化工设备中夹套管的配管设计应用

2015-03-25殷欣欣烟台国邦化工机械科技有限公司山东烟台264000

化工管理 2015年18期

殷欣欣(烟台国邦化工机械科技有限公司,山东烟台 264000)

夹套管作为化工领域中的一种常用的工具，是石油及化工行业在实际生产建设中，应用十分广泛的保温管道材料之一，它伴热均匀、调节温度迅速，在石油及化工行业应用普遍。它的结构较为复杂，采用两层管道的设计方法，即大直径管道内套有一个直径略小的管道，经加热后的热载体在其中流动，套管能够起到保温的作用，并不断补充热载体流动过程中损失掉的热量，有效的起到了传输同时且保温的功能。尤其是内管，用于工艺介质的输送，主要通过依靠对流热来完成，这样可以使工艺介质的温度保持恒定。

1 夹套管伴热过程中的优势

用于化工设备生产的管道，其在生产过程中，必须要遵循一定的工艺标准，比如对工艺温度就有要求，通常需要我们将工艺介质的温度维持在一个适当的范围，这样生产操作才能够继续进行下去。这时，我们通常对夹套管的工艺管道进行设计，使其符合一定的标准，然后再对管道内的工艺介质进行加热，以此来补充热损失，因此，夹套管的应用是一种补充热损失的有效方法。

夹套管具备的一些其它优势也能够为其提供一定的保温性能，比如，伴热均匀、伴热效率高等特点。在实际运营过程中，当设备的某一个地方的温度降低时，气相的热载体会受冷而冷凝，进而释放出大量的潜热，这就导致局部的压力降低，进一步吸引热的介质及时进行补充，夹套管就是这样实现了伴热温度的迅速调节，因此，其使用范围广，这当然也就符合了化工设备的严苛的工艺标准。热载体一般是蒸汽和热媒这两种，蒸汽的运用虽然较方便，但它要求在200℃以下时才能进行。而热媒的稳定性好以及比热大的特点使其更胜于蒸汽，但较为昂贵，而且需要在热媒加热炉和加热泵等设备的配合下才能发挥作用。

2 夹套管的配管设计

2.1 夹套管设计中需要注意的问题

夹套管的设计条件要求较高，因此，实际的设计中，应遵循一定的原则，通常采用的标准是PID和“管道索引表”，此外，《管道柔性设计规定》也是设计人员应该参考的重要标准。

设计过程中，因热胀冷缩而造成的移位是设计人员必须要考虑到的，此时，设计人员需要考虑套管的设计长度，这需要根据实际情况来进行选择。在材料的选择方面，要求与内管的材质相同，而且需要与线套的膨胀系数相近，这样才能保证套管和内管的热膨胀一致，但实际情况中，往往由于内管和套管材质上的差异性，导致介质的温度差异性较大，因此，内管和套管的材料必须区别开来。在弯头处如果内管的膨胀不能符合一定的设计要求，就必须要改变外观的直径，所以在实际设计中，需要充分考虑到导向板的位置，导向板位置设计决定了对膨胀差的吸收程度。

在配管的设计中，为使夹套管的伴热介质流动畅通，尽量不要设计U形管，同时尽量避免四角的出现，一般来讲，夹套管其内管结合套管的材质的选择要综合考虑其工作中所能承受的温度和压力等因素。此外，还要注意流通介质对管道的腐蚀性、套管内的实验压力等等，一般的工艺标准要求的是内外部最大设计压力的1.5倍。

2.2 夹套管的选择原则

夹套管的选用也有一定的原则和标准，具体看一系列的数据。工艺管的输送介质，其凝固点在50—100℃，这时可以采用“内管焊缝外露型”的夹套管。而当输送介质的凝固点在100℃以上时，就宜采用“内管焊缝隐蔽型”的夹套管。在输送有毒的介质时，管道应采用“内管焊缝外露型”。很多夹套管的内管带有分支管，且分支管部位的外管是三通的。夹套管有时出现一些弯头处不易流通介质，此时应采取1.5倍半径的长半径弯头来应对，外管则采用1倍直径的短半径弯头进行处理。夹套管变径处理是一个较为棘手的问题，也很常见，尤其是内管与外管在异径管的大口端，其端部应注意错开一定的距离，通常设置标准为50mm，之后还要进行法兰式的连接形式。在对夹套管保温时,尤其要注意，与外管相连的所有物件都必须要暴露在保温层的外面。

3 夹套管在化工设备中的应用

夹套管的工作原理与很多化工设备上的热处理器十分相似，因此，夹套管在一些以高粘度物质作为工艺介质的行业中应用极其广泛。常用夹套管进行伴热的管道主要就是一些需要从外部获得管内热损失的管道，在操作过程中，介质压力的突然降低通常会导致温度降低，这就使得管道介质凝结甚至导致管道堵塞的严重问题。因此，要尽可能的维持管道内介质的流动温度，尽可能降低热损失，实际的工艺标准要求我们在操作过程中，可以通过对管内介质进行加热来补充热损失。伴随着工艺标准的逐步严格，用于输送工艺介质的小直径内管的保温效果也越来越好，在工艺要求日渐苛刻的市场上仍获得了一定的应用和认可。