夹套伴热管的设计及施工.pdf

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1、2482013年第8期夹套伴热管的设计及施工孙静（惠生工程（中国）有限公司，上海201210）摘要：夹套伴热管是化工装置管道系统中很重要的管线,所输送的介质对加热温度要求较为严格。本文主要阐述了夹套管的工艺计算，简介了其基本结构及类型，设计和施工工程中应该注意的事项。关键词：夹套伴热管配管设计施工夹套管是一种具有双层套管结构的特殊管道，包括套管和内管。内管用于输送工艺介质，套管内流动着起保温或加热作用………（1-4）的介质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]。在某年产40万吨二苯基甲烷二异氰酸酯项目产物提纯聚合

2、过程中，管道需要保温且要防止其…………………………（1-5）发生泄漏，就采用了大量以氯苯为保温介质的夹套管。夹套管在3δ-保温层厚度，m；Pi-保温层结构单位造价，元/m；Si-保温层化工装置管道系统中是很重要的管线，所输送的介质对加热温结构投资贷款年分摊率；fn-热能价格，元/106KJ。t-被伴介质维度要求较为严格，其质量将直接影响整个装置的运行。持温度，℃；ta-环境温度，取历年年平均温度的平均值，℃；D0-保温层外径，m；Di-保温层内径，m；-保温材料导热系数，W/(m.一、夹套管的工艺设计K)；-保温层外表面向大气的放热系数，W/(m2.K)

3、；τ-年运行时间，h。从理论上夹套管伴热维持内管介质的温度只要伴热介质温度与内管介质的温度相同，或略高一些，这时蒸汽消耗量只需要二、夹套管加热系统的设计满足本身的热损失，因而伴热效率是比较高的。夹套伴热管设计中一般都需要进行管道热损失、蒸汽耗量及保温厚度的计算。常1、夹套管一般要求[3]用的计算方法如下所示：1、夹套管管道热损失的计算[2]合理布置夹套管的隔断环、热源及介质出入口，使夹套内热源介质能自动排净。蒸汽应由套管上部引入，凝结水由套管下部夹套管管道热损失常用下式（1-1）计算：排出，供气管、凝结水管应分别设切断阀；每节夹套管的长度取决于管道布置，

4、并受内管与套管热胀差的限制，每节夹套管的长度不宜超过6m；夹套管的布置不应由死角或袋形弯。当袋形弯不可避免时，宜在其低点处设排液口；每节夹套管之间的蒸汽管…………………（1-1）宜采用跨接管进行串接，跨接管宜采用法兰连接，最小直径为DN15。q2-夹套管管道热损失，W/m；t-被伴介质维持温度，℃；ta-2、夹套管的材质要求环境温度，取历年年平均温度的平均值，℃；D0-保温层外径，m；夹套管的内管应采用无缝钢管，套管可采用无缝钢管或焊Di-保温层内径，m；-保温材料导热系数，W/(m.K)；-保温层制钢管。在夹套中与内管连接的零件材质应于内管相同；当套管

5、2外表面向大气的放热系数，W/(m.K)。与内管材质不同，而两者热胀差异产生的热应力超过其许用应2、夹套管蒸汽耗量的计算力时，则可改用同种材质或线膨胀系数相近的材质；内管与套管夹套管蒸汽耗量通过式（1-2）计算：可按下图2.1所示的金属材质组合，否则需采用隔离措施，以免产生接触腐蚀。………………………（1-2）式中g2-夹套管蒸汽耗量，kg/m.h；-热损失附件系数，取三、夹套管的施工要求1.15~1.25；Hv-饱和蒸汽热焓，KJ/Kg；Hi-饱和水热焓，KJ/Kg；∑Qi-夹套管系统总的热损失或所需要的热量总和，W/m。1)除夹套管的供给管和回收管外

6、，夹套管的主体部分应进行预制。夹套管一般要选在一封闭的厂房内进行预制，这样环境………………………（1-3）条件较好，便于施工管理和保证质量；夹套管预制前应对施工图q2-夹套管管道热损失，W/m。纸各部尺寸、技术要求、选用材料和配件认真校核。合理安排组q3-无夹套部分管道的热损失，W/m。对程序，制定内外管分段切割计划，使焊缝减少到最底限度，但q4-被伴介质温升所需热量，W/m。要保证内管焊缝的外露，便于检查，同时，应采取有效措施，保证3、夹套管保温厚度的计算管内清洁度要求；夹套预制时，应预留调整管段，其调节裕量宜夹套管管道的保温层经济厚度应按下式（1-4

7、）（1-5）计算：为50~100mm，调整管段的接缝位置必须避开外开口处。2)内管焊缝隐蔽型夹套管的外管管件（弯头、三通、异径管等）均为剖分件，夹套管预制分段，以方便运输和安装尺寸的调整为前提。应对焊缝间隙、打磨余量、垫片厚度、焊缝收缩量、焊缝布局、开孔、支、吊架位置等因素在空间三个方面综合考虑，在内管组对前要考虑是否需套入外管，预留调整段50~100mm为宜，预制好的管道必须编号，以便安装时对号入座。3)套管与内管间的间隙应均匀，并应按设计要求焊接定位板。定位板的材质应和内管的材质相同。同一管段一般为三块，以不影响环隙介质的流动和管子的热位移为宜。水平

8、配管时其中的两定位板对地面夹角保持在110°~120°范围内，垂直配管三块定位板