夹套管设计规定.doc

中国石化集团兰州设计院标准
SLDI 333C06-2001

夹套管设计规定

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顾 英
张彦天
郑明峰

2002.04.01
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2001-01-08 发布 2001-01-15 实施

中国石化集团兰州设计院
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

SLDI 333C06-2001
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。
第2.0.4条 夹套管的设计压力和温度
一、夹套管的内管的外压应为外管内的伴热介质的设计压力。
二、外管（包括端板）的内压应为伴热介质的设计压力。
三、压力设计的温度参数应取内管的工艺介质或外管内的伴热介质的设计温度两者中最高者。
四、应力分析的计算温度为：
外管取伴热介质的操作温度；
内管取工艺介质或伴热介质的操作温度两者中最高者。也应校核外管的环境温度和内管的工艺介质的操作温度。
第2.0.5条 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，其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不小于75mm。见图2.0.5-1，2，3。
第2.0.6条 夹套管的内管带分支管时，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长半径（R=1.5D）弯头，外管宜采用短半径（R=1D）弯头。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。见图2.0.6-1，2，3。
第2.0.7条 夹套管外管上的伴热介质接管尺寸最小为DN15，且采用法兰连接型式。
第2.0.8条 夹套管保温时，外管上的所有连接管件的连接端部均应露在保温层外。
第2.0.9条 内管与外管的连接型式可根据夹套管端部结构形式分为平板式Ⅰ型、椭园封头式Ⅱ型、法兰式Ⅲ-1～5型三种型式，见图2.0.9。选用时可根据夹套内的伴热介质温度、压力及伴热介质性质确定。在施工说明中应注明采用哪种连接型式。采用特殊法兰时，应单独出图加工。
Ⅰ型、Ⅱ型适用凝固点在50～100℃的工艺介质和有毒介质，内管焊缝外露型的夹套管。
Ⅲ－1～5型适用凝固点在100℃以上的工艺介质，内管焊缝隐蔽型的夹套管。
Ⅲ－3型唇焊式法兰结构适用于介质渗透性强，易泄漏的夹套管。
Ⅲ－4型、Ⅲ－5型法兰连接型式适用于高凝固点介质或熔体管道夹套管。伴热介质采用联苯、联苯醚等。

应在内管焊缝检测后焊接
图2.0.5-1 夹套管典型组合件（一）

图2.0.5-2 夹套管典型组合件（二）

图2.0.5-3 剖分管段

甲 横剖切 乙 纵剖切

图2.0.6-1 夹套管的支管结构

图2.0.6-2 夹套管的弯头结构

甲 同心异径管 乙 偏心异径管

图2.0.6-3 夹套管的变径结构

Ⅰ型 平板式结构 Ⅱ型 椭圆封头式结构

乙

Ⅲ-1型 平面式法兰结构 Ⅲ-2型 承插式特殊法兰结构（3以下低压夹套管）

注：尺寸L由拆卸法兰上螺栓所需尺寸决定，当保温时应不损伤保温层为准。

节点A

Ⅲ-3型 唇焊式法兰结构 Ⅲ-4型 带颈式特殊法兰结构 Ⅲ-5型 带颈环式特殊法兰结构

图2.0.9 夹套管连接形式
第2.0.10条 夹套管的内管和外管之间采用定距板的方式来支承。一般采用三块定距板按120°夹角均布焊接在内管外壁上，定距板距外管内壁的空隙为1～1.5mm，定距板长40mm，厚度为碳钢6mm、不锈钢3mm。详见图2.0.10。
定距板的间距见表2.0.10。

定距板间距表 表2.0.10
内管公称直径DN
最大间距L（mm）
≤25
2000
40
3000
50～80
4000
100～300
5000
≥350
5500

* 最大间距L也可按具体工程设计规定执行。

第2.0.11条 夹套管的内管和外管的材质选择应根据管道材料等级确定。一般情况下，外管宜选用碳钢无缝管。当内管为不锈钢或合金钢管时，内管与外管的连接端板应选用不锈钢，并选用不锈钢焊条；定距板的材质同内管。

A-A 剖视 B-B 剖视
水平管定距板的安装 垂直管定距板的安装

图2.0.10 定距板的安装

第2.0.12条 夹套管的外管上伴热介质进出导管的小管件宜在现场采用热弯或冷弯弯管，不宜采用承插焊弯头。
第2.0.13条 当伴热介质为蒸汽时，阀门、疏水阀等的选用与蒸汽伴管相同。
第2.0.14条 每段夹套管之间，在规定长度范围内，伴热介质可采用跨接管进行串连。跨接管的管口方位设置应按照下列原则：
伴热介质为汽态时，应高进低出；
伴热介质为液态时，应低进高出。
跨接管的设计应使排放流畅，防止积液和堵塞。配管时应考虑跨接管的安装空间，管道间距应适当加大。见图2.0.14所示。

图2.0.14－1 水平夹套管的跨接管安装示意

图2.0.14－2 垂直夹套管的跨接管安装示意

图2.0.14－3 水平管上带夹套阀门的跨接管的安装示意

图2.0.14－4 垂直管上带夹套阀门的跨接管的安装示意

第2.0.15条 每段夹套管的套管长度取决于管道布置，并受内管与外管内的伴热介质之间温度差的限制。一般情况下每节套管长度不宜超过6米，具体按每个工程统一规定执行。
第2.0.16条 夹套管的内管和外管之间由于温差过大或材质不同时应进行应力校核。内管所产生的热胀量需要补偿时，尽量采用自然补偿或设∏型补偿器。

第三章 夹套管的安装

第3.0.1条 除夹套管的伴热介质供给导管和返回导管外，夹套管的主体部分应进行预制。
第3.0.2条 预制的夹套管进行组装时，外管需要调整的部位应设在法兰或其他配件的内管周向焊缝处，采用调整剖分管段进行调整。见图2.0.5－2所示。
第3.0.3条 伴热介质的供给导管和返回导管应设置必要的支承，如有可能，宜成束保温在一起和设置支架。
第3.0.4条 夹套管的外管进行组焊之前，应对内管进行逐根试压，在试压时，内管上的所有焊缝应处于暴露位置以便于检查。检验合格后再将其外管的剖分管段焊接在相应位置上，外管组焊后再对外管按要求进行试压。
第3.0.5条 夹套管的保温要求同《蒸汽伴热管设计规定》。
第3.0.6条 蒸汽夹套管的要求如下：
一、夹套管集中的部位应设置蒸汽分配管和冷凝水集合管，通过供汽导管和冷凝水导管分别接到相应的夹套管上。一个加热段可设一根带切断阀的供汽导管，根据相应的夹套管的布置可设一根或几根带切断阀、疏水阀的冷凝水导管。蒸汽供汽管的连接应使凝水总是向下流动的。
二、一根DN15的供汽导管能够供给的夹套管最大总长度为：
内管（工艺）直径 最大总长度
DN15～80 20m
DN100～200 17m
三、夹套管的布置不允许有死角或袋形管。当袋形管不可避免时，必要时可在其低点处设排放冷凝水导管。
四、蒸汽分配管或供汽点的标高，宜高于被加热的夹套管。冷凝水集合管应足够低，使从夹套管排出的冷凝水能靠重力自流排出。从低处引到高处的供汽导管宜在其低点设单独疏水阀。
五、蒸汽水平夹套管的跨接管布置，一般有三种方式，可根据具体情况选择。
1）垂直方向布置，蒸汽上进下出。跨接管低点是否需要加排凝管，应视具体情况确定，如下图所示。
蒸汽入口 跨接管

排凝 活接头 凝水出口

图3.0.6－1 垂直方向布置跨接管示意

2）在水平夹套管的下半部水平方向布置跨接管，如下图所示。

跨接管 跨接管 跨接管侧视 跨接底侧出口

图3.0.6-2 水平方向布置跨接管示意
3）在水平夹套管的底部布置跨接管，如下图所示。

跨接管

图3.0.6-3 底部布置跨接管示意

六、蒸汽分配管、冷凝水集合管及其导管的设计可参照《蒸汽伴管设计规定》中的有关部分。
典型的蒸汽夹套管系统图见图3.0.6-1， 2。
第3.0.7条 水夹套管用作加热或冷却工艺介质时，设计应考虑以下原则：
一、为提高传热效率,在夹套内可设置折流板。
二、夹套管水平敷设时，若内管有坡度要求，外管内水的流向应与内管坡向一致。
三、水的供给和返回宜采用集中设置供水分配管和回水集合管。其配管设计可参照《蒸汽伴管设计规定》的有关部分。
四、典型的水夹套管系统图见图3.0.7-1， 2。
第3.0.8条 其他伴热介质的夹套管的设计，当有特殊要求时，应按工程设计具体规定执行。

图3.0.6-1 典型的蒸汽夹套管系统图（用于流量计）

图3.0.6-2 典型的蒸汽夹套管系统图（用于设备附件）

图3.0.7-1 典型的水夹套管系统图（用于供、回水管）

注：上图也适用于泵、流量计等

图3.0.7-2 典型的水夹套管系统图（用于调节阀）
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