夹套管的设计

摘要：本文介绍了夹套管道的设计时要注意到的问题。

关键词：夹套管、蒸汽夹套管。

中图分类号：TE832 文献标识码：A

1 总则

在石油化工装置基建施工中，夹套管属于一种比较特殊的工艺管道，夹套管道的设计和施工非常特殊，有很多注意事项。

（1）夹套伴热主要用于防止高粘性流体、高熔点性流体或易聚合性流体的凝固，保证流体的流动性为目的。当一般的伴热形式不能满足或没把握达到此要求时所采用的一种伴热形式。

（2）夹套伴热一般采用的媒介有蒸汽、导热油、温水等，工程上多采用蒸汽作为夹套伴热媒介。

（3）夹套伴热的夹套管形式分为全夹套型和半夹套型（只有直管部分有夹套）。

2 夹套管设计一般要求

a）夹套管的内管应采用无缝钢管，套管可采用无缝钢管或焊接钢管。

b）在夹套中与内管连接的零件材质应与内管相同。

c）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。

d）蒸汽应由套管上部引入，凝结水由套管下部排出，供气管，凝结水管应分别设切断阀。

e）每节夹套管的长度取决于管道布置，并受内管与套管热胀量差的限制，每节夹套管的长度不宜超过6m。

f）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。

g）跨接管连接应防止积液和堵塞，并考虑跨接管的安转空间。跨接管拐弯处宜采用煨弯弯头。

h）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，设置的原则和要求应符合《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》（SH/T 3040—2012）的有关规定。

i）法兰式夹套管（即内管焊缝隐蔽型夹套管）的内管焊缝应100%探伤。

j）每一夹套管伴热系统应单独设疏水阀。

3 蒸汽夹套管的组合尺寸

蒸汽夹套管的组合尺寸见下表3-1

表3-1

4蒸汽夹套管的安装结构图

4.1供气管、排凝管及跨接管安装图见下图4-1~4-4：

图4-1管帽连接夹套管

图4-2 跨接管切向方向布置

图4-3管帽连接夹套管--跨弯头的跨接管

图4-4 管帽连接夹套管 --跨法兰阀门的跨接管

4.2蒸汽夹套管的安装尺寸

蒸汽夹套管的安装尺寸见表4-1

表4-1

4.3夹套管组装

a）内管焊缝隐蔽型夹套管，在组装时，内管焊缝处套管须留一段长度为150mm的缺口，待内管焊缝检验，试压合格后，再用两半管段的套管将缺口予以焊接封闭。

b）分成两半套管的接缝位置必须避开供汽及排凝接管。

c）内管与套管的连接形式分为管帽连接、端板连接和法兰连接。

4.4管件安装

4.4.1夹套管弯头：

一般要求是：内管弯头的曲率半径等于或小于长半径弯头的曲率半径时，内管和套管弯头曲率半径宜按表4-2的规定确定，以满足内、外管的间隔要求。

表4-2

4.4.2夹套管三通及接管台：

a）对于等径三通和内管支管采用凸台或补强板联接时，夹套外管三通可采用剖切型见图4-5：

图4-5

b）对于异径三通，夹套外管可选用外管支管比内管大两级的三通，以便于安装时可从大口径管口的空隙处焊接小口径支管，然后外管采用异径管连接外管支管。

c)接管台:

凸台一般只用于内管支管的连接，以便满足管道内部压力要求，对于夹套外管，一般不采用接管台。

4.4.3夹套管异径管：

夹套管异径管可用标准无缝异径管接头进行组装，见图4-6、图4-7。

图4-6偏心异径管

图4-7同心异径管

4.4.4法兰

夹套法兰有两种形式：

a)基于平焊法兰基础上的特殊形式的夹套法兰，见下图4-8：

图4-8

b)另一种是标准夹套法兰，这种法兰的尺寸与标准的法兰相同，只是法兰连接面有两处，一处用于夹套内管的连接，一处用于夹套外管的连接，见下图4-9：

图4-9

4.4.5夹套管内管的仪表管口、管顶放气口及管底排液口的连接形式见图4-10。

图4-10

4.4.6夹套管的内管应采用定位板定位，内管的三块定位板在水平配管时，布置方位如下图4-11所示；垂直配管时为120°均布、方位不限。

图4-11

定位板间距可按下表4-3取值。

表4-3

4.4.7套管伴热长度

套管伴热长度见下表4-4

表4-4

5夹套管的安装应符合下列要求

a）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；

b）夹套管预制时，应预留调整管段，其调节裕量宜为50~100mm，调整管段的接缝位置必须避开外管开口处；

c）内管焊缝隐蔽型夹套管，在内管焊缝处的套管应留150mm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；

d）夹套管经剖切后安装时，纵向焊缝应置于易检修部位；

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；

e）夹套管内管的试验压力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。

f）伴管、夹套管的安装应符合《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235 及《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH 3501 的要求。

g）蒸汽压力PN≥0.7MPa时，应在套管内蒸汽引入口处设防冲板。

h）蒸汽应从夹套的最高点引入，冷凝水从低点排出，蒸汽夹套布置应避免可能积聚冷凝水的死角和下凹的袋形，低点处应加设疏水器排出积水。

6夹套配管实例

设备周围夹套配管见图6-1

考标准: 化工装置管道布置设计规定 HG/T20549-1998

石油化工管道伴管和夹套管设计规范 SH/T3040-2012

李晓亮：中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院

王文晶：中油吉林化建工程有限公司