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摘要：夹套管是石油化工装置中的一种特殊的保温管道，可以有效维持流体的温度，保证管道内流体输送的流畅性，有效防止输送过程中介质的凝结和固化。夹套管适用范围广，温度调节快，伴热效率高，伴热均匀，可以有效保障石油化工工业的稳定性，减少热量损失，保持工艺稳定性，有效保证石油化工装置的正常运行，保证石油化工产业的安全发展，减少石油化工产业安全事故的发生。
关键词：石油化工装置；夹套管；配管设计
1石油化工装置夹套管的应用优势
在石油化工生产过程中，工艺管道伴热方式可以有效防止在管道中形成腐蚀性的溶液，防止产品固化，避免产品在低温时成分分离，同时可以保持高粘度产品的流动性，避免低温时产品固化导致的堵塞，保证产品温度恒定，从而保证使用化工产品生产的正常进行，将管内热度维持在正常的范围之内。要减少管内热损失，就要随时补充热量，夹套管就是补充热量的一种手段。夹套管伴热具有伴热均匀、效率高的优势，在管道某一区域温度降低时，局部压力下降，热介质补充，气相热载体冷凝，会释放大量的能量。夹套管伴热范围广，温度调节快，适用于工艺要求较高的场合，特别是高温场合，但夹套管内管一旦发生泄漏，比较难发现，检修也比较困难，夹套管的制作要求也比较高。热载体一般包括热媒、蒸汽两种介质，热媒比热容大，热稳定性好，在高温下对应的压力降低，但是投资较大，需要另设温控设备，才能提供稳定的热媒。蒸汽使用方便，但是正常温度范围必须低于200℃。
2石油化工装置夹套管的配管设计
在石油化工产业中利用管道输送热介质，要降低热损失，维持管道温度，可以使用夹套管伴热方式，利用同心内外管流动起到加热或保温热载体的作用，输送工艺介质，应用非常广泛，效率高，在石油化工产业生产中具有良好的应用前景。
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。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，H/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。
2.3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，更好地满足流体流通的需求。
2.4夹套管的焊接和选材
夹套管的内外管材料应按照各自介质的压力、温度和特质而决定，考虑到介质对管道的腐蚀，不同介质要选择不同的材料，还要考虑到管道所能承受的最大压力。在焊接配件时一般采对焊形式。
2.5保证热媒体流通顺畅
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他用途，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夹套管的跨接管和坡度
在铺设夹套管时，遇到坡度要求，要尽量保证管内介质流向与坡度一致。每一系统都要单独设置疏水阀，引导夹套管中的凝结水，管道的下部排出蒸气，由上部引入排凝管和供气管，分别设切断阀。夹套管内外管膨胀量的限制长度一般取决于管道所需，但一般不超过6m，夹套管的阀门需要通过跨接管串接，每节夹套管之间的蒸汽也要采用跨接管进行串接，水平加套管的跨接管一般在底部、夹套管的切线位置，以及蒸汽的垂直方向。
3石油化工夹套管选用原则
（1）三通。三通一般要根据支管管径选择，一般选择剖切方式，包括纵剖和横剖，需要根据实际情况进行选择。（2）弯头。夹套管内管弯头较小时可以使用标准弯头，较大的套管弯管要采用剖切型，内外管道弯头要留有一定的间隙，并符合热应力计算得出的数值，满足设计规定。（3）异径管。夹套管的异径管一定要选择符合设计标准的管道，管道焊接要选择对焊接方式，为内外部异径管的接头位置安排合理的部位，避免内外管相互影响，接头一定要错开一定的距离。（4）定位板。夹套管内管一定要采用定位板进行定位，一般设置在内管外壁，防止内外偏移，材质要与立管的材质相同，注意安装定位板时不能影响内管的热位移和介质流动，定位板设置在拐弯处的，不能影响内外管的热位移。（5）跨接管。夹套管之间的蒸汽管道一般使用跨接管进行跨接，方便拆卸，水平跨接管的热介质上进下出。
4夹套管设计施工注意事项
4.1检查夹套管设计的适应性
在进行石油化工装置夹套管施工过程中，一定要有效检查一系列的装备设置，防止质量问题出现，要向相关部门送交夹套管的质检报告，审查合格后才能投入施工。
4.2处理好安装过程中存在的问题
在夹套管安装过程中，阀门一般用来操作管线，要方便维护和操作，在设计阀门中一定要明确相关问题，禁止阀门的阀杆安装朝下，重视排列交错性，减少管道间的距离，安装水平阀门时一定要禁止朝下垂直。分支管的阀门要与水平管线接近，在阀门施工安装过程中一定要明确相关问题，保证管线的顺利应用。
4.3重视焊接问题
焊接方式一定要与相关的设计标准相适应，防止施工时发生技术性问题，在焊接时要根据焊接程序与指标，在图纸上清晰标注焊接位置，焊接施工人员要对焊接情况进行检查，确认焊接图纸，再由管理人员对焊接的情况进行检测，保证管道的顺利使用，提升管道安全性。在试验管道压力后，要检查管道的保温性和防腐性，确认合格后，再进行无损检查，合格后才能对焊缝实施热处理。
4.4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。
5结语
在石油化工产业中夹套管的应用非常普遍，在运送热介质时加套管可以有效维持介质温度，降低热损失，在一些温度要求比较高的工艺中，夹套管应用广泛。夹套管可以对管道内流动的热载体起到加热和保温作用，散热均匀，效率高，温度调节快，在石油化工生产中应用广泛。夹套管的良好设计不仅可以保证管内介质流动通畅，还能够保证内外管热膨胀应力一致，保正夹套管的安全使用。
参考文献：
[1]石油化工装置夹套管设计探究[J].潘浩.化工管理.2019(26)
[2]石油化工夹套管施工方法概述[J].庞士斌.石油化工建设.2020(04)