GB	150. 1	压力容器	第1部分；总则
GB	150. 2	压力容器	第2部分：	材料
GB	150. 3	压力容器	第3部分：	设计
GB 150. 4 GB/T 151		压力容器热交换器	第4部分：	制造

GB 6479高压化肥设备用无缝钢管

GB/T 8163输送流G用无缝钢管

GB 9948石山裂化用无缝钢管

GB 13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管

GB/T 14976流体输送用不锈钢无缝钢管

GB 50461石油化工静设备安装工程魔工质量验收规范

UG/T 2741压力容器用碳钢铸件技术条件

HG 20531铸钢、铸铁容器

HG/T 20581钢制化工容器材料选用规定

HG/T 20582钢制化工容器弱度计算规定

JB/T 4711压力容器涂敷与运输包装

NB/T 47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件

NB/T 47009低温承压设备用低合金钢锻件

NB/T 47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

NB/T 47018承压设备用焊接材料订货技术条件

SH/T 3001石油化工设备抗震鉴定标准

SH/T 3022石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范

SH/T 3043石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定

SH/T 3074—2007石油化工钢制压力容器

SH/T 3075石油化工刊制压力容器材料选用规范

TSG 21固定式压力容器安全技术监察规程

3套管换热器的型号和参数

3. 1套管换热器的型号由以卜'几部分组成：

H 0 / H0^[Z∣/

字母说明：

SH/T 3119—2016

a ——套管换热器，标记为“T”：

b——套管换热器的外管外径，In_In；

管长6nι, ∙∙W呷号，管程设计

'S明匏啪为｛徑X认⅛ffi⅛i1压力为3. .S MPsi,内儈为（M昧丸5, ，砒赫积为2』T. ：`m,

多為*畑，.以外管规格为如25X&5,壳程设i∣½;J为0. SMPa,内管为019X2, 压力为O. 4M功j公称换热而积_I为Wk 其型号为：

管长*m,揶鈿片，管程设计压

⅞

C- 套管换热器的町縛『铮，＞nm_i

d——套管换热器興N,季套襌换热器标讪为“D”，単套新热器无标记: e 套管换熟?矯律理的IxVhft力，MPa； f——会管扌毬§砲酬的没*压力，MPa；

...".4⅛f⅛¾½⅛⅛热面积，静；

「1.卻惜长，m；

為4龙管带翅片的标记为“C”，不带翅片的无辟.

「：5 ‘1!，【〉＞1, Ii U. I WIi

I VJ I

外笹为剛挪除伸无管板内伊J长境和前端.结构不参与换热滞分，’计算得

3.2 到区

3. 3

'计律條华面机以内彳

IttW面积。

⅛G演热面积:经网帽后的计算换赫而积H

精换⅛⅛髒主要零部件名称

;⅛⅛⅛⅛器主要山前端结向，U後鶯糸4后端結,构三部分蛆成.

i廊型套胥换热器的拾构.见图土丸其'中,,‘单套管■换热崙典型的靖构见图4.2a）.,∙国，J.2.b）、图宀，如f.*换热器典型塚蘭範图4.2 dλ图心""良岩"

4.2

g —	-貧，
h——	-内j _.心
示例1：
单套拜
J)为 3Mp∕

Ill2

SH/T 3119—2016

e）

1 —法兰（I ）； 2一垫片（I ）； 3一螺母（I ）； 4一螺栓（柱）；5一卡环（I ）； 6一压盖（I ）； 7一短管； I累母（II）； 9一螺也1。一压盖（II）； H 一垫环;12—K环（11）； 13—法兰（II）； 14 —接管法兰；15—接管;

16—内管；17 —外管_;IS-支架；19一后端异形法兰；20一壳程异形端盖；21-垫片（1】）；22一螺柱；

23一螺母（In）! 24-14=接弯管；25一管箱射头；26 一螺⅛ （IV）_i 27 一管接头_ζ 28-内管管板；29•…外管管箱；

30—外管管板:31 —外管管板茶法％； 32—外头盖；33—法兰（HI）； 34—外套⅛^r⅛∙, 35 —内弯管

图4. 2套管换热器结构示意

5材料

5. 1选材原则

5. 1. 1套管换热器材剧的选择宜符合TSG 21的相应要求，并应符合GB 150. 2和SH/T 3075的规定。

5.1.2有应力腐蚀的场台，焊接件不宜釆用异种钢。

5. 2内管和外管

5. 2.1内管应选用无缝冷拔钢管或冷轧钢管，其化学成分和力学性能应符合GB 6479、GB 9948或 GB 13296的规定，钢管的尺寸精度应选用高级精寸。

5. 2. 2外管宜选用无缝钢管,其化学成分和力学性能应符合GB 6479、GB/T8163、GB 9948、GB 13296 或GB/T "1976的规定。当采用钢板卷制时，铜板的化学成分和力学性能应符合TSG 21和GB 150. 2 的规定。

5.3管板和法兰

5.3.1接管法丑、法兰盖、卡环阳管板等应选用锻钢，后端法兰应优先选用锻卻，其化学成分和力学性能应符合NB/T 4700S-47010的规定，锻件级别应在设计文件中规定。

5.3.2同时符合下列条件的后端法％可釆用铸钢，铸钢应按HG 20531和HG/T 20581选用,弁符合 HG/T 2741的规定。

a）设计,压力小丁- I. 6MPa；

SH/T 3119—2016

b）设计温度低于2OO'C；

C）操作介质无毒、非易燃易爆。

5.4紧固件

5. 4. 1螺栓（柱）、螺母的材料选择应符合SH/T 3075的规定。

5.4.2螺母的硬度应比螺栓（柱）稍低.

5.5其他

5. 5. 1 垫片应按SH/T 3075选用_O

5.5.2与艰压件相焊的非眾压件应选用当承压件相同或相近的材料。

5.5.3非承压件、支持板和防冲板的材料应不低于Q235B₀

5. 5. 4承压件焊接材料应符台NB/T 47018的规定。

6设计

6. 1设计压力

6. 1. 1当无特殊要求时，管程和壳程的设计压力应按照SH/T 3074的规定分别选取.

6. 1.2设计压力的确定应考虑内蜂爆管时对壳程的影响。

6.2设计温度

6.2. 1当无特殊要求时，管程和壳程的设计温度应按照SIl/T 3074的规定分别选取。

6. 2.2对于同时受管程、売程温度作用的管板，可按金属温度确定设计温度。当无法保证管程、壳程介质同时作用时，管板的设计温度应按管程、壳程温度较高者选取。

6. 3许用应力

6-3. 1承压件的许用应力应符合GB 150.2的规定。

6. 3. 2各类铸钢的许用成力按HG 20531选用，铸造安全系数应不大于0, 9。

6. 4腐蚀裕量

6. 4. 1腐蚀裕量的确定应符合GB/T 151和SH/T 3074的规定。

6. 4. 2单套管换热器内管的内外表面均应考虑腐蚀裕量,多套管换热器的内管可不考虑腐蚀裕量。

6.4.3丿屯根据卡环所设位置,曲定上环的腐蚀裕量。

6. 4. 4碳钢和低合金钢承压件的最小腐蚀裕量应为Imnl_o当山预计的腐蚀速率和设计使用年限决定的腐蚀裕量大于6mm Π-J ,应考虑选用耐腐蚀性能更好的材料。

6. 5最小厚度

6.5.1外管最小厚度应符合表6,5.1的规定。

表6.5. 1外管最小厚度

公称直径	最小厚度
	碳钢和低合金俐		高合金钢
	钢管	铜板	高合金钢
W J 50	SCh4()		:土 2 IYLm
200 — 350	Sch30	一	4 nυn
«100—700	--	8 mm	4. ð InnI
注：去中碳钢和低合金钢最小厚度包括腐仙裕⅛⅜ （按Imm考虑）， ..........................

6. 5. 2碳钢和低合金钢内管的最小厚度应为2mm。高。金钢内管的最小厚度应为1, 5mm_o

6. 6设计计算

6.6. I圆形截面的壳体、封头、接管及开孔补强应按照GB .3进行计算。

6. 6. 2管板应按照GB/T 151进行计算。

6. 6. 3非圖形法兰的强度冲核照IfGZT 20582辺灯计算“

前端焊接結枸小音,

.况（氢分H. K Fo-I MPa）；壳程环隙空间霞篓清盛和检査

扃足F列条件之-时，前湍密封应釆用螺栓连接的可拆式-结梅°、典型的可拆式管丽侧设计温并"F ,∙√_i:「中T⅞Λ∩:大！硕

管4或壳程设计尸〃大「抑MP_l1;

6. 6

超过三台。

6. 7 前端紳崗_

6.7. 1管我和壳程倘介质，F神、环隙空间不需要清洗和检査时，外管管端与*J修的逢賤可采用焊接结

」E圆形平盖的弥度应按照GB 150. 3的有关规定讥行计算。

连接弯管的强检应按照HG/T 20582 .进行计算。

换热器蝴咿”高度大于4m时，应按SH/T 3001进行抗震血网⅛⅛热器燧向重叠不宜

Λ>s∕ ∖p

-φ^ι / /

图6.7.2前端密封可拆式结拘示意

6. 7. 3同时满足F列条件的，而端密财而采用填斜•函密封结构。典M的頊料函密封■结构见图6. 7. 3：

a）管程和壳程的设计压丿J小丁,或等于1. OMPa；

b）管程和壳程的设计温度小于戒等于150Γ;

C）管程、壳程环隙空间需要清洗；

d）壳程为非易燃、劾爆及有毒介质。

討头式

后^L端结构示■意

SJ 6. 7.3疵料函密封结构示意

∖∙^ \

6. 8后端结构

6. 8. 1 ,后為#《宜采用可拆法兰螺栓连接

6. 8. 1 ］舔".

6.8.2； 5<J⅛⅛λ易爆及畐"顶,后端汰％宜衆用凹凸面W若采用突面法兰,垫片！哄用带丿卯强环型N

6. 8. 3的管蛾牛之闾最Φl∣∣l芯W I, 6时"的〔朮喘与后'‘誓3 i/卩间隙应满亦卩i、外尹膨胀差利结构的耍点“

6.9内管和外瞥■ ■；,

6.9. 1内囂*管直峡度宣选川JtuFm龍过⅛ιτ时，内管应设置支阵常M支拧纟圖：9见图6-9. L

图6. 9. 1支撑结构

6.9.2 U形管最小弯管半径应不小于两倍的管外径。

6. 9. 3多套管内管最小外径宜为19nιm_o

6.9.4内管釆用翅片结构时，翅片宜轴向布置。翅片与基管应为整体结构或连续焊接结构，不得釆用点焊。

6.9.5内外管的规格由传热计算决定，常用的内外管径组合见表6.9.5。

表6.9.5内外管径常用组合单位为ɪnm

外管外径	57	60	73	89	89	114	127
内管外径	32	32	32	45	60	89	89

6.10内管与管板的连接

6. 10. 1多套管换热器内管的排列形式、中心距和布管限定圆应符合GB/T 151的规定。

6.10.2多套管换热器内管与管板的连接型式及适用范围应符合GB/T 151的规定。

6.10. 3如果管板釆用不锈钢或非铁基金属复合管板，应为冶金复合或堆焊结构，其复层的最小厚度、剪切强度和相应要求应符合TSG 21和GB/T 151的有关规定。

6.10.4设计计算中不宜计入覆层材料的强度。

6. U折流板和支持板

6.11.1折流板和支持板的设计应符合GB/T 151的规定。

6.11.2介质为气、液相共存或液体中含有固体物料时，折流板最高和最低处应开设通气（液）口。

通气（液）口的高度不宜超过IOnlmo

6. 12防冲板

6.12. 1对于多套管换热器，防冲板设置应按GB/T 151的规定。

6.12.2防冲板不得釆用孔板。

6.12.3防冲板的最小厚度：碳钢应为4. 5mm,不锈钢应为3ιnnι°

6. 12.4可采用防冲杆蓉代防冲板。

6, 13其他

6.13.1容器法兰、接管法兰的密封面型式及常用垫片宜按SH/T 3074-2007附录C选用。

6.13.2容器法兰、接管法兰的紧固件宜按SH/T 3074—2007附录B选用。

6.13.3符合下列条件之--,至少应釆用高颈对焊法兰、带加强环的缠绕垫片和专用级紧固件：

a）易燃、易爆介质；

b）设计温度高于或等于300^OC_i

C）临氢工况；

d）毒性程度为极度和高度危害介质以及强渗透性中度危害介质。

7制造、检验和验收

7. 1 一般要求

除遵JTSG 21、GB/T 151 ⅛设计文件的有关规定外，还应符合本章的规定。

7.2制造

7.2. 1外管直线度的允差为〃IoO0,目•不大于4. 5rmn （L为外管直段总长）。

7. 2. 2外管内壁所有妨碍内管顺利抽出或装入的焊缝均应打磨至与母材齐平。

7. 2. 3插入式接管、管接头不宜伸入外管的内表面。如果伸入外管的内表面则不得妨碍内管的顺利装入和抽出。

7. 2.4多套管内管拼接时，应符合GB/T 151的有关规定。承压零部件冷成形变形量超过GB 150.4 的规定时，应进行恢复材料性能热处理。

7.2.5每根U形管随单独进行水压试验，试验压力应符合设计文件的要求。

7.2.6介质为湿H,S环境及有耐应力腐蚀的要求时，碳钢、低合金钢冷弯U形管的弯管段及至少 30Om_m的直管段应进行消除应力热处理。

7.2.7 U形管弯管段的圆度偏差，应小于管子名义外径的10%。

7.2.8当冇热处理要求时，多套管换热器的内管管箱、外头盖和外管管箱的法兰密封面，以及隔板密封而和外管管板的管孔，应在热处理之后进行机加工。

7.2.9除满足TSG 21—2016中3, 2. 2. 2的规定外，当腔内介质为易燃或液化气体时，该腔所有承压焊接接头均应采用至焊透结构。

7.2.10当内、外管与管板采用胀接，且符合下列条件之一时，应进行试胀：

a）釆用柔性寐；

b）管子直径DNN8臨

1.3检验

7. 3, 1 A、B类承压焊接接头的无损检测应按照GB 150. 4的规定和设计文件的要求执行。

7. 3. 2外管直线度检查，应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°、90°、180°和270°四个部位测量，合格指标按本规范7. 2. 1执行。

7.4试压

7.4.1压力试验的方法和要求应按GB 150. U GB 150, 4和设计文件的规定执行。水压试验应按照 F列步骤进行：

a）图4.2 a）所示结构的单套管换热器：

1）外管试压；

2）组装后，内管试压；

b）图4.2b）和C）所示结构的单套管换热器：

D内管试压，试验合格后方能装配外管；

2）外管试压；

C）图4. 2d）和e）所示结构的多套管换热器：

1）壳程试压，同时检査内管与管板连接接头，壳程法兰密封情况；

2）管程试压。

7. 4. 2当管程试验压力高于壳程试验压力时，管接头试压应符合设计文件的规定。

7.4.3重叠换热器的试压允许单台进行，当多台连通时，管程和壳程的试压还应在组装后进行。

7.5组装、涂敷和运输包装

7.5.1重叠换热器应在制造单位进行预组装，合格后方可出厂。

7.5.2除设计文件规定外，套管换热器外表面的除锈、涂漆和标志应符合JB/T 4711、SH/T 3022和

SH/T 3043的规定。

7.5.3套管换热器的运输包装应符合JB/T 4711的规定。

8安装

8. 1法兰紧固件紧固过程中，应釆取措施保证不过载。

8. 2套管换热器现场安装质量应符合GB 50461的规定。

本规范用词说明

%，时区别对爲,对要求严格程度不同的用词说明如下:

，…,刼号嫁可的：

您，*渝，反面伺采用“严禁”；

表示泸斜在,情况下均应这样做的：

⅛ ^t∕ι^,'

为便干在执行本

1)

2)

3)

4)

正面词J

表示很严幣,

反如词釆用LR应”或顷軒

表示允许稍的选择.在条件许可时肖先成这样做的：

•:面词采用“宜”——……_P

⅞⅛⅜y＞在」定条件下可以魅样做的，釆用^,∙ ∏ι^t, 条或中兆明闘安其他有关标准执行的写法为：侦讷合・・•

反Im词眾用“不宜％

…的规定”或“应按％E机苻

中华人民共和国石油化工行业标准

石油化工钢制套管换热器技术规范

SH/T 3119—2016

条文说明

2016北京

SH/T 3119—2016《石汕化丁.钢制套管换热器技术规范》，经工业和信息化部2016年1月15日以第3号公告批准发布。

本规范是在SH/T 3119—2000《石油化工钢制套管换热器设计规范》的基础上修订而成，上一版的主编单位是屮国石化集团北京设计院，主要起草人员是苏菲、陈金海。

本规范修订过程中，编制组进行了深入细致的调查研究，总结了我国工程建设石油化工钢制套管换热器设计、制造、检验、验收和安装等方面的实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准，取得了新的重要技术参数。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用木规范时能正确理解和执行条文规定，《石汕化工钢制套管换热器技术规范》编制组按章、条顺序编制了本规范的条文说明，对条文规定的冃的、侬据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

范围

制造、「检验邳年收

安装,

套管换热器的好爵⅛>

套管换热器置

材料

设计

1、7

石油化工钢制套管换热器技术规范

1范围

设计压力话用范围沿用原SH/T 31 19-2000的规定，根据工程需虬扩充了有关制造、检凝、试验和安装的要求。

超出本规范设计压力范国的套管换热器可以根据工程经验参考本规范执行。

3套管换热器的型号和参数

3.2対于U形弯管段是否计入计算换热而积，要视U形部分参与换热的程度而决定计入、部分计入或不计入。例如：图4.2 b）所示结构的单套管换热器就可以金部计入计算换热而积，

4套管换热器主要零部件名称

在顷规范表示的两种套管换热器类型的基础上，增加了图4. 2 a）、图4.2 b）利图4. 2d）工种典型的套管换热器的结构型式，其屮壳桿以水为介质的图4. 2a）结构应用最为广泛。本规范列出了五种典型的结构型式，设计者也能采用其他可靠的型式。

5材料

5. 1. 1按TSG 21-2016第1. 4条规定，无壳体的套管换热器用材料M以不必遵守该技术规程的规定。此外,套管换热器多为液-液换热，故也不届于该技术规程管辖。但对了多套管换热器，其结构上屈有壳体结构,因此,当换热器内介质满足该技术规程第1. 3条时,套管换热器用材料还需满足该技术规程笫2章的规定。

5. 1. 2在本条中异种钢系指铁素体钢和奥氏体钢。

5.2.2外管不承担传热任务，可选择流体输送川的无缝钢管，如：GB/T 8163或GB/T 14976。不划类的套管换热器，俐板、钢管的化学成分和力学性能无需符合TSG 21的规定。

5.3.2后端结构多为异型结构，采用铸钢较锻钢更为经济,但由于铸钢的性质决定其使用受限,是否釆用铸钢尚需考虑壳程的-匚况。后端结构若为承压的焊接铸钢件，设计者需按HG/T 20581-2011中第6, 5条或HG/T 2741对ZG205-Π5R和ZG275-485R的化学成分、力学性能、热处理状态、无损检测、水压试验等提出要求。

11G/T 274］规定的铸钢件正火加回火时的宅温力学性能如下:

1；中ŋ

上屈服强度/?丄

MPa

抗拉强度Rm

MPa

延伸率

断而收缩率Ψ

∖∙-/

度比冲击性能

最小平均值

ZG205-dl5R

⅛205

们 5~585

王35

ZG275F5R

⅛275

d85~655

⅛22

?35

6设计 6.1.2任设计时可采职:1-在压力较低侧安装超压泄放装叡2.适当提高低压侧压力来减轻较高压力侧介质爆管后泄入较低压力侧造成的影响，但内管无气相存任时，罕见爆管现象。

6.2.2当无法保证管、壳程介质同时作用时，2側介质温度分别在-20∙C±下时，管板的设计温度应该设定两个，高值用来伽定许用应力，低值用来选材和提出材料冲击韧性试验温度。

6.3.2 TSG 21中对铸钢的许川应丿J没有明确的规定，仅对伊J等进行了限制,HG 20531中有详细规定,本次修改改为许用应力按此桁准选用，倚造安仝系⅛JH SΓ∙I∕T 3119—2000的规定。

6. 4. 2单.会佇换热器内带的内外表而J匀应考虑腐蚀裕量，们•換热管吟.侦又不直选太厚。此肘可以考虑内管比外管的设计泓而-UiJ对于腐蚀性较强的介质,也可以提高内管材现的抗腐蚀等级。

多套管换内盛内带的直径较小，澱采用以9和025的管子，故参⅛ tiH/T .151 ,规定多套管换

热器的内管可ʃf脇：虑府蚀俗量。对丁腐蚀性较强的介质，可提高内管材质的肮Fj3⅛fe级。

6. 5. 2 内管.最小厚参⅛9M∣DSi IniUlIal gas in'ilιISllieS - I-IaiIpin IyPe heat exchangers?确定他

6. 6. 6乾组⅛^>,⅛器组成客列立体井"述撥的框架结构时，抗席能*大大向可車旁可以超过―台

;■ ∙∙<_l

6.7.2 前-郭 1"拆式结构的限定条件参⅛ ISo I叩［「"【M2 (PC(IoleUmJ PetroChellιi⅛al¾a⅛d IlatIiraI gas iικlιιsb⅛s∕-Hairpin IyPe IleateXCbangerS)制,

6.8.2 .本条M最低要求，设计者可根据设ir⅛a『选為其他可靠、严密的密封结构“

6.9. ,∣'翅片耳⅛l向布置。如果仔便用经验■ ⅛∏lJiili IL他类型的囲片结构，

6.9.4翅片如果不与内管外丧帅连续焊,在间隙⅛⅛^⅛⅛PU. Jt法认到扩展表面履高Pj⅛il能的H 的。

6.9:-6. (2由丁増加了一.珅胞里的多登管換热器型式，故増加株H陶12条相关内容"析蒲板、支持仮YI协” E •般仅用于图4Ud∣

7 削i* 检脸和验M攵 _

7. 心考忐到焊接外管后m：：；'.E扑咿的训卜，、!.挫m∙ I形管单独试b.. u:^u-力一般不超过Z倍的管程设计压力

7.2. 10内‘南郎壁厚较太，牌换独器的服接器具难以达到服搓要求.而柔性JI耳尊难侦控制，故在管凯兴戒「.艺评定的「，加.应进£：试胀，捋剖管头试样扃肉眼舰察胀接区贴辭爵勖M

7.4. i』珅结IiJ的单套管換>昭Hl盆套管换旋器I旳水压试⅛⅛骡W顶序不同,烦豹刃"，

7.4. I a> S 1. 2 a)所示 WmMr .L管换処潘旳占H汁连接il第丄 W. 可能要大手外管，©按7. 2. 5 条规定叩.根.U JΓ>∙n Lj_l经试压完毕：.此时可在外泞脫'K试压含格后，样将内管的对外建接法.兰焊好,全部组装斤南M,以便检■ ^IJ '•「:？的.Fi挨强贋

8安装

8. i法兰燃栓的紧国K按农阳.⅛ιw- ◎匸11'J. '⅛;,以灸洲会山甲】i

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中华人民共和国

石油化工行业标准

石油化工钢制套管换热器技术规范

SH./T 3119—2016

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开本880X1230 1/16印张1.5字数36千字

2016年9月第1版2016年9月第1次印屈

书号：155114 • 1214 定价：25. 00 元

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