ICS 75. 020

P 72

备案号：J1509-2013

中华人 民共和 国石油化工行业标准

SH/T 3040—2012 代替 SH/T 3040—2002

石油化工管道伴管和夹套管设计规范

SPeCifiCatiOn for design Of tracing PiPing and jacket PiPIng in PetrOChemiCal industry

2012-11-07 发布

中毕人民共和国工业和信息化部 发布

目 次

前言

• 1 范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4符号

5 一般规定

• 5. 1伴热范围

5.2伴热方式.................  …

5.3伴热介质温度

5.4热水伴热系统及压力

5.5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

• 5. 8 夹套管所需总热量

6伴管设计

6.1伴管系统

6.2伴管管径及根数

6.3有效伴热长度

6.4伴热系统的管道布置

6.5蒸汽分配站和疏水站

• 6. 6 热水分配站和热水回水站

6.7伴管的敷设要求...........

7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套管伴热长度

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

COntentS

FOreWOrd

• 1  SCOPe

• 2  NOrmatiVe references

• 3  TermS and definitions

• 4  SymbOIS

• 5  General requirements

• 5. 1  TraCing range

• 5. 2  TraCing type

• 5. 3  TraCmg media temperature

• 5. 4  HOt Water tracing and PreSSUre

• 5. 5  Material SeIeCtiOn Of tracing SyStem

• 5. 6  InSUIatiOn thickness and heat IOSSeS

5. 7  Steam COnSUmPtiOn Of Steam tracing and jacket PiPing

• 5. 8  TOtal heat quantity required for jacket PiPing

• 6  DeSign Of tracing PiPing

• 6. 1  TraCing PiPing SyStem

• 6. 2  Diameter and number Of tracing PiPing

• 6. 3  EfleCtiVe tracing Iength

• 6. 4. PiPing arrangement Of tracing SyStem

• 6. 5  Stearn manifold and COndenSate manifold

• 6. 6  HOt Water SUPPIy manifold and recovery manifold

• 6. 7  LayOUt TeqUirementS Of tracing PiPing

• 7  DeSign OfjaCket PiPing

• 7. 1  JaCket PiPing SyStem

• 7. 2  DinlenSiOn COmbmatiOnS and StrUCtUre OfjaCket PiPing

• 7. 3 TraCing Iength Of jacket PiPing.........∙τ

• 7. 4  PiPing arrangement Of jacket PiPing SyStern

• 8  TyPe and SeIeCtiOn Of Steam traps

• 8. 1  TyPe Of Steam traps

• 8. 2  SeIeCtiOn Of Steanl traps in tracing SyStem

• 9  InStalIatiOn requirements

• 9. 1  InStaiIatiOn Of tracing PiPing

• 9. 2  InStalIatiOn Of jacket PiPing

EXPianatiOn Of WOrding in this SPeCifLCatiOn

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伴热管道、蒸汽夹套管道的设计和安装要求。

本规范是在SH/T 3040-2002《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副

—增加了疏水阀的型式及选用章节；

—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：IOoIoI

电 话：010-84877282

传 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 L

本规范参编单位：中国石化主程建设公司

斯派莎克工程（中国）有限公司

本规范1991年首次发布，2002年第1次修订，本次为第2次修订。

石油化工管道伴管和夹套管设计规范

1范围

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伴热管道、蒸汽夹套管道的设计和安装。

2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，其最新版专（包括所有的修改单）适用于本规范。

GB 50517 石油化工金属管道工程施上质量验收规范

SH/T 3041石油化工管道柔性设计规范

SH/T 3059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

伴热 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。

3. 2

夕卜伴热 external tracing

在管道外设置伴热管的伴热。

3.3

1τ⅛ tracing piping

.外伴热管。

3.4

夹套管 jacket PiPing

由套管和内管组成的管子。

3.5

导热胶泥 heat COndUCtiOn grout

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膏状物质。

3.6

热静力型疏水阀 thermostatic type Stealn trap

由凝结水温度变化驱动的蒸汽疏水阀。

3. 7

由凝结水动态特性驱动的蒸汽疏水阀

符号

径，ml

do

fn

g2

Hi

HV

K

'a

'st

a

95；

%

Ott

5

5. 1

切值，m/s：

历年年三

伴管≡?,

内介质热损失，以维持被输送介质温度的管道；

道;

管内

i晶的管道；

M

K损失可能専致输送介

5. 2

5. 2. 2

介

介质）

法兰、

输送气体介

输送介质温度、

O（TC时，应选用内管焊缝隐蔽型夹套管（ 套型。

温度需伴热的管道，

小允许

的选用宜符

O管道上的阀门、

〈境温度且低于40。C的管道及热敏性介

5.2.6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 伴热。

5.3伴热介质温度

伴热介质温度的选取宜符合下列要求：

a） 伴管的介质温度宜高于被伴介质温度30©以上，当釆用导热胶泥时宜高于被伴介质温度10 °C以上；

b） 伴热热水温度宜低于100°C,当被伴介质温度较高时，热水温度可高于I（XrC,但不得高于130笆。 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°C;

C）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°C；

d）对于控制温降或最终温度的夹套管伴热管道，伴热介质的温度应根据被伴介质的凝固点或最 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. 30MPa〜LOMPa,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：

a） 伴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/T3059 或相关材料标准选用；

b） 伴管和夹套管的内管应釆用无缝钢管，套管可采用无缝钢管或焊接钢管；

C）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；

d） 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010或。12管 道伴热，伴管材料宜釆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°C,且 周围环境条件及工艺物料允许便用的场合；

e） 不锈钢伴管应使用不锈钢丝捆乳,；

f） 夹套管中与内管连接的部件应与l¾管的材料相同；

g） 当套管与内管的材料不同时，应对夹套管进行柔性计算。如两者热胀差异产生的热应力超过 许用值时，内管与套管宜釆用同种材料或平均线膨胀系数相近的材料。

5. 5. 2伴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 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，且散热损失量超 过最大允许散热损失量时，应釆用最大允许热损失量的厚度公式进行校核；

b） 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；

C）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：

印n铃 + 辎=2 "尹Fgg-丝  ......e. _I-_I）

Di a_iD_i V IO⁶            P_iS_ia_i（t_si~t）     a

_{(J =} A.................................(5. 6. 1-2)

d）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:

表6. 2. 2-1玉型热管根数和管径

表6. 2. 2-2热水伴热管根数和管径

^a伴热管根数及公称直径计算的参数取值应符合下列要求：

• 1) 热损失附加系数K取1.25；保温材料制品的予热系数按下式计算：

Λ = 0. 044 + 0. 00018 (T_m- 70) ；            \

• 2) 保温层内加热空间空气向保温层的放热系数αi ⅛13. 95W∕(m²∙K) _O对于伴管的公称直径为DN∖5,热水 温度90°C,伴管向保温层内加热空间的放热系数α't取18. 35W∕ ( m -K)；对于热水温度IOO^oC,伴管向保 温层内加热空间的放热系数at取18. 81W∕ ( m² ∙ K) _O对于伴管的公称直径为PTV20,热水温度9(ΓC,伴管 向保温层内加热空间的放热系数at取17. 00W/ ( m² ∙ K)；对于热水温度Io(TC ,伴管向保温层内加热空间 的放热系数a_t取17. 49W∕ ( m² ∙ K) «保温层外表面向大气的放热系数a按下式计算：

a=l. 163× (10+6 VW )。

6.3有效伴热长度

6.3.1蒸汽伴管最大允许有效伴热长度宜符合下列要求：

a)伴管沿被伴热管的有效伴热长度(包括垂直管道)可按表6. 3. 1-1的规定确定；

表6.3.1-1蒸汽伴管最大允许有效伴热长度

b）当伴热蒸汽的凝结水不回收时，表6. 3. 1-1中最大允许有效伴热长度可延长20%；

C）采用导热胶泥后伴管的最大允许有效伴热长度宜缩短20%；

d）当伴管在最大允许伴热长度内出现“U”型弯时，累计上升高度不宜大于表6. 3. 1-2中规定 的数值。

表6. 3.1-2蒸汽伴管允许U形弯累计上升高度

6.3.2热水伴管沿被伴热管的有效伴热长度（包括垂直管道），可按表6. 3. 2的规定确定:

表6.3.2热水伴管最大允许有效伴热长度

6.4伴热系统的管道布置

6.4. 1供汽管应从主蒸汽管顶部引出，并在靠近引出处设切断阀，切断阀宜设置在水平管道上。

6.4.2伴管蒸汽引入及凝结水排出宜符合下列要求：

a） 伴管蒸汽应从高点引入，沿被伴热管道由高向低敷设，凝结水应从低点排出，宜减少“U” 形弯，以防止产生气阻和液阻；

b） 每根蒸汽伴管应单独设疏水阀；

C）蒸汽疏水阀后不回收的凝结水，宜集中排放；.

d）蒸汽疏水阀组不应设置旁路阀；

旳最低点

设置蒸汽分配站

6. 5. 2)

f)

6.4.3

离器经冷却后排至下水系统。

伴至最高点，购目返回至热水系统。每根热水

蒸汽引入管的

~8

12

数a S

蒸汽分配管的公称直径

DN

50

DN

25

五

S=∕+2R+3C

6时，宜设立

配站。

表6.

疑结水引

5 )

So

，管根数;

半管根数。

蒸汽分配站可水

的示意图见图6. 5. 2-

疏水站可水平安装或垂直赛匿，凝结水引出管可从侧面耳

云煮图见佟

M引入菅卫

成水站集合管的公称」L径

DN

50

“S”值超过1

f)

C)

• d)

• e)

g）蒸汽分配管和疏水站集合管的长度应根据引入或引出伴管的数量确定」为缩短分配管及集合

管的长度，其伴管上的阀门可错开布置。

式中: S A-B C

IWHxb

DN 20

用于凝结水不回收系统

b）用于凝结水回收系统

WWW?

排液口以

图6. 5. 2-2蒸汽分配站垂直安装示意

凝结水引出管

至凝结水总管

支架

a）用于凝结水不回收系统

图6. 5. 2-3疏水站水平安装示意

支架

放空口

冷凝水引出管

排液口

图6. 5. 2-4疏水站垂直安装示意

• 6. 6热水分配站和热水回水站

6.6.1在3m半径范围内如有3个或3个以上的伴热点及回收点时，热水伴热系统应设置热水分配站 和热水回水站。站的设置应统一考虑，布局合理，并方便操作和维修。

6. 6. 2热水分配站和热水回水站的设置应符合下列要求：

a）热水分配站和热水回水站的管径可按式6. 5. 2计算出“S”值，然后按表6. 6. 2的规定确定;

表6. 6. 2热水分配站和回水站管径

“S”值超过“12”时，宜设立2个或2个以上热水分配站或回水站。

热水分配站和热水回水站应预留1'个或2个备用接头，“S”值应包括备用接头的管径和数量; 在同一个热水分配站上的最短热水伴管当量长度不应小于最长伴管当量长度的70%,否则应 设置限流孔板或截止阀；

热水分配站可水平安装或垂直安装，热水分配站水平安装示意图见图6. 6. 2-1,热水分配站 垂直安装示意图见图6. 6. 2-3；

热水回水站可水平安装或垂直安装，热水回水站水平安装示意图见图6. 6. 2-2,热水回水站 垂直安装示意图见图6. 6. 2-4；

热水分配管和热水回水集合管的长度应根据引入或引出伴管的数量确定。为缩短分配管及集 合管的长度，其伴管上的阀门可错开布置。

貰

图6. 6. 2-1热水分配站水平安装示意

放空口

备用接头

IH>^

热水引入管

热水回水总管

排液口

水回水站垂直安装示意

列规定

伴管等

围绕被伴

均匀

敷设见

被伴管

恨伴热管

伴管敷设利瞥.7/-1；垂直 Λ^cλl

O O \        1

6. 7 V

6. 7. A    平应符合下

a）单根伴热管

d）四根伴热管

图6.7. 1-1被伴管水平敷设

a）单根伴热管      b）双根伴热管       C）三根伴热管       d）四根伴热管

图6.7. 1-2被伴管垂直敷设

b）伴管经过阀门或管件时，伴管应沿其外形敷设，且宜避免或减少“U”形弯；

C）当主管伴热，支管不伴热时，支管上的第一个切断阀应伴热；

d） 被伴热管道上的取样阀、排液阀、放空阀和扫线阀等应伴热；

e） 伴管连接应采用焊接，在经过被伴管的商门、法兰等处可采用法兰或活接头连接。©10、少2 紫铜管或不锈钢伴管宜采用卡套式接头连接。

• 6. 7. 2伴管的结构型式应符合下列规定: a）伴管的结构见图6.7. 2-1；

  

b）当被伴介质为热敏性物料或被伟管与伴管产生接⅜fe腐蚀时，应加隔离块，带隔离块的伴管结 构见图6.7.2~2;

图6. 7. 2-2带隔离块的伴管结构

C）带导热胶泥的伴热结构见图6. 7. 2-3O

a）无机导热胶泥的伴管结构               b）有机导热胶泥的伴管结构

图6. 7. 2-3带导热胶泥的伴热结构

6. 7. 3伴管的支撑应符合下列要求：

a） 伴管宜用金属扎带或镀锌铁丝捆扎，捆扎间距宜为LOm〜1.5m,有隔离块的伴管应在隔离 块处捆扎；当伴管捆扎材料与被伴管有接触腐蚀时，在接触处应加隔离垫，见图6. 7. 3；

b） 伴管不得直接焊在被伴管上。

6. 7. 4伴管热补偿应符合下列要求：   \

a） 除能自然补偿外，伴管直管段应每隅20m~30m设1个补偿器，补偿器可采用“U”型、“ Q ” 型或螺旋缠绕型；

b） 伴管随被伴管转弯作自然补偿时，伴管固定点的设置应使被伴管的保温结构不受损坏；

C）伴管固定点应釆用管卡型式固定,当被伴热管道为不锈钢时，则被伴热管道和固定管卡之间 应夹入不锈钢隔离垫，隔离垫的厚度为Imm,宽度为50mm。

7夹套管设计

• 7. 1夹套管系统

夹套管系统的典型示意图见图7. I_o

蒸汽进

跨接管

:管蒸汽进口

跨接管

夹套

管组合尺寸

公称虜径 DN_l

跨接管

跨接管 <

7.2夹套'

7. 2. 1 除

跨接管

组合尺寸ON

套管公称直径

200

250

450

供汽或排液

管公称直径

跨接管公称 直径

寸及结构

牧卜，夹套寸宵按表7. 2. J的规，

夹套管系统的典型示:

I -■ ；♦               ⅛z.⅛J?/

∕r<. ■                          ; 1

a）法兰式夹套管用于内管焊缝隐蔽型时，其连接型式见图7.2. 2-1〜图7. 2. 2-3；

不锈钢或碳钢法兰

不锈钢或园

对焊式法兰连接

不锈钢或碳钢法、‘ 碳钢食管

2-2平焊式法兰连接

不锈钢或碳钢法上

「内管焊缝外露型

还锈钢或碳钢内管

a）常用的管帽式夹套管

b）带垫板的管帽式夹套管

图7. 2. 2-4管帽式夹套管连接

C）端板式夹套管用于内管焊缝外露型，其连接型式见图7. 2. 2-5；

a）外置端板                        b）内置端板

图7. 2. 2-5端板式夹套管连接型式

d）夹套管专用法兰的密封面及端部连接型式应根据输送介质的特性确定。

7.2.3夹套管管件结构形式应符合下列要求：

a）内管弯头曲率半径等于或小于长半径弯头的曲率半径时，夹套管弯头的结构型式见图

• 7. 2. 3-1 o内管和套管弯头曲率半径宜按表7. 2. 3-1的规定确定；

  
  
  

图7. 2. 3-1夹套管弯头

表7. 2. 3-1内管和套管弯头曲率半径

b）内管弯头曲率半径等于或大于3QN时，套管弯头应采用剖切型。套管弯头的曲率半径宜与内 管的曲率半径相等，见图7. 2. 3-2o曲率半径R宜按表7. 2. 3-2的规定确定；

a) 90。■夹套管弯头                         b) 45⁰夹套管弯头

图7. 2. 3-2 90°、45°夹套管弯头

表7. 2. 3-2内管和套管弯头曲率半径

C)套管的三通应采用剖切型，型式有横切和纵切两种，见图7. 2. 3-3；型式的选用应根据实际 安装情况确定；

a) 横切型三通                     b) 纵切型三通

图7. 2. 3-3套管三通剖切型式

d)夹套管变径时，应选用标准的异径管。内管的异径管与套管的异径管的大口端端部应错开布

图7. 2. 3-4异径管接头

e)夹套管内管的仪表管口、管顶放空口及管底排液口的连接型式见图7. 2. 3-5或图7. 2. 3-6。

管帽式

图 7. 2. 3-5

焊缝外露型管口连接

b）端板式

7.2.4

7.2.4

IOOmm

皇见图

4_

120°

120°

Imrn≈1. 5mm

定位板/

间距

7. 3

定确

供汽管公称直径

0. 3≤P≤0. 6

50

7.4夹

7. 4. 1

7.4.2蒸汽S

后宜设置检查I国；

7. 4. 3每节夹套

宜超过6m。夹套管

7.4.4在规定长度范

接，各种跨接管的布置如下'!

a）水平夹套管的跨接管有

D蒸汽上进下出垂直方向跨接;

7. 3的规

见图7. 4. 4-1,跨接管低点是否设排液口,

可酌情确定;

隈制/每节夹套管的长度不

2）在水平夹套管底部切线方向布置跨接管，跨接管的布置见图7. 4. 4-2；

C）夹套阀门的跨接管见图7. 4. 4-5和图7. 4. 4-6»

图7. 4. 4-6垂直管上带夹套阀门的跨接管

• 7. 4.5跨接管的连接应防止积就和堵塞，并考虑跨接管的安装空间。跨接管拐弯处宜采用煨弯弯头。

• 7. 4. 6夹套管集中部位应设置蒸再分配站和疏水站,也可与邻近相同操作压力的蒸汽伴管和凝结水统 一考虑。设置的要求应符合本规范第、6. 5节的规定。

• 7. 4. 7夹套管的内管和套管之间的温度差过大或材质不同时，应进行应力校核。内管产生的热位移需 要补偿时，宜采用自然补偿或设“II”癸补偿器。夹套管的管道柔性计算应符合SH/T3041的规定。

8疏水阀的型式和选用        \

• 8. 1疏水阀的型式                '

疏水阀的基本型式有热静力型、机械型和热动力型。

• 8. 2蒸汽疏水阀的选用

伴热用蒸汽疏水阀的选用应符合下列规定：

a） 疏水阀的热水排量应大于计算出的伴热用最大蒸汽耗量；

b） 蒸汽伴管用的疏水阀可用热静力型或热动力型；

C）蒸汽夹套管的疏水阀宜选用热动力型；

d） 疏水阀宜选用内置过滤网型式，否则应在疏水阀前设置Y型过滤器；

e） 若选用热动力型疏水阀时，冷凝水管道的背压不应超过上游压力的80%；

回阀。

FL

蒸汽伴管和^

蒸汽伴

伴管

响伴

伴

作;

修,

装应符合下列要求：.

mm；

I门、设备、

活接头及伴管补偿器应安装在保温层外侧，

的安装应符合制 酉］站和疏水站、

R。标志应米.

质量验收应符合GB

)0mm, i

50mm~l

口，待内管焊缱经IO0%射

3546的有关规定。

I夹套应予

,管量宜;

H

热水分配站和热水回水站以及与其相连的伴'

A官应标志，标志

廿钢印，字迹应清晰；标志的标牌材料宜釆用铝或不锈钢

I I处

时，纵向焊缝应片丁易检修部位;

后

装应符合甲U要求： 除夷套管痢供汽管和疏水管外，

附，应预

置成

试压

的接缝位

517的仔关规定

150 mm长的匐

Z潛

彳湘

间说明如下:

1)

2)

1为便于在执行_i 表示彳I

正夙

执行”。

寸侍，对要〉

不可的:■ 须”，反面词采川“严禁”;

青况下均应这样做的：

j选择，在条件许何时首先应这样做的：

Il-J（Ilwj^JlJ '宜”,反面词釆用“不宜”;

衣小打选抒，在一定条件下可以这样做的，采用“可二

^Iid应按其他有关标准执行的写法为:“应符合......的）

中华人民共和国

石油 化工行 业标准 石油化工管道伴管和夹套管设计规范 SH/T 3040—2012

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开本880X1230 1/16印张2. 25字数64千字 2013年4月第1版2013年4月第1次印刷

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书号：155114-0603 定价：32.00 元 (购买时请认明封面防伪标识)