ICS 75.020 P 72 备案号：J1509-2013
SH
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
Specification for design of tracing piping and jacket piping in
petrochemical industry
2012-11-07 发布
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 SH/T3040—2012
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 符号
III
.
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
5
:
L
1( .13 15
17
17 ·18 ·23 ·23 ·25 25 ·25 ·26 ·26 -26 .27
.
1 SH/T3040—2012
Contents
Foreword
TTT
Scope 2Normative references 3 Terms and definitions*.
1
Symbols** 5 General requirements..
4
5. 1 Tracing range: 5.2 Tracing type 5.3 Tracing media temperature. 5.4Hot water tracing and pressure 5.5Material selection of tracing system 5.6Insulation thickness and heat losses 5.7 Steam consumption of steamtracing and jacketpiping 5.8 Total heat quantity required for jacket piping 6 Design of tracingpiping 6.1 Tracing piping system** 6.2Diameter andnumber of tracingpiping' 6.3Effective tracing length.... 6.4.Piping arrangementof tracing system* 6.5Steammanifoldand condensatemanifold. 6.6Hotwater supplymanifold and recoverymanifold. 6.7 Layout requirements of tracing piping' 7 Design of jacket piping 7.1 Jacketpiping system 7.2 Dimension combinations and structure of jacket piping 7.3Tracing length of jacket piping**.. 7.4 Piping arrangement of jacket piping system* 8Typeand selectionof steamtraps 8.1Typeofsteamtraps 8.2Selection of steam traps in tracing system... 9 Installation requirements 9.1Installation of tracingpiping* 9.2Installation of jacket piping Explanationofwordinginthisspecification**
10 13 15
18 23 23
25
25 +25
26
26 .26
II SH/T3040—2012
前 言
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/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：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
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
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：汪建羽干健菁张发有宋徐辉本规范主要审查人员：陈永亮邱正华张德姜 李永红刘建 雷云周 同杨平辉袁灿
王少华李代玉张宝江 许丹张大船 蒋国贤 白殿武李洪波徐明才王军防 周卫国 单承家
本规范1991年首次发布，2002年第1次修订，本次为第2次修订。
III SH/T3040—2012
石油化工管道伴管和夹套管设计规范
范围
1
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，其最新版本（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
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
外伴热externaltracing 在管道外设置伴热管的伴热。
3. 3
伴管tracingpiping 外伴热管。
3. 4
夹套管jacketpiping 由套管和内管组成的管子。
3. 5
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膏状物质。
3. 6
热静力型疏水阀thermostatictypesteamtrap 由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thermodynamictypesteamtrap
由凝结水动态特性驱动的蒸汽疏水阀 夹味管煎营 外典机械型疏水阀 mechanieal type steam trap 由凝结水液位变化驱动的蒸汽疏水 4 符号
CHINA
3. 8
下列符号适用 D; 保温层 Do 保温层外径 m;
RE
PETROCHEMICAL
m;
管计算 径，m
D do
m; 全格， 元/10kJ；
工首寓
n
gi 伴管 汽耗量，kg/m·h；
林器
蒸汽耗量，kg/m·h；水热烩，kJ/k 蒸汽热烩，kJ/kg：率（复利)，失附加系数， 取1.15~ .25 根数，根；层结构投资计息年数：投资计息年数层结构单位造价， 元/m 单位造价， 元/ kg:
g2 H; Hv
EHO
Pi
P: m
q1 然汽 管或热水伴 管的管道热损失量，W/m： q2 大套管 热损失，W m;
套管 分热损失 W/m; 个质温 显升所需热量， W
q3 q4 Qi Ri 保温 层热阻 m.c/W Rs 保温 面热阻 S 保温层结 构投资贷款年分摊率，
所需热量总和，W/m
m
按复利：
A
St- 一伴管投资贷款年分摊率
S
i (l+i)" (1 + i)"t 1
按复利：S= 被伴介质维持温度，℃；
BTE
2 SH/T3040—2012
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，当采用导热胶泥时宜高于被伴介质温度10
℃以上； b) 伴热热水温度宜低于100℃，当被伴介质温度较高时，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℃； 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℃； 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～1.0MPa，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：
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采用无缝钢管，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@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；
e）不锈钢伴管应使用不锈钢丝捆扎： f) 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，内管与套管宜采用同种材料或平均线膨胀系数相近的材料。
g)
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，应采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：
D,ln- D. α;D; 3. 6f,(t-t)8,S,Pa(t-t)_2
Do + 21Do .
... (5.6.1-1)
10°PS;
PS;α;(tst -t) d
N ICS 75.020 P 72 备案号：J1509-2013
SH
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
Specification for design of tracing piping and jacket piping in
petrochemical industry
2012-11-07 发布
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 SH/T3040—2012
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 符号
III
.
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
5
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L
1( .13 15
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17 ·18 ·23 ·23 ·25 25 ·25 ·26 ·26 -26 .27
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1 SH/T3040—2012
Contents
Foreword
TTT
Scope 2Normative references 3 Terms and definitions*.
1
Symbols** 5 General requirements..
4
5. 1 Tracing range: 5.2 Tracing type 5.3 Tracing media temperature. 5.4Hot water tracing and pressure 5.5Material selection of tracing system 5.6Insulation thickness and heat losses 5.7 Steam consumption of steamtracing and jacketpiping 5.8 Total heat quantity required for jacket piping 6 Design of tracingpiping 6.1 Tracing piping system** 6.2Diameter andnumber of tracingpiping' 6.3Effective tracing length.... 6.4.Piping arrangementof tracing system* 6.5Steammanifoldand condensatemanifold. 6.6Hotwater supplymanifold and recoverymanifold. 6.7 Layout requirements of tracing piping' 7 Design of jacket piping 7.1 Jacketpiping system 7.2 Dimension combinations and structure of jacket piping 7.3Tracing length of jacket piping**.. 7.4 Piping arrangement of jacket piping system* 8Typeand selectionof steamtraps 8.1Typeofsteamtraps 8.2Selection of steam traps in tracing system... 9 Installation requirements 9.1Installation of tracingpiping* 9.2Installation of jacket piping Explanationofwordinginthisspecification**
10 13 15
18 23 23
25
25 +25
26
26 .26
II SH/T3040—2012
前 言
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/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：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
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
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：汪建羽干健菁张发有宋徐辉本规范主要审查人员：陈永亮邱正华张德姜 李永红刘建 雷云周 同杨平辉袁灿
王少华李代玉张宝江 许丹张大船 蒋国贤 白殿武李洪波徐明才王军防 周卫国 单承家
本规范1991年首次发布，2002年第1次修订，本次为第2次修订。
III SH/T3040—2012
石油化工管道伴管和夹套管设计规范
范围
1
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，其最新版本（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
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
外伴热externaltracing 在管道外设置伴热管的伴热。
3. 3
伴管tracingpiping 外伴热管。
3. 4
夹套管jacketpiping 由套管和内管组成的管子。
3. 5
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膏状物质。
3. 6
热静力型疏水阀thermostatictypesteamtrap 由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thermodynamictypesteamtrap
由凝结水动态特性驱动的蒸汽疏水阀 夹味管煎营 外典机械型疏水阀 mechanieal type steam trap 由凝结水液位变化驱动的蒸汽疏水 4 符号
CHINA
3. 8
下列符号适用 D; 保温层 Do 保温层外径 m;
RE
PETROCHEMICAL
m;
管计算 径，m
D do
m; 全格， 元/10kJ；
工首寓
n
gi 伴管 汽耗量，kg/m·h；
林器
蒸汽耗量，kg/m·h；水热烩，kJ/k 蒸汽热烩，kJ/kg：率（复利)，失附加系数， 取1.15~ .25 根数，根；层结构投资计息年数：投资计息年数层结构单位造价， 元/m 单位造价， 元/ kg:
g2 H; Hv
EHO
Pi
P: m
q1 然汽 管或热水伴 管的管道热损失量，W/m： q2 大套管 热损失，W m;
套管 分热损失 W/m; 个质温 显升所需热量， W
q3 q4 Qi Ri 保温 层热阻 m.c/W Rs 保温 面热阻 S 保温层结 构投资贷款年分摊率，
所需热量总和，W/m
m
按复利：
A
St- 一伴管投资贷款年分摊率
S
i (l+i)" (1 + i)"t 1
按复利：S= 被伴介质维持温度，℃；
BTE
2 SH/T3040—2012
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，当采用导热胶泥时宜高于被伴介质温度10
℃以上； b) 伴热热水温度宜低于100℃，当被伴介质温度较高时，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℃； 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℃； 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～1.0MPa，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：
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采用无缝钢管，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@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；
e）不锈钢伴管应使用不锈钢丝捆扎： f) 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，内管与套管宜采用同种材料或平均线膨胀系数相近的材料。
g)
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，应采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：
D,ln- D. α;D; 3. 6f,(t-t)8,S,Pa(t-t)_2
Do + 21Do .
... (5.6.1-1)
10°PS;
PS;α;(tst -t) d
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