石油化工装置夹套管设计研究

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1石油化工装置夹套管的设计步骤

了解石油化工装置夹套管的设计步骤，按照这些步骤进行，才能设计出科学合理的夹套管。

1.1明确夹套管类型

在设计工作开始之前，首先应当知道设计的夹套管的类型。夹套管可以按照不同的分类原则分为多个类型[1]。以夹套管结构来划分，可以分为全夹套、部分夹套和简单夹套；按照热媒体性质可划分为热油夹套、热水夹套和蒸汽夹套。

1.2设计夹套管长度

设计石油化工装置夹套管时，要确定好夹套管的长度。夹套管的长度直接影响套管伴热的效果。夹套管长度正常情况下由最低温度时热媒流动的最低速度决定[2]。根据HG/T20549规定的内容，介质在加热时最大加热长度应满足：蒸汽应当低于30m，热水40m，导热油60m，一旦超过限定值就需要另外设置热介质管。并且每段夹套管最长不能超过12m。此外，SH/T3040对蒸汽夹套管的伴热长度依照不同的情况，也做出了相关规定，要求每段夹套管的长度正常应当小于6m。夹套管的设计长度应当根据实际的工程项目要求，根据相关的标准规范设计出合理的夹套管长度。

1.3计算内管与外管热应力

夹套管的内管和外管流通的介质是不相同的，因此内外管所承受的应力也不相同。在内外管承受的介质温差较大或者流通的介质不一样时，就需要进行对内外管的应力计算。对计算出的热应力数值的进行比较，如果差异超过了允许值，则应当对内外管的材质选取上做出一定的调整。调整后仍然不能满足条件的，可以采取自然补偿的方法，保证夹套管热膨胀时的运行安全。对弯头的设计，要尽量减小外管的直径，达到降低内管直径和外管直径之间形成的膨胀差值，更好的满足流体流通的需求[3]。

1.4选取准确的材料和正确的焊接方式

基于夹套管内外管介质不同的情况，内外管承受的温度、压力等存在着一定的差异。因此，在进行夹套管设计时，要依据流体介质的类型来选取合适的材料，在选取材料时，厚度是必须要考虑的一个方面。夹套管有多种焊接方式，依据大量的工程经验，最好的焊接方式应为对焊。

1.5保证热媒体在夹套管中顺利流动

在夹套管设计时，应尽量保证伴热长度，以减少热损失。还应切忌在夹套外管上引分支管用作其它用途，且要做到不能让流体流入死角中。在设计夹套管时很容易出现水袋或是气袋，极大的阻碍了热媒体在夹套管中的流动，因此，在设计过程中，要尽量避免这种情况的发生。

1.6布设夹套管的布置

在夹套管的布置过程中，极有可能会遇到管道有坡度的要求，故而在设计时，要考虑坡度对流体产生的影响，保证坡度不会阻碍热媒体流动。对于蒸汽类的夹套管，要对每一个系统配置输水装置，蒸汽从夹套管的上部进入，凝结后的水能够通过套管下部排出[4]。因受到内外管的热膨胀压力差的限制，通常会按照相关标准规范的最大限制来选取夹套管的长度，用跨接管连接夹套管的夹套阀门和每一段夹套管。

2石油化工装置夹套管设计时的注意事项

只有充分掌握了石油化工装置夹套管设计的注意事项，才能有效的提高配管设计的质量和效率。

2.1加强对夹套管设计的投入

石油化工装置的配管设计应当重视夹套管的设计，因为夹套管的设计需要管道材料、管道机械和配管设计的紧密配合，必须加大人力、物力和时间的投入。并且，应当将这些投入真正的落实到实处，做好配管设计的每一步工作[5]。

2.2重视对管道设计人员的培训

面对不断更新的新技术、新材料，需要对管道设计人员进行相应的培训，以提高设计的质量和效率。定期对管道设计人员进行培训，使其能够加深对夹套管计要点的掌握，也可以邀请配管设计有名的专家给管道设计人员讲解最新的配管设计的知识[6]。还可以选择将相关人员派到其它同类公司进行交流学习，不断提高自己公司配管设计的能力和水平。因为，配管设计人员只有具备丰富的配管设计的知识和经验，才能做出好的设计。

2.3控制配管设计的成本

管道设计是一项复杂的工作，夹套管的设计是管道设计中组要组成部分，夹套管的材料选择是控制成本的一个重要方面。选取适宜的管道材料不但能够降低成本，减少资源的过度浪费，还能够保障夹套管的安全运行，保障夹套管的平稳运行以达到设计要求。除此，还需充分借鉴成功的夹套管设计案例，合理的采用一些新技术、新材料进行夹套管设计，也是控制成本的一个好方法。

参考文献

[1]刘成玉.化工装置中夹套管管道的配管设计研究[J].科技经济导刊，2018，（01）：63.

作者:杨利军 单位:大庆石化工程有限公司