【行业标准】 石油化工管道伴管及夹套管设计规范

ICS75.020
备案号：J1509-2013
中华人民共和国石油化工行业标准SH/T3040—2012
代替SH/T3040—2002
石油化工管道伴管和夹套管设计规范Specificationfor design oftracingpiping and jacket piping inpetrochemicalindustry
2012-11-07wwW.bzxz.Net
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
2规范性引用文件
3术语和定义
4符号·
5一般规定：
伴热范围
伴热方式：
伴热介质温度·
热水伴热系统及压力
伴热系统的材料选用
5.6保温厚度和热损失
5.7伴管及夹套管的蒸汽耗量
夹套管所需总热量.
伴管设计
伴管系统
伴管管径及根数
有效伴热长度.
伴热系统的管道布置
蒸汽分配站和蔬水站
热水分配站和热水回水站.
伴管的敷设要求
夹套管设计
7.1夹套管系统·
7.2夹套管的组合尺寸及结构..
7.3套管热长度·
7.4夹套管伴热系统管道布置：
8疏水阀的型式和选用·
8.1疏水阀的型式
8.2蒸汽疏水阀的选用.
9安装要求
9.1伴热系统管道的安装·
9.2夹套管的安装
本规范用词说明·
SH/T3040—2012
SH/T3040—2012
Foreword
2Normativereferences
Terms anddefinitions
4Symbols**
General requirements
Tracing range.
Tracing type...
Tracing media temperature*
Hotwatertracing and pressureMaterial selection of tracing systemInsulation thickness and heat lossesContents
Steamconsumptionof steamtracingandjacketpipingTotal heat quantity required for jacket pipingDesign of tracing piping*\
6.1Tracingpiping system**
Diameterand number of tracingpiping.*.6.3Effectivetracinglength
6.4.Piping arrangement of tracing system....6.5Steammanifold and condensatemanifold.6.6Hotwater supply manifold and recovery manifold..Layout requirements of tracing piping*6.7
7 Design of jacket piping'
7.1Jacket piping system
7.2Dimension combinations and structure of jacketpiping7.3 Tracing length of jacket piping7.4Piping arrangement of jacketpiping system*..8Typeand selection of steam traps8.1Typeof steamtraps
8.2Selection of steam traps in tracing system9
Installation requirements*
9.1 Installation of tracing piping*9.2Instailation of jacketpipingExplanation of wording in this specification*I
··25
SH/T3040—2012
根据中华人民共和国工业和信息化部《2010年第一批行业标准制修订计划》（工信厅科[2010]74号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。本规范共分9章。
本规范的主要技术内容是：石油化工蒸汽和热水外作热管道、蒸汽夹套管道的设计和安装要求。本规范是在SH/T3040一2002《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》的基础上修订而成，修订的主要技术内容是：
-增加了部分术语：
对原规范的部分内容作了修改和补充：增加了外伴管和夹套管伴热系统图；-增加了疏水阀的型式及选用章节：一调整了个别条款的顺序。
本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司配管设计技术中心站负责日常管理，由中石化上海工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。
本规范日常管理单位：中国石油化工集团公司配管设计技术中心站通讯地址：北京市朝阳区安慧北里安园21号邮政编码：100101
话：010-84877282
真：010-64949514
本规范主编单位：中石化上海工程有限公司通讯地址：上海市浦东新区张杨路769号邮政编码：200120
本规范参编单位：中国石化工程建设公司斯派莎克工程（中国）有限公司本规范主要起草人员：汪建羽
本规范主要审查人员：陈永亮
干少华
徐明才
干健菁
邱正华
李代玉
王军防
张发有
张德姜
张宝江
周卫国
宋徐辉
李永红
单承家
杨平辉袁灿
雷云周
张大船
本规范1991年首次发布，2002年第1次修订，本次为第2次修订。蒋国贤
白殿武
李洪波
1范围
石油化工管道伴管和夹套管设计规范SH/T3040—2012
本规范规定了石油化工蒸汽和热水外伴热管道、蒸汽夹套管道的设计和安装要求。本规范适用于石油化工管道用蒸汽和热水外作热管道、蒸汽夹套管道的设计和安装。规范性引用文件
下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。GB50517
石油化工金属管道工程施工质量验收规范SH/T3041石油化工管道柔性设计规范SH/T3059石油化工管道设计器材选用规范SH/T.3546石油化工夹套管施工及验收规范3术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。3.1
tracing
为防止管内流体因温度下降而凝结、产生凝液或粘度升高，以及为保持管内流体温度稳定，在管外或管内采用的间接加热方法，
真cxternaltracing
外伴热
在管道外设置伴热管的伴热。
tracingpiping
外伴热管。
夹套管jacketpiping
由套管和内管组成的管子。
导热胶泥heatconductiongrout
可与蒸汽伴管系统一起使用，改善传热状况的一种既有导热性又有粘结性的育状物质。3.6
thermostatictypesteamtrap
热静力型疏水阀
山凝结水温度变化驱动的蒸汽疏水阀。3.7
SH/T3040-—2012
热动力型疏水阀
thermodynamictype steamtrap
由凝结水动态特性驱动的蒸汽疏水阀。3.8
机械型疏水阀
mechanicaitypesteamtrap
由凝结水液位变化驱动的蒸汽疏水阀。4符号
下列符号适用
层内行
温层外径
管计算
伴管外
能价格，元/10kJ：
汽耗量，kg/m·h；
一夹套管蒸汽耗量，kg/m·h；
德和水热焰，kj/kg：
和蒸汽热饸，kj/kg：
率（复利)，%
失附加系数，取1.151.25
根数，根：
层结构投资计息年数；
投资计息年数
昙结构单位造价，元/m；
单位造价，元/kg：
管或热水伴管的管道热损失量，W/m：势损失，
分热损失
众质温升所需热量，W/m；
所需热量总和，W/m
保温层热限
C/w：
一保温层表通热阻
保温层结构投资贷款年分摊率，按复利：
伴管投资贷款年分摊率
按复利：S.
(1+i)t -1
一被伴介质维持温度，℃：
SH/T30402012
-环境温度，取历年年平均温度的平均值。对于防冻伴热，取历年最冷月份平均温度的平均值：℃：
Tm算术平均温度（绝热材料内外表而温度的算术平均值)℃：Ist
伴管介质温度，
-历年年平均风速的呼均值，m/s；保温
面火气的放热系数，W/（m.K）：两加热
企间空气向保温层的放热系数，W/（m·k)商保海提内加热空间的放热系数，W/(m.K)保温魁
伴管型
料制品导热系数，W/（m·K）：行时间，
财密度，kg/m。
般规定
催热范
应采用伴管载卖套管伴热：
外部补偿管内介质热损失，以维持被输送介质温度的管道股取
价送过程中，用于热损失而产生微激，并可能导致腐蚀或影响正常操作的作过程中，由于介质压力突然下降而自冷，可能冻结导致堵塞的管道；换操作或停运期间，管内介质出于热损失造成温度下降，介质不能放净管道：
电于热损失可能引起管内介质析出结晶的管道：送过程中，
热损失可能导致输送介质粘度增高，系统阻力增加，输送量下降，达的
合下列规
空道：
质的凝固点等于或高于环温度的管道。可能凝
小允许
质的终端温度、环境温度接近或低于其凝固点的管道应进行件热、伴热方式的选用宜符
质凝固点低于50℃时，宜选用件管伴热：介质
凝质惠为
50么至100℃时，宜选用夹套管伴热：介质凝固点高于
400℃时，应选用内管焊缝隐蔽型夹套管（全法兰、过
惠等应为来套型。
管道上的阀门、
输送气体介质的解点商丁环境温度备伴热的管道，宾选用伴管待焦5.2.2
输送介质温度、环境温度接近或低于其凝固点的管道和介质温度耍求较低的工艺管道，宜采用5.2.3
热水伴管伴热。
5.2.4液体介质凝固点低丁40℃的管道、气体介质露点高于环境温度且低于40℃的管道及热敏性介质管道，宜采用热水伴管作热。5.2.5输送有毒介质且需夹套管伴热的管道应选用内管焊缝外露型夹套管(半夹套)伴热。3
SH/T3040—2012
经常处于重力自流或停滞状态的易凝介质管道，宜选用夹套管伴热或带导热胶泥的蒸汽伴管5.2.6
伴热。
5.3伴热介质温度
热介质温度的选取宜符合下列要求：伴管的介质温度宜高于被伴介质温度30℃以上，当采用导热胶泥时宜高于被伴介质温度10a）
℃以上；
伴热热水温度宜低于100℃，当被件介质温度较高时，热水温度可高于100℃，但不得高于130℃。当利用高温热水伴热时，被伴介质温度可相应提高。伴热热水回水温度不宜低于70℃：夹套管的介质温度可等于或高于被伴介质温度，但温差不宜超过50℃；对于控制温降或最终温度的夹套管伴热管道，件热介质的温度应根据被伴介质的凝固点或最d)
终温度要求确定。
5.4热水伴热系统及压力
热水伴热应采用闭式循环系统，热水的供水压力宜为0.30MPa1.0MPa，回水压力宜控制在0.2MPa~0.3MPa。
5.5伴热系统的材料选用
5.5.1伴管和夹套管的材料选用应符合下列规定：件管和夹套管的材料应根据设计温度、设计压力和介质特性等设计条件确定，并按SH/T3059a）
或相关材料标准选用：
伴管和卖套管的内管应采用无缝钢管，套管可采用无缝销管或焊接钢管：位于疏水阀（包括疏水阀）上游伴管的管子、管件和阀门等的材料等级应与蒸汽管道相同：位于疏水阀下游伴管的管子、管件和阀门等的材料等级应与凝结水管相同：对于伴管施工困难的场合，如阀门、过滤器、仪表等不规则形状的表面宜采用。10或。12管道伴热，伴管材料宜采用紫铜管或不锈钢管；紫铜管适用于设计温度低于或等于200℃、且周围环境条件及工艺物料允许使用的场合：不锈钢伴管应使用不锈钢丝捆扎：夹套管中与内管连接的部件应与内管的材料相同：当套管与内管的材料不同时，应对夹套管进行柔性计第。如两者热胀差异产生的热应力超过许用值时，内管与套管宜采用同种材料或平均线胀系数相近的材料。作管伴热的管道保温宜选用硬质或半硬质圆形保温材料制品。如选用软质材料时，应在伴管与5.5.2
保温层之间加铁丝网以保证加热空间。5.6保温厚度和热损失
5.6.1保温厚度的计算应符合下列规定：a)
当工艺无特殊要求时，保温厚度应采用经济厚度法计算。若经济厚度偏小，Ⅱ散热损失量超过最大允许散热损失量时，应采用最大允许热损失量的厚度公式进行校核：保温厚度计算宜以硬质或半硬质圆形保温材料制品为依据；带外伴热管道的保温层经济厚度应按式5.6.1-1和式5.6.1-2计算：D。+2AD。
3.6f.a(t-)po,s,ak(-t)
10°PS
Ps,a,(s,-t)
(5. 6.11)
夹套管管道的保温层经济厚度应按式5.6.1-2和式5.6.1-3计算：D。
=3.795×103
管道热损失的计算应符合下列规定：F.ar(r-)_22
蒸汽伴管或热水伴管的管道热损失量应按式5.6.2-1计算： =
2元k(t-t)
αD。
夹套管管道的热损失量应按式5.6.22计算：92
伴管及夹套管的蒸汽耗量
伴管的蒸汽耗量可按式5.7.1计算：2元(t-tg)
TaD。
夹套管的蒸汽耗量可按式5.7.2计算：5.7.2
5.8夹套管所需总热量
套管所需热量的总和应按式5.8计算。3.6Kg
O;= q2 + 93 +q4
6伴管设计
6.1伴管系统
伴管系统的典型示意图见图6.1。SH/T3040—2012
(5.6.1-2)
..(5.6.1-3)
(5.6.2-2)
SH/T3040—2012
荔汽总管
供汽管
ETROCHEMIC
魅态总节
伴管系统典型示意
6.2伴管
管径及根数
作管管径及根数（硬质或半硬质阴形保温材料制品）可按式6.2.1-1和式6.2.12计划
6.2.2伴管管径及根数的选用宣符合下列规定：a)
伴管的管径宜为10、12-DN15DN20或DN25，作管很数不宜超过4根：5.2.1-1)
.. (6.2.12)
在不同环境温度及工艺操作条件下，蒸汽作管根数和管径可按表6.2.2-1的规定确定：热水伴管根数和管径可按表6.2.2-2的规定确定：环境温度、伴管介质的操作条件、保温材料制品的导热系数及放热系数等数据与表6.2.1-1或表6.2.1-2不同时，伴管管径及根数应按式6.2.1-1和式6.2.1-2计算。被作
被伴热介质维持温度
150℃时
环境温度
保温质设
表6.2.2-1蒸汽伴热管根数和管径作热管根数及公称直径（n×DV)（蒸汽温度151℃时：
被伴热齐质维持温度
伴热管限数及公称直径计算的参数取值应符合下列要求：-90
1）热损失附加系数K取1.25；保温材料制品的导热系数按下式计算：元=03044+
00018(-70);
2）保温层内加热空而空
温度151℃
SH/T3040—2012
作热管根数及公称直径（nXDN)
蒸汽温度183℃时
被伴热介质维持温度
气向保温层的放热系数α；取13.95W/（m·K）。对手伴管的公称直径为DN15，蒸汽半资向保温层内加热空间的放热系数α；取21.28W/（mk）：对手然汽温度183℃，作管向保温层内加热空间的放热系数at取23.14W/（m\·K）。对丁件存的公称直径为DN20，蒸汽温度151℃，伴管向保温层内加热空间的放热系数a，取20.12W/（mK）：对了蒸汽温度183℃，作管向保温层内加热空间的放热系数，取22>10W/-（mK）。保温层外表面向气的放热系数α按下式计算：a-1.163x（10+6w）
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