摘要：近年来，我国对石油资源的需求不断增加，石油化工行业有了很大进展。石油化工生产中，石化产品在通过管道进行运输时常会出现产品黏结管道、产品输送量下降及输出产品杂质多等问题。这些问题都是管道内部热量损失，温度得不到有效调控引发，若能在石油化工生产运输装置中设置能调节管道温度，减少热量损失的设施，问题便不会发生，最终石化产品的质量也符合生产要求。而这种设施就是夹套管，相关人员还要对这种设施的配管进行设计，使其与石油化工装置结合效果更好。
关键词：石油化工装置；夹套管；配管设计
引言
在进行石油化工生产的过程中需要对管道内的石油等液体进行一定的保温，保证石油在生产与输送过程中管道内的温度不会发生大的变化，以免影响石油化工成品的粘性和质量。夹套管配管设计主要就是用来对石油化工的生产进行保温的，夹套管的主要结构就是由两个直径不同的管道组合而成，将两个管道按照大套小的原则进行内管和外管的组合安装，并且在两个管道的夹层之间注入起保温作用的载体，保证石油化工在生产过程中管道内的热平衡。由于夹套管在配管设计中需要考虑到热能以及内管的输送介质等问题，在进行夹套管配管设计的过程中有可能会出现一些问题，影响石油化工成品的质量，需要对其进行一定的技术分析。
1石油化工装置中夹套管配管设计的不足
（1）对夹套管的类型选择不合理。目前在石油化工装置夹套管设计中，很多石油化工生产企业为了控制成本，往往会选用成本较低的夹套管类型，这类的夹套管在实际使用的过程中会产生制热不均匀、不及时的问题，不能保证石油化工装置内的热量平衡。（2）对夹套管长度选用不合格。在进行石油化工装置夹套管设计的过程中，对夹套管的规格要求比较严格，以避免出现夹套管不适用的问题。在实际进行夹套管配管的长度与直径选择时，很多设计人员没有根据石油化工装置内的液体容量对管道长度进行准确的计算，往往会导致出现夹套管配管长度不够或者直径不能符合输送量要求的问题。（3）对夹套管内外热力判断不准确。在利用夹套管进行热力补充时，在内管与外管之间热介质的作用下，使得内外管之间产生了一定的热力差，如果热力差过大就会导致内外夹套管受热发生膨胀，影响夹套管的质量，有可能会使夹套管出现崩裂的风险。
2石油化工装置夹套管的设计步骤
2.1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。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。
2.2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。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。
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2.3准确计算内外管热力差
不同的夹套管类型具有不同的内外热力差，为保证夹套管内外管之间的热力平衡，就要根据不同的热载体进行相应的热力差计算。在石油化工装置夹套管的实际运行过程中，要对夹套管的内外管热力膨胀进行实时的监测，可以设置热力阀门，必要时对夹层中的热量进行释放，合理调节内外管热力差。
2.4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。
2.5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。
2.6对夹套管的跨接度和坡度进行设计
石油化工装置的管道安装并不一定在同一水平面上，有时为了使管道更好地连接设备或其他管道，一般会设置一定坡度，而夹套管设置在管道中，也会有一定坡度，在这种情况下，要对坡度方向进行设计，使热媒体在夹套管中能顺流而下，增加顺畅度。在管道中，夹套管伴热系统不止一套，它们作用对象不同，在排放热媒体介质时，要使顺畅度达到要求，还需要设置疏水阀等，使介质能顺利排出。跨接管主要对夹套阀门进行连接控制，而跨接管之间也需要做好连接，这两种连接方式均采用串联方式，在连接夹套管时，还要对其单节长度进行控制。跨接管主要分布在水平夹套管底部、蒸汽上进下出垂直方向。
2.7规范安装人员的操作
在对石油化工装置进行夹套管配管安装时，需要根据一定的技术原则，对装置内的温度以及液体的质量等进行分析，如果在安装过程中忽视了对石油化工装置实际运行情况的判断，就会使得夹套管在使用过程中会出现问题。另外，夹套管的安装工作必须由专业经验的技术人员进行，否则不能保证夹套管内管和外管的焊接工艺。
3夹套管配管设计中需要注意的问题
夹套管在石油化工装置中不可或缺，作为伴热系统，它能使石化产品质量和生产效率等方面都能得到良好保证，所以在对其进行配管设计时，设计人员要将相关的文件规定要求作为参考标准，一定要严谨，保证设计质量。在夹套管中，内管和外管在很多方面都要保持一致性，比如材质一致、温度变化一致、膨胀情况一致、热应力一致。但是在实际中，两种管的介质不同，应力计算数值不同，所以还需要对内管的热膨胀进行补偿，设计人员要注意选择合适的补偿方式。夹套管安装时和安装完毕，还要对其流畅度进行检查，检查内部是否存在死角，阻碍介质流动。夹套管管件在选用时，还要对弯头、三通、异径管、跨接管等进行仔细筛选，使其符合夹套管要求。比如在弯头选择中，设计人员要注意选择标准弯头，使内管和外管的直径差符合要求。在跨接管中，要对其连接方式和连接介质进行确定，跨接管在应用中，还要便于拆卸，所以一般用法兰作为连接介质。
结束语
综上所述，夹套管是石油化工装置中的组成部分之一，夹套管设计是否合理直接关系到石油化工生产的质量与安全。夹套管设计作为一项专业性比较强的技术，在将其运用到石油化工装置的过程中需要不断的进行研究分析，寻找夹套管设计中容易出现的问题，总结石油化工装置夹套管设计的经验，提高石油化工装置夹套管配管设计的合理性。夹套管配管设计具有快速调节温度、保温性能良好、传热均匀等的优点，在石油化工生产中具有广泛的运用。在石油化工装置进行夹套管配管设计与安装的过程中，要注意设计安装的要点，保证夹套管安装的质量符合石油化工生产的要求。
参考文献
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[2]张莉莉.石油化工装置夹套管的配管设计[J].石化技术，2016，23（3）：62.
[3]杨利军.石油化工装置夹套管的设计[J].化工设计通讯,2018,44(08): 253.
论文作者:桑晓晶
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签：套管论文; 石油化工论文; 装置论文; 长度论文; 介质论文; 管道论文; 过程中论文; 《防护工程》2019年第4期论文;