封可靠；合用于 多种温度、压力旳管道，但费用较高
其他连接
如承插式、填料函式连接等
（一）管子、管件与阀门
5、公称直径与公称压力
公称直径用符号DN或DN表达
➢它与管子旳实际内径相近，但不一定相等。 ➢但凡同一DN旳管子，外径肯定相同，但内径因壁厚不 同而异。例如φ57×3.5mm和φ57×4.5mm旳无缝钢管， DN均为50mm，但内径却分别为50mm，48mm ➢目前水煤气钢管旳DN用英寸表达，如2"表达DN2英寸
夹套管应力计算
夹套管应力计算
夹套管是一种常见的管道系统，通常用于输送高温、高压或腐蚀性流体。
由于夹套管的结构特性，其应力计算是设计和使用夹套管时需要考虑的重要因素。
在进行夹套管应力计算时，我们需要考虑以下几个因素：
内管和外管的热膨胀和收缩：夹套管在工作中会受到温度变化的影响，导致内管和外管发生热膨胀和收缩。
这种热膨胀和收缩会导致管道系统产生应力。
因此，在计算应力时需要考虑这种热膨胀和收缩的影响。
管道系统的支撑和固定：夹套管的支撑和固定方式对管道系统的应力分布有很大影响。
例如，固定支撑可以限制管道的位移，从而产生较大的应力集中。
因此，在计算应力时需要考虑支撑和固定方式的影响。
流体压力和温度：夹套管内的流体压力和温度也会对管道系统产生应力。
流体压力会导致管道系统产生径向应力和轴向应力，流体温度会导致管道系统产生热应力和热变形。
因此，在计算应力时需要考虑流体压力和温度的影响。
管道材料和厚度：夹套管使用的材料和厚度也会影响管道系统的应力分布。
不同的材料具有不同的弹性模量和屈服强度，不同的厚度会导致不同的应力分布。
因此，在计算应力时需要考虑管道材料和厚度的选择。
综上所述，夹套管应力计算需要考虑多个因素，包括热膨胀和收缩、支撑和固定、流体压力和温度以及管道材料和厚度等。
在进行夹套管设计和使用时，应该充分考虑这些因素，以确保夹套管的安全性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。安装内外管的异径管时，要使异径
管的大端在同一位置。若必须使用偏心异径管，内外管应同时装成底平或顶平形
式。内管使用同心异径管时，外管也要使用同心异径管。当水平管线上有异径管
时，夹套管内的媒体从小管径处流入。当夹套管系统带有变径的分支管时，媒体
应从最小管径处流入。工艺管线的管件用对焊式，特殊情况可以用承插焊式半管
接头。冷热媒体的进料、出料管和跨接管上拆卸点，必须位于夹套管的保温层外，
避免内外管热胀冷缩引起的相互影响。内外管间的定位板应根据管道支撑放置，
不能影响冷热媒体的进出口和排气排液口。冷热媒体进出口管上的闸阀/截止阀，
要尽可能靠近分配管/集合管，并便于操作。
2）流体为液体的夹套管的特殊设计要点
冷热媒体的进口位于垂直夹套管的较低侧和水平管的下方。冷热媒体的流向
宜与工艺流体的流向相反。冷热媒体的出口位于垂直夹套管的较高端和水平管的
上方。水平夹套管上的跨接置于管道上方环形段须向上弯曲，并且环上安装一个
无阀的排气口。冷热媒体进出管不能有分支，每个进口须有单独的出口。垂直管
段上的跨接管须在两侧交替分开布置，以免冷热媒体偏在一侧流动，管口要尽可
能靠近夹套管端的法兰处。在夹套管中安装导流板，可以保证热液体的有效循环，
冷热媒体分配更准确，并能避免死点。注意夹套管排气排液口的位置，为消除开
车时系统中的空气，冷热媒体的进料分配管须位于系统的最低点，出料集合管须
位于系统的最高点，并与地面或平台上的操作空间相一致。对于全部夹套管的管
线，与夹套管相接的设备管口法兰用垫板式法兰。冷热媒体的进口管与出口管的
距离不得超过30m。
3）流体为蒸汽的夹套管的特殊设计要点
蒸汽进口位于垂直夹套管的较高端和水平夹套管的上方，蒸汽流向宜与工艺
流体流向相反。蒸汽出口位于垂直夹套管的较低端和水平夹套管的下方。水平管
线上的跨接口须向下布置，并需安装无阀排液口。如有两个跨接管，则须一根向
上，加一排气口，另一根向下，加一排液口。垂直管线上的跨接管须两侧交替布
置，以免流体偏于一侧流动。碳钢夹套管在内管的蒸汽入口处，需设置加强板。
夹套管的每一出口冷凝排放管须有单独的疏水器。每个蒸汽疏水器在维修或更换
部件时必须能够单独拆卸，而不影响蒸汽及冷凝液系统的操作（如有需要）。疏
水器应为热动力学式或温度调节型。带有切断阀和旁路的疏水器应置于适当位置
尽可能靠近回水集合管，为了不影响任何检修和复位回水冷凝管上上游的疏水器
与集合管的间距须大于2m。对于全部夹套管的管线，与夹套管相接的设备接口
用垫板式法兰。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。
每节夹套管的长度取决于管道布置，并受内管与套管热涨量差的限制，每节夹套
管的长度不宜超过6m。在规定的范围内，每节夹套管之间的蒸汽管宜采用跨接
管进行串联，跨接管宜采用法兰连接。夹套管蒸汽引入口至凝结水排出口的距离
（即夹套管伴热长度）可根据蒸汽压力按表1确定。
4）夹套管材料的选用及注意的事项
夹套管的内管应采用无缝钢管，套管可采无缝钢管或焊接钢管。在夹套管长
度的设计中，要充分考虑热胀冷缩而造成的位移，根据实际情况选择合适的长度。
套管材料宜要与内管相同，或线膨胀系数相近，来保证套管和内管的热膨胀一致。
在实际的设计中由于内管和套管的介质不同，造成介质的温度差较大，所以管道
的材料必然不同，其引起的热膨胀应力也不同，因此应当分别进行热应力的计算。
如果两者热胀差异产生的热应力超出许用值时，内管与套管宜采用同种材质或线
膨胀系数相近的材质。内管产生的热膨胀需要补偿时，要采用自然补偿，或者设
π型补偿器。在弯头处，如果内外管的膨胀位移不能满足设计要求，需要采取适
当改变外管的直径做法，来改变内外管的膨胀差。此种情况下，还要充分考虑导
向板的位置，要根据导向板的位置来设计，使导向板尽量多地吸收膨胀差。隔板
和导流板的材料要同与之相焊接的管道材料一致或等同于管道材料。在任何情况
下，若工艺管道材料与夹套管道材料不一致时，板材则须与较高管道材料相一致。
夹套管材料的选用及壁厚的要求应符合管道等级的规定，一般来说，夹套管
的内管和套管的材料选择要按照它们各自内含液体的特性、压力和温度来确定，
要保证管壁的厚度要能承受最大的工作压力。夹套管内的实验压力的确定，要按
照内外部设计压力最大值的1.5倍来设定，实验压力应为套管设计压力的1.5倍。
2.2 夹套管型式的选用原则及安装
内管与套管的连接形式分为内管焊缝隐蔽型（全夹套）和内管焊缝外露型（半
夹套）。夹套管型式的选用原则应符合以下要求：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；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，管道上的阀门、法兰、过
滤器等应为夹套型；输送有毒介质的工艺管道，应采用“内管焊缝外露型”夹套管；
夹套管的内管焊缝为“隐蔽型”时，在内管需要检查的焊缝部位相对应的外管部位
应留出一段剖分管段，剖分管段的最小长度，要大于75mm；夹套管变径时，内
管的异径管与外管的异径管的大口端，端部错开距离最小为50mm；夹套管保温
时，外管上的所有连接管件的连接端部，都要露在保温层外面。夹套管内管应采
用定位板定位，其定位板安装方位不应影响内管热位移，定位板之间的间距如表
3所规定。夹套管的内管如果带分支管，分支管部位的外管应采用剖分三通；夹
套管的弯头处，内管宜采用R<=1.5D的长半径弯头，外管率半径如表2规定；
内管弯管的曲率半径R等于或大于3D时，套管弯管采用剖切型，套管弯管的曲
率半径与内管的曲率半径相等。
参考文献
[1]SH3040-2002 石油化工管道伴热和夹套管设计规范.
[2]孙文强，孙光磊.夹套管道施工技术与工艺[J].石油化工建设，2009(3).
[3]陈慧文，刘雨民.夹套管的配管设计及管件选用原则[J].炼油与化工，
2007(1).
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文