套管强度设计

夹套管设计规定

中国石化集团兰州设计院标准 SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01 修改标记 简要说明 修改 页码 编制校核审核审定日期 2001-01-08 发布 2001-01-15 实施 中国石化集团兰州设计院 夹套管设计规定

目录 第一章总则 第二章夹套管设计一般规定 第三章夹套管的安装

中国石化集团兰州设计院:2001-01-15 第一章 总则 第1.0.1条 本规定适用于新建石油化工装置中夹套管的设计。 第1.0.2条 需设置夹套管的管段及夹套内使用的伴热介质应按工艺管道仪表控制流程图（PID ）的规定进行配管设计。 第1.0.3条 有特殊要求的夹套管，应按具体工程设计统一规定进行设计，可不执行本规定。采用专用法兰时，应单独编制具体数据库和相应制造图。 第二章 夹套管设计一般规定 第2.0.1条 夹套管的设计条件应符合PID 和“管道索引表”的要求，并按《配管材料设计及选用规定》和《管道柔性设计规定》进行设计。 第2.0.2条 夹套管的型式应按下列原则确定： 一、输送介质的凝固点在50～100℃的工艺管适宜采用“内管焊缝外露型”夹套管。见图2.0.2-1。 二、输送介质的凝固点高于100℃的工艺管道宜采用“内管焊缝隐蔽型”夹套管。见图2.0.2-2。 三、输送有毒介质的工艺管道应采用“内管焊缝外露型”夹套管。 图2.0.2-1 内管焊缝外露型 图2.0.2-2 内管焊缝隐蔽型 第2.0.3条 除非另有规定，夹套管的外管与内管尺寸宜按表2.0.3选用。 内管与外管的组合尺寸 表2.0.3 内管公称直径（mm ） 外管公称直径（mm ） 蒸汽导管与冷凝水导管公称直径（mm ） 15 20 25 40 50 (65) 80 100 (125) 150 200 250 300 350 40 40 50 80 80 100 (125) 150 200 200 250 300 350 400 15 15 15 15 15 20 20 20 20 20 25 25 25 25 注：带括号的规格不推荐使用。

塔设备设计说明书

《化工设备机械基础》 塔设备设计 课程设计说明书 学院：木工学院 班级：林产化工0 8 学号： 姓名：万永燕郑舒元 分组：第四组 目录

前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便 关键字 塔体、封头、裙座、。 第二章设计参数及要求 符号说明 Pc ----- 计算压力，MPa； Di ----- 圆筒或球壳内径，mm； [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa； δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度，mm； δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度，mm； δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度，mm；

夹套管设计规定

夹套管设计规定 目录 第一章总则 第二章夹套管设计一般规定 第三章夹套管的安装

第一章总则 第1.0.1条本规定适用于新建石油化工装置中夹套管的设计。 第1.0.2条需设置夹套管的管段及夹套内使用的伴热介质应按工艺管道仪表控制流程图（PID）的规定进行配管设计。 第1.0.3条有特殊要求的夹套管，应按具体工程设计统一规定进行设计，可不执行本规定。采用专用法兰时，应单独编制具体数据库和相应制造图。 第二章夹套管设计一般规定 第2.0.1条夹套管的设计条件应符合PID和“管道索引表”的要求，并按《配管材料设计及选用规定》和《管道柔性设计规定》进行设计。 第2.0.2条夹套管的型式应按下列原则确定： 一、输送介质的凝固点在50～100℃的工艺管适宜采用“内管焊缝外露型”夹套管。见图2.0.2-1。 二、输送介质的凝固点高于100℃的工艺管道宜采用“内管焊缝隐蔽型”夹套管。见图2.0.2-2。 三、输送有毒介质的工艺管道应采用“内管焊缝外露型”夹套管。 图2.0.2-1 内管焊缝外露型图2.0.2-2 内管焊缝隐蔽型 第2.0.3条除非另有规定，夹套管的外管与内管尺寸宜按表2.0.3选用。 第2.0.4条夹套管的设计压力和温度 一、夹套管的内管的外压应为外管内的伴热介质的设计压力。 二、外管（包括端板）的内压应为伴热介质的设计压力。 三、压力设计的温度参数应取内管的工艺介质或外管内的伴热介质的设计温度两者中最高者。 四、应力分析的计算温度为：

外管取伴热介质的操作温度； 内管取工艺介质或伴热介质的操作温度两者中最高者。也应校核外管的环境温度和内管的工艺介质的操作温度。 第2.0.5条夹套管的内管焊缝为“隐蔽型”时，在内管需要检查的焊缝部位，其相对应的外管部位应留出一段剖分管段，剖分管段的最小长度不小于75mm。见图2.0.5-1，2，3。 第2.0.6条夹套管的内管带分支管时，分支管部位的外管应采用剖分三通。夹套管的弯头处内管宜采用长半径（R=1.5D）弯头，外管宜采用短半径（R=1D）弯头。夹套管变径时内管的异径管与外管的异径管的大口端端部错开距离最小为50mm。见图2.0.6-1，2，3。 第2.0.7条夹套管外管上的伴热介质接管尺寸最小为DN15，且采用法兰连接型式。 第2.0.8条夹套管保温时，外管上的所有连接管件的连接端部均应露在保温层外。 第2.0.9条内管与外管的连接型式可根据夹套管端部结构形式分为平板式Ⅰ型、椭园封头式Ⅱ型、法兰式Ⅲ-1～5型三种型式，见图2.0.9。选用时可根据夹套内的伴热介质温度、压力及伴热介质性质确定。在施工说明中应注明采用哪种连接型式。采用特殊法兰时，应单独出图加工。 Ⅰ型、Ⅱ型适用凝固点在50～100℃的工艺介质和有毒介质，内管焊缝外露型的夹套管。 Ⅲ－1～5型适用凝固点在100℃以上的工艺介质，内管焊缝隐蔽型的夹套管。 Ⅲ－3型唇焊式法兰结构适用于介质渗透性强，易泄漏的夹套管。 Ⅲ－4型、Ⅲ－5型法兰连接型式适用于高凝固点介质或熔体管道夹套管。伴热介质采用联苯、联苯醚等。 应在内管焊缝检测后焊接 图2.0.5-1 夹套管典型组合件（一）

塔设备机械计算

第四章塔设备机械设计 塔设备设计包括工艺设计和机械设计两方面。机械设计是把工艺参数、尺寸作为已知条件，在满足工艺条件的前提下，对塔设备进行强度、刚度和稳定性计算，并从制造、安装、检修、使用等方面出发进行机构设计。 4.1设计条件 由塔设备工艺设计设计结果，并查相关资料[1],[9]知设计条件如下表。 表4-1 设计条件表

4.2设计计算 4.2.1全塔计算的分段

图4-1 全塔分段示意图 塔的计算截面应包括所有危险截面，将全塔分成5段，其计算截面分别为：0-0、1-1、2-2、3-3、4-4。分段示意图如图4-1。

4.2.2 塔体和封头厚度 塔内液柱高度：34.23.15.004.05.0=+++=h （m ） 液柱静压力：018.034.281.992.783101066=???==--gh p H ρ（MPa ） 计算压力：1=+=H c p p p MPa （液柱压力可忽略） 圆筒计算厚度：[]94.60 .185.017022000 0.12=-???=-= c i c p D p φσδ（mm ） 圆筒设计厚度：94.8294.6=+=+=C c δδ（mm ） 圆筒名义厚度：108.094.81=?++=?++=C c n δδ（mm ） 圆筒有效厚度：8210=-==-=C n e δδ（mm ） 封头计算厚度：[]93.60 .15.085.017022000 0.15.02=?-???=-= c i c h p D p φσδ（mm ） 封头设计厚度：93.8293.6=+=+=C h hc δδ（mm ） 封头名义厚度：108.093.81=?++=?++=C hc hn δδ（mm ） 封头有效厚度：8210=-==-=C hn he δδ（mm ） 4.2.3 塔设备质量载荷 1. 塔体质量 查资料[1],[8]得内径为2000mm ，厚度为10mm 时，单位筒体质量为495kg/m ，单个封头质量为364kg 。 通体质量：5.121275.244951=?=m （kg ） 封头质量：72823642=?=m （kg ） 裙座质量：14850.34953=?=m （kg ） 塔体质量：5.1434014857285.1212732101=++=++=m m m m （kg ） 0-1段：49514951-0,01=?=m （kg ）

(夹套管)夹套管施工规范 第三版 20180101

苯酐项目 苯酐夹套管施工方案和技术要求 编制： 修订： 审核：

一概述： 1、夹套管概念 夹套管是伴热管的一种，即在工艺管道的外面安装一套管，类似套管式换热器进行伴热。在理论上，只要伴热介质温度与内管介质的温度相同，或略高一些，就能维持内管介质的温度，这时蒸汽消耗量只需满足本身的热损失，因而伴热效率是比较高的。 夹套管在石油化工等装置中应用较为广泛，它由内管（主管）和外管组成，一般工作压力≤25MPa、工作温度在－20~350℃之间，材质采用碳钢或不锈钢，内管输送的介质为工艺物料，外管的介质为蒸汽、热水、冷媒或联苯热载体等。 夹套管主要应用在输送介质对热损失要求较高的场合。由于介质热损失后粘度增高，系统阻力增大，无法满足正常输送量的工艺需要；或者介质本身极易在冷却后凝固，贴面伴热无法满足需要，夹套伴热无疑是最好的解决办法。 苯酐装置中，大量应用夹套管，尤其在切换冷凝和精馏管段管道中工艺介质全部使用夹套伴热方式，且使用焊缝外漏的形式，种类多、数量多，施工的难度非常大。苯酐装置夹套管因施工质量造成内漏蒸汽后，蒸汽与苯酐反应生成二酸，腐蚀性特别强，将继续腐蚀管道，且二酸熔点高，一旦出现将堵塞管道，管道基本作废。我依据规范和以往已建成的苯酐装置夹套管施工经验和不足，对规范相对较少且苯酐常用的夹套管，规范施工和管理，取得了一定的效果，也获取了宝

贵的经验，愿和大家一同分享。 本文内容适用于苯酐夹套管的设计和施工指导，具体情况可根据实际工况进行变更。

2、夹套管施工常用的标准规范： 1 .《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-2010 2. 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010 4. 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011 5. 《现场设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89 6. 《石油化工设备和管道隔热技术规范》SH3010-2000 7. 《石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范》SH3501-2002 8. 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000 9. 《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SH/T3517-2001 10.《石油化工企业设备和管道涂料防腐技术规范》SH3022-2003 11.《阀门检验与管理规程》SH3518-2000 13.《石油化工企业设备管道钢结构表面色和标志》SH3043-2001 14．《石油化工管道伴热和夹套管设计规范》SH/T3040-2002 15．《石油化工钢制夹套管法兰通用图》SHT501-1997 16．《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》SH3040-2002 17．《夹套管施工及验收规范》FJJ211-86 最后一种规范可能已经不用，但是可以作为施工补充参考。

套管头安装试压标准

套管头安装试压标准 1 20＂＊１３３／８＂＊９５／８＂*7＂－10000psi三层四卡瓦式套管头组合的卡瓦式套管头的安装试压 1.1 20＂表层卡瓦式套管头的安装试压 1.1.1检查送井装备及配件的完好和配套齐全。 1.1.2检查天车、转盘、表层套管三者中心线校正在一条垂线上，偏差≤10mm ，防止井口偏磨。 1.1.3导管割口高度计算 1.1.3.1导管割口高度应满足的要求 1.1.3.1.1满足钻井设计中开发要求的油管头（采油树大四通）下法兰面即最上面一层套管头四通上法兰面高于井架基础面300±50mm。 1.1.3.1.2满足各次井口安装时，内防喷管线都能平直的从井架底座防喷管线出口接出。

1.1.3.1.3以井架基础面为基准线，作为计算、丈量尺寸的基准，且最后一级套管头法兰面要求高于它300±50mm。 1.1.3.2导管割口高度确定 按照示意图可以确定导管割口高度：A=h1+h2+h3-D A为导管理论割高，该高度要如不能满足上述条件则要调整300±50 h1为20＂表层套管头高度； h2为13 3/8＂套管头高度； h3为9 5/8＂套管头高度； B为表层套管头BT顶部至下托盘底面的长度； C为防喷管线中心距井架底座的高度，一般为200mm； D为完井后最后一层套管头上法兰面高出基础地面的高度，一般为300±50mm； E1为20＂套管头安装后下托盘底面与钻井四通中心之间的高度； E2为13 3/8＂套管头安装后下托盘底面与钻井四通中心之间的高度； E3为9 5/8＂套管头安装后下托盘底面与钻井四通中心之间的高度； F为钻机底座高度； 1.1.3. 2.1导管割口高度校核，导管割口高度确定后，必须校核E1、E2、E3之间的误差，以保证尺寸C、D 在规定的误差范围内，即保证以后每层套管头安装好后防喷管线能够平直接出钻机底座。如果不能满足上述条件，则要调整尺寸D。 1.1.4切割导管

一口井套管柱设计

完井工程大作业二一口井套管柱设计 班级：油工101 学号：004 姓名：王涛 课程：完井工程 任课教师：孙展利

1基本数据 1)井号：广斜-1井；2)井别：开发井；3)井型：定向井 3井身结构如图所示 4套管柱设计有关数据和要求 表层套管：下深150m，外径Φ339.7mm，一开钻井液密度1.1g/cm3，防喷器额定压力21Mpa,安全系数:抗挤S c=1.0，抗拉S t=1.6，抗内压S i=1.0。要求表层套管的抗内压强度接近防喷器的额定压力，套管钢级用J-55，套管性能见下表。 油层套管：下深3574m，外径Φ139.7mm，二开最大钻井液密度1.32g/cm3，安全系数:抗挤S c=1.125，抗拉S t=1.80(考虑浮力)，抗内压S i=1.10。由于地层主要为盐岩、泥岩，易塑性流动和膨胀，外挤载荷要求按上覆岩层压力的当量密度 2.3g/cm3来计算，按直井(井斜角小)和单向应力来设计，套管钢级选N-80、P-110。 要求要有明确的步骤和四步计算过程(已知条件、计算公式、数据带入、计算结

油层套管设计： 已知条件： 油层套管下深H=3574m，外径Φ139.7mm，二开最大钻井液密度ρ m = 1.32g/cm3，安全 系数:抗挤S c =1.125，抗拉S t =1.80(考虑浮力)，抗内压S i =1.10。 上覆岩层压力的当量密度ρ o =2.3g/cm3，按直井(井斜角小)和单向应力来设计，解： 根据题目要求，本定向井按照直井(井斜角小)和单向应力来设计，根据题目要求外挤 载荷要求按上覆岩层压力的当量密度ρ o =2.3g/cm3来计算 第一段套管设计： 1.计算第一段套管应具有的抗挤强度（即第一段套管底端的抗挤强度） 1）按抗挤强度设计第一段套管，因为套管底端的外挤压力最大，所以以套管底端的外挤压力作为第一段套管应具有的抗挤强度，按全掏空计算井底外挤压力， P b =0.00981*ρ o *H=0.00981*2.3*3574=80.64Mpa 2）第一段套管应具有的抗挤强度应为 P c1= P b *S c =80.64*1.125=90.72Mpa 2.根据第一段套管应具有的抗挤强度，查套管性能表选用P-110，壁厚10.54mm套管， 其抗挤强度为P c’=100.25 Mpa，抗拉强度为T t1 =2860.2KN，重量W 1 =0.3357KN/m 第二段套管设计： 1. 第一段套管的顶截面位置取决于第二段套管的可下深度，第二段套管选用抗挤强度比第一段套管低一级的套管，查套管性能表可选P-110，壁厚9.17mm套管，其抗 挤强度为P c’’=76.532 MPa，抗拉强度T t2 =2437.6KN，重量为W2=0.2919KN/m 2. 按抗挤强度计算第二段套管的可下深度： H 2= P c’’ /(0.00981*ρ o * S c )=76.532/(0.00981*2.3*1.125)=3023m 3.实际套管因为是10m一根，因此要对可下深度取整，再加上数据误差的安全考虑， 实际第二段套管的深度为H 2=3000m，则第一段套管的段长为L 1 =3574-3000=574m 4.校核第一段套管的安全系数：

套管安全系数计算

套管安全系数计算如下表： 抗拉安全系数＝68.6710008.95011.8185.02286=? ??KN KN P P ＝ 拉 额 8 .72 .1110008.9－ ＝： 其中浮力系数下深每米重量＝浮力系数钢 拉P P m ρ??? 36.20383 .0791.7＝＝ 抗挤系数＝抗拉 额 MPa P P P 抗挤力＝0.00981×〔1.2-（1-0.65）×1.2〕×50＝0.383 P 抗挤力＝0.00981×〔×ρ固井时的泥浆密度－（1-掏空系数0.65）×ρ下次泥浆密度 〕 32588.0823.18＝＝抗内压系数＝抗内压额内 MPa MPa P P 井底最大内压力＝0.00981×1.20×50＝0.588MPa P 内压力＝0.00981×（ρ下次最大泥浆－ρ地层水）×套管下深 23.31000 8 .9202053.5985.09.3233＝抗拉系数＝ ???KN ()[]38.12020 2.165.012.100981.0305.21＝抗挤系数＝??--?MPa 67.12020 2.100981.0645 .139＝抗内压系数＝ ?? 油套φ139.7 N80×9.17

38.41000 8 .9175076.2985.08.1903＝抗拉系数＝ ???KN ()[]21.23600 2.165.012.100981.0881.60＝抗挤系数＝??--?MPa 50.13600 2.100981.0363 .63＝抗内压系数＝ ?? 〔S 抗挤〕＝1.0～1.125 〔S 抗内压〕＝1.05～1.15 〔S 抗拉〕＝1.60～2.00 说明： ①本井在计算最大内压力时忽略了地层水产生液柱压力； ②泥浆密度均采用1.2g/cm ； ③各额定压力查钻井手册表3-8（第160～180页）。

第八章管道布置设计及配管图

第八章管道布置设计及配管图 化工厂中，设备之间的连接，物料、蒸汽、水气体的输送都要用到各种管径材质不同的管道，管在道纵横、交叉重叠排列，长途管路几公里以上，管道费用占总投资的15%~20%。 因此化工管路安装设计是化工设计中重要组成部分，是管道安装文件。是根据流程图和设备布置图进行设计的。 8.1 管路设计包含的内容: (1)管子管间和阀门的选择 (2)管路布置设计 (3)管路保温设计 (4)管路支架配置（热管路要计算） (5)管路的热补偿设计 (6)编制管道安装材料表 (7)图纸文件（施工图阶段） a.管道布置平立面图，单向视图 b.管段图：也叫三维图视图或单线图，它是一段管道的立体 图样。 c.管架和非标管件图。 d.管段表：按管子序号列出管子的规格、材质、长度、管件、 阀门的名称型号、规格和数量，管道的试压、涂色和保温 防腐要求。 e.管架安装示意图。 f.综合材料表（包括工艺的所有材料）。 g.设备管口方位图。 8.1.1 管道、管件及管架 8.1.1.1管道确定 （1）压力等级：比操作压大1~2个压力等级。 （2）材质：介质的腐蚀性、毒性、温度、压力等。

B-碳钢 E-不锈钢、D-合金、 F-有色金属 A-铸铁、 G- 非金属 （3） 法兰的密封面 平面：一般性质 FF---全平面 RF —突面 凹凸面：易燃易爆 M FM 榫槽面：剧毒 T G (4) 管道壁厚：p pd t d += σ20 t---壁厚 mm p---管内压力 Mpa d---管外径 mm d σ----操作温度下的设计压力 Mpa 1）铸铁管:给水总管、埋地水管、煤气管、污水管道 2）硅铁管：0.25Mpa 腐蚀介质 3）水煤气管：镀锌钢管：水、煤气、PA 、真空、LS 等低压无腐 蚀物料。 （镀锌的称为白铁管，不镀锌的称为黑铁管。） 1/8 ″, 1/4 ″, 3/8 ″ ,1/4 ″, 3/4 ″, 1″, 2″, 3″等 4）无缝钢管：应用广泛，输送易燃易爆、有压力的物料，强度好、 质地均匀。 5）有色金属管：a.铜管：换热器、低温管道、仪表管道。 b.铝管：浓硝酸、醋酸等。 6）非金属管：（耐腐蚀管） a.陶瓷管：0.2Mpa T≤150℃ 腐蚀介质（氢氟酸除外） b.玻璃管：T ：-30℃~150℃ △T ＜80℃ （防止骤变） c.PVC 管（聚氯乙烯）0.25 Mpa T≤60℃ d.ABS 管：P ＜1.0 Mpa T ≤120℃ e.橡胶管：耐酸碱、抗腐蚀性好、有弹性、可任意弯曲，一般 用作临时性管道。(铠装软管 6.4 Mpa)

全夹套管管线施工工法

全夹套管管线施工工法 夹套管在化工装置管道系统中是很重要的管线，所输送的介质对加热温度要求较为严格，其安装质量将直接影响整个装置的运行。随着精细化工及先进生产工艺的进一步发展，夹套管在化工装置管线中所占比重越来越大。我通过********工程的施工总结出符合我公司条件的全夹套管管线施工工法。 一：特点 1．本工法是以夹套管的现场制作、预制、安装为基础，合理安排工艺环节，对关键工序采用程序化做法，从而提高了制作安装进度和施工速度，提高了施工工艺水平，施工质量易于控制。 2．对管工及焊工的素质要求较高。 二：适用围 本工法适用于各种规格全夹套管的现场制作安装。 三：工艺原理 全夹套管以先主管后支管，先管后外管的基本顺序施工，管全部采用手工氩弧焊打底盖面焊接，外管采用手工氩弧焊打底再用手工电弧焊填充盖面焊接。根据规GB50235-97及设计规要求，管对接焊缝采用100％X射线探伤，角焊缝采用PT探伤。 在夹套管的制作安装过程中其质量控制遵守ISO9000质量体系及压力管道安装质量体系规定，在施工图上对焊点进行标注，建立DIN日报制，并用焊接DIN日报表对施工质量总体进度进行跟踪检查。 四：施工工艺流程及操作要点 1.夹套管配件的检验核对 1.1根据设计要求及规GB50235-97，对到货的管材管件进行检验：其材质，外形尺寸，制造偏差均应符合要求，且要有三证；夹套管外管管材均为无缝管，不同管材管件均应有相应色标，标注方法及措施详见附录1。 1.2管的弯头，大小头均采用成品对焊管件，其制造标准GB12459-90,弯头弯曲半径为：R=1.5D。 1.3外管弯头采用非标对剖弯头,R=1.0D。 1.4管有支管处采用在主管上开孔焊接的方式连接。 1.5在制作安装前，根据施工图对夹套管的管材管件阀门及导向块隔板等进行检查核对，应与施工图一致。 2.管道校直及外表面处理 2.1到场的管道若有弯曲现象，应在专用校直工作平台上进行校直处理，不能用榔头等铁器工具敲击，不锈钢管严禁用火烤。 2.2管道若有明显油迹，应用碱，四氯化碳进行脱脂处理。 3.空视图焊口标注与核对 3.1在空视图上按介质流向，以先主管后支管的顺序对焊点进行标注，现场修改的焊点也应标注在相应修改图上，标注好的施工空视图为一式三份，管道焊接工程师及班组各一份。 3.2核对设备管口方位，坐标，标高，接口法兰标准形式，材质是否与施工图一致。 3.3核对空视图尺寸，并现场实测进行下料，确定特殊件，仪表件及支管具体位置。

套管强度设计例题

设计举例： 例题：某井177.8 mm(7 英寸)油层套管下至3500 m ，下套管时的钻井液密度为1.303 /cm g ，水泥返至2800 m ，预计井内最大内压力 35 MPa ，试设计该套管柱 （规定最小段长500 m ）。规定的安全系数：Sc=1.0，Si = 1.1，St =1.8 解：（1）计算最大内压力，筛选符合抗内压要求的套管 抗内压强度设计条件为： 筛选套管： C-75，L-80，N-80，C-90，C-95，P-110 按成本排序： N-80 < C-75 < L-80 < C-90< C-95< P-110 （2）按抗挤设计下部套管段，水泥面以上双向应力校核 1）计算最大外挤力， 选择第一段套管 Pa D p m oc 5.4463535003.181.981.9max =??==ρ 1oc c c p S p ?≤ 5.446350.15.4463548401=?≥ 安全 2）选择第二段套管 选低一级套管，第一段抗拉强度校核 22oc c c p S p ?≤ 229.81m c c D S p ρ?≤ 2237301 29259.819.81 1.3 1.0 c m c p D m S ρ≤ ==?? 第二段套管可下深度D 2，第一段套管长度L 1 取D 2=2900m (留有余量) m D D L 60029003500211=-=-= 双向应力强度校核，最终确定D 2和L 1 D 2 =2900 m ＞2800 m ，超过水泥面，考虑双向应力

危险截面：水泥面2800m 处 浮力系数：834.085 .73.111=-=-=s m f K ρρ 轴向拉力： ()()水泥面11222800 0.8340.42346000.379529002800243.2m B F K q L q D kN ??=+-?? ??=??+?-=?? 存在轴向拉力时的最大限度允许抗外挤强度： 水泥面 22 2243.21.030.7437301 1.030.74354922686.7m ca c s F p p kPa F ?? ??=-=?-= ? ? ??? ?? 2280035492 0.9919.81 1.32800 ca C oc p S p '= == 1.0 安全 水泥胶结面处 套管2： 危险截面 2700 m 处，Sc = 1.02 > 1.0 安全 两段套管交接处 试取D 2 = 2700 m ，L 1 = 800m 计算套管抗拉安全系数：112655.6 7.84 1.80.4234800 sll t a F S F '= ==>? 安全 最终结果：D 2 = 2700 m ，L 1 = 800m 3）选择第三段套管； 轴向拉力：() 211223 m B F K q L q D D ??=+-?? 存在轴向拉力时的最大限度允许抗外挤强度： 2333 23 3 1.030.74 1.09.81m c s ca c ccD m F p F p S p D ρ? ? - ?? ? '= =≥ 试算法，取 D3 =1700 m , 计算得 Sc= 1.03 计算第二段顶部的抗拉安全系数 () ()211223 0.42348000.379427001700718a F q L q D D kN =+-=?+?-=

完整word版,Wellcat钻井完井管柱设计介绍

高温高压井管柱设计和分析软件– WellCat WellCat可为管柱设计提供一体化设计和分析解决方案。WellCat解决了管柱设计学科中的最复杂问题，即精确预测井下温度、压力剖面、管柱载荷和由之引起的位移等难题。在Windows操作环境下的Wellcat软件由5个可独立运行的模块（Drill钻井、Pro开发、Casing套管、Tube油管、Multistring多管串）组成。 对高温高压油井不采用WellCat进行设计的潜在危险是，由于环空流体膨胀可能造成管柱失效，造成井漏和井喷，考虑到油藏的油气损失、勘探和开发费用以及对健康安全和环境（HSE）的影响。 该软件主要解决常温套管设计软件所不能解决的如下管柱设计中的最复杂的难题： ①水下油井的环空热膨胀是否会引起套管损坏――内层管柱挤毁，外层管柱崩裂？ ②由温度、压力产生的对整个套管和油管系统的载荷会不会引起井口移位运动及载荷的重新分布？ ③如何消除套管和油管的弯曲，或将其限制在一定的范围内？ ④在深井钻井过程中，套管在未凝固的水泥是否弯曲，在采油过程中，如何避免这类问题？ ⑤小排量的反循环顶替封隔液对油管是起加热还是冷却作用？ ⑥在确保安全和可靠的前提下，有没有大幅度降低管材成本的途径？ 解决以上问题，需要解决三大重点问题，这也是WELLCAT所具有的三大主要功能： 功能之一：精确模拟井的生命周期中任何时刻时的井下温度场与压力场 功能之二：分析各种工况下管柱的受力情况，完成三轴应力校核 功能之三：模拟流体膨胀与管柱变形情况，计算由此而来的附加载荷 WELLCAT具有五个独立的模块，分别是：Drill钻井、Pro开发、Casing套管、Tube 油管、Multistring多管串。 ?瞬态及稳态分析 ?在分析热交换过程中，考虑井眼周围一定范围内的地层温度的变化，提高了温度模拟精度

油、套管及承压等级

油、套管及承压等级 1.油管 油管作用主要是大多数压裂施工是通过油管进行的。油管泵注的特点是有利于保护套管，相对于油套环形空间泵注或套管泵注而言，在相同的排量下，能保持较高的流速，减少或避免在井筒内脱砂，以及便于压后的井下作业。缺点是产生的高沿程磨阻将增加地面泵压，使泵注排量受到限制且要消耗大部分设备功率，以致降低压裂的净收益。 2.套管 套管主要作用是如果选用油套管环形空间或油套管合注的方式压裂，那么套管的每一部分都需要承受最高的施工压力，如果井内下有封隔器，封隔器以下的套管也必须能够承受最高的施工压力。因此，泵注排量的极限与地面泵压的极限取决于套管允许的抗内压强度。 与油管泵注比较，使用套管压裂的优点是沿程摩阻小、地面泵压低、泵注排量大，在相同的地层条件下，同一排量可节约设备功率，降低施工成本。 3.常用油套管的参数 目前，压裂施工过程常用的油管有27/8"和31/2"两种规格，套管主要有51/2"和7"两种规格，相关参数如表1-5和表1-6所示。 表1-5 常用油管参数数据表 油管外径mm 内径mm 抗内压强度MPa 抗外挤强度MPa 内容积L/m 73.03 62.0 72.9 76.9 3.02 88.9 76.0 70.1 72.6 4.54 表1-6 常用套管参数数据表 套管外径mm 内径mm 抗内压强度MPa 容积L/m N80钢材P110钢材 139.7 121.36 63.4 87.1 11.567 139.7 124.26 53.3 73.3 12.127 177.8 157.08 56.2 77.3 19.38 177.8 159.4 49.9 68.6 19.96

夹套管施工工艺

夹套管施工工艺 摘要：夹套管施工工序多、难度大、质量要求严，为确保夹套管施工质量和工程进度，应编制严格的施工工艺。本文以河南煤业化工集团洛阳年产20万吨乙二醇工程项 目为例，对夹套管的施工工艺进行论述。 关键词：内管外管定位板射线探伤压力试验 1 夹套管施工必须遵守的文件及规范 1.1 设计文件，包括设计图纸、说明及其他相关文件 1.2 《工业金属管道工程施工规范》 GB50235-2010 1.3 《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》 SH/3517-2001 1.4 《石油化工夹套管施工及验收规范》 SHT 3546-2011 1.5 《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 GB50236-2011 1.6 《工业金属管道设计规范》 GB 50316-2000 2 工程概况 河南煤业化工集团洛阳年产20万吨乙二醇项目夹套管主要用于输送生产过程中产生的废气，送至火炬燃烧处理。界外管网夹套管总长710米，夹套管内管材质为00Cr17Ni14Mo2，设计压力为0.6MPa，设计温度为180℃。夹套管外管材质为20#钢，介质为低低压蒸气，其设计压力为0.8MPa，设计温度为190℃。其他各项参数见表1。 表1 夹套管内、外管管道设计条件 3 施工准备 3.1 管材、管件、阀门、紧固件、特殊垫片等材料符合规范要求； 3.2 材料应分类摆放整齐，标识清楚，不锈钢材料禁止与碳钢材料接触； 3.3 施工人员施工前必须熟悉图纸、规范、典型安装图等技术资料； 3.4 管线施工以单线图为准，平面布置图作为安装定位参考； 3.5 管道坡度按设计要求施工，套管内的介质流向与坡度一致； 3.6 碳钢管到货后，应立即进行除锈（外管外表面除锈达st2.5级）、涂刷底漆、色标。 4 管道预制要求 4.1 管道预制前要充分熟悉图纸，尤其要熟悉单线图。 4.2 管道预制前要掌握材料的到货情况。 4.3 管道预制前要把定位板加工好，定位板尺寸为长40毫米，宽23毫米的矩形。 4.4 管道预制前要核对图纸上的尺寸，核对法兰位置是否与梁的位置重合或冲突，如果有，按照外管环焊缝到梁的距离（梁边）不小于100毫米考虑，来调整管段长度。除特殊情况外，单线图上的管段长度不得随意改变。 4.5 法兰面垂直度偏差值应不大于0.6毫米。 4.6 内外管同心度偏差值应不大于1.5毫米。 4.7 为了使得内管焊缝能够有足够的暴露宽度用以焊接和探伤，外管预制时，要劈开一段外管，同时又考虑到环焊缝与蒸汽连通管的根部焊缝要保证大于50mm的距离，因此，劈开管段长度应大于150毫米，但不得超过200毫米。 4.8 蒸汽连通管的根部焊缝距离劈开管的环焊缝要大于50毫米。 4.9 按规范和设计要求，内管所有焊缝要求100%X射线探伤，Ⅱ级合格。探伤合格后方可进

夹套管及伴热管道的安装方案

夹套管及伴热管道的安装方案 一、夹套管安装施工程序 技术交底绘制单线图内管确定几何尺寸定位板（支撑块）部分施焊外管确定几何尺寸和配件局部施焊管道脱脂处理外管套入确定调整半管部位实测几何尺寸内管检测试验强度和严密性试验吹干封闭外管焊接 套管内腔清理调整半管封焊检测吹干封闭预制件编号登记固位待装现场安装系统试验吹扫交工验收。 二、施工准备 2 熟习图纸。 2 开工前对所有参加施工的人员进行技术交底，使施工人员全面了解工程要求、施工难点和技术要求。 2 准备施工机械及施工工具。 2 编制施工进度计划。 2 材料计划及采购。 三、施工基本要求 2 氩弧焊作业时，风速 >2m/s 级时应加防风措施，焊工必须持证上岗。 2 施工前应对各部尺寸、选用材料和配件认真校核，合理安排组对程序，使焊缝减少到最低限度。 2 内管施工完毕并经检验合格，进行强度和严密性试验完毕，方可进行外管的封闭焊接。 2 夹套管所用的管子、管道附件及阀门，应具有制造厂的合格证。不同材质的管子，管件及阀门等要妥善保管和维护，不得混淆和损坏。 2 各种冲压管件的外观不应有裂纹、折叠、夹渣、重皮等缺陷。 2 夹套管支、吊架所用的弹簧，其外观构造、尺寸和材质应符合设计规定要求。支、吊架弹簧应有制造厂的合格证。 四、内管和外管的制作 2 管子的切口、坡口不宜用手工火焰切割，应用等离子切割或机械方法进行；并应保证管子端面垂直度。 2 有夹套管加工和夹套管敷设内外管的坡口型式和对口间隙应满足焊接工艺要求。对于错边量：中心管偏差 0.15 倍壁厚且不大于 1mm ；外管偏差 0.15 倍壁厚且不大于 2mm 。 2 外管段制作时，应比相应的内管段短 50~100mm ，以方便内管的各项检测和试验。外管的封焊由调整半管实测尺寸补偿。 2 夹套管制作应保证它的直线性和水平转角，立体转角的准确性。利用平台和角规严格控制其几何尺寸。 2 对于交叉焊缝，先进行长直缝的焊接，然后再进行环焊缝的焊接。 2 夹套内外管的焊缝不允许在同一截面上，必须相互错开。 2 下料之后的钢管应及时在每一管段上进行材质规格等标记移植，以免出现错误。 2 夹套管内管外壁应焊接和它相同材质的定位块，来保证内外管的间隙。 六、夹套管安装 2 夹套管安装应在建筑物施工基本完成，与配管有关的设备及支吊架已就位、固定、找平后进行，且夹套管应先于邻近有关的单线管安装。 2 夹套管安装前，对预制的各系统需用阀门、仪表配件等按设计图纸，认真核实无误时，再对内管进行清理检查。经确认后，方准安装就位和封闭连接。

塔设备强度计算裙座基础环和螺栓计算

㈡基础环板设计 1. 基础环板内、外径的确定 裙座通过基础环将塔体承受的外力传递到混凝土基础上，基础环的主要尺寸为内、外直径（见下图），其大小一般可参考下式选用 （4-68） 式中： D -基础环的外径，mm； ob D -基础环的内径，mm； ib D -裙座底截面的外径，mm。 is 2. 基础环板厚度计算 在操作或试压时，基础环板由于设备自重及各种弯矩的作用，在背风侧外缘的压应力最大，其组合轴向压应力为： （4-69） 式中： A -基础环面积，mm2； b W -基础环的截面系数，mm3； b （1）基础环板上无筋板 基础环板上无筋板时，可将基础环板简化为一悬臂梁，在均布载荷s bmax的作用下，基础环厚度： （4-70） 式中： d -基础环厚度，mm； b [s]b-基础环材料的许用应力，MPa。对低碳钢取[s]b=140MPa。 （2）基础环板上有筋板 基础环板上有筋板时，筋板可增加裙座底部刚性，从而减薄基础环厚度。此时，可将基础环板简化为一受均布载荷s bmax作用的矩形板（b×l）。基础环厚度：

（4-71） 式中： d b -基础环厚度，mm； M s -计算力矩，取矩形板X、Y轴的弯矩M x、M y中绝对值较大者，M x、M y按计算，N·mm/mm。无论无筋板或有筋板的基础环厚度均不得小于16mm。 ㈢地脚螺栓 地脚螺栓的作用是使设备能够牢固地固定在基础底座上，以免其受外力作用时发生倾倒。在风载荷、自重、地震载荷等作用下，塔设备的迎风侧可能出现零值甚至拉力作用，因而必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓。塔设备在基础面上由螺栓承受的最大拉应力为： （4-72）式中： s B-地脚螺栓承受的最大拉应力，MPa。 当s B≤0时，塔设备可自身稳定，但为固定塔设备位置，应设置一定数量的地脚螺栓。 当s B>0时，塔设备必须设置地脚螺栓。地脚螺栓的螺纹小径可按式（4-73）计算： （4-73） 式中： d1-地脚螺栓螺纹小径，mm； C2-地脚螺栓腐蚀裕量，取3mm； n-地脚螺栓个数，一般取4的倍数；对小直径塔设备可取n=6； [s]bt-地脚螺栓材料的许用应力，选取Q-235-A时，取[s]bt=147MPa；选取16Mn时，取[s]bt=170MPa。圆整后地脚螺栓的公称直径不得小于M24。 ㈣裙座体与塔体底封头的焊接结构 裙座体与塔体的焊接形式有下表所示的两种： 名称结构要求特点适用对象 对接焊 缝裙座与塔体直径相等，二者对 齐焊在一起 焊缝承受压应力作用，可承受较高 的轴向载荷 大型塔设备 搭接焊 缝 裙座内径稍大于塔体外径焊缝承受剪应力作用，受力条件差小型塔设备1．裙座体与塔体对接焊缝（如）J-J截面的拉应力校核 （4-74）

夹套管施工工艺答案

夹套管施工工艺 1、目的 为了规范夹套管的施工安装，提高工程质量，确保安全使用，编制本工艺。 2、适用范围 适用于石油化工、化纤装置工艺夹套管的施工安装，工作压力≤25MPa，工作温度－20～350℃，材质为碳钢、不锈钢。 3、工作程序 3.1 技术准备 3.1.1 开工前，施工人员应认真识读设计图纸和技术说明文件，以管道工艺流程图为依据，认真核对管道平面图、管段图、管架图，全面了解设计意图，明确设计要求，及时发现并解决可能存在的问题。 3.1.2 根据《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98的要求做好内、外管道的焊接工艺试验，确定焊接工艺参数。根据工艺试验结果编制焊接作业指导书和焊接工艺卡。 3.1.3 参与施焊的焊工按GB50236-98要求参加焊工考试，经考试合格上岗施焊。 3.1.4 制作安装管道用定位、充氩、阀门试验工装。 3.1.5 认真检查各就位设备的安装情况，按设计和工艺要求对设备进行清洗，经检查合格后封闭，并与建设单位一起办理设备验收手续。 3.2 工艺流程

各项技术准备工作完成；计划安排的材料、劳动力、施工机具齐全；临时用水、电、气具备；施工场地经封闭后，安装工作可以开始实施。施工顺序如下： 3.3 材料检验： 3.3.1 管道施工前应对所用材料进行严格的检验，按材料清单核对材料的规格、型号、材质标准。所领用的材料应取得相应的材料质量证明书、合格证。并应认真核对管子、管件、阀门的材质标记，没有材料质量证明资料和材质标记的材料不准使用。 3.3.2 材料领用后应对管子、管件、阀门的外观进行检查，各类管子、管件、阀门的外表面应无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。检查合格后作出明显标记并妥善保管和维护，不得与其他材料混淆或损环。 3.3.3 夹套管用钢管应是同规格、同炉罐号、同热处理条件。必须具有制造厂出具的有关化学成份、水压试验、射线检查的合格证书。 3.3.4 弯头、异径管、三通应逐一测量外径、椭圆度、壁厚、尺寸偏差应符合《夹套管施工及验收规范》FJJ211-86的要求，重点应核查管件与管子的内外壁错边量，错边量不应超过壁厚的10%。不合格品不能使用。 3.3.5 法兰的螺栓连接孔间距误差为0.5mm。法兰密封面应平整光洁，不得有毛刺啃刀及径向沟槽，使用前密封面应涂牛油保护。

浅谈夹套管的设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/13629077.html, 浅谈夹套管的设计 作者：王蕊 来源：《科学与技术》2014年第05期 摘要：夹套管是用来加热或维持流体温度的一种特殊的保温管道，它能够保持管内输送流体的流动性和温度，有效防止输送流体在输送过程中的凝结和固化，在石油化工领域中被广泛应用。本文介绍了夹套管的特点与应用，讲述了夹套管的设计方法。 关键词：夹套管；内管；外管；伴热介质 1. 前言 夹套管是用来加热或维持流体温度的一种特殊的保温管道，它的结构是一种双层套管结构，内管走工艺介质，外管套在内管上，之间有一定的间隙，用来走提供热量的流体，靠对流进行热交换，以维持工艺介质恒定的温度。本文介绍了夹套管的特点与应用，讲述了夹套管的配管设计方法。 2. 夹套管的特点与应用 夹套管的特点是能够保持管内输送流体的流动性和温度，尤其是高粘度性流体、易凝固性流体、高熔点合成液体，能够有效防止输送的流体在输送过程中的固化和凝结。 由于夹套管的上述特点，夹套管更多的应用于高粘度、高熔点和一些对局部过热比较敏感的工艺介质。同时夹套管还具有伴热均匀、伴热效率高、温度调节迅速、适应广泛的优点，保温效果比普通的伴热管要好，这也使得它通常运用于石油化工行业中尤其是对温度控制要求非常严格的高温场合以及工艺要求非常苛刻的场合。 3. 夹套管的配管设计 3.1. 夹套管的类别 按伴热介质分，夹套管有热水夹套管、导热油夹套管、蒸汽夹套管等形式。 按管道的结构形式即内管和外管的连接形式可分为全夹套、部分夹套和简易夹套，又可分为内管焊缝隐蔽型和内管焊缝外露型。全夹套是指所有管道组成件包括管道上的阀门、法兰、过滤器等均为夹套，部分夹套减少了阀门的夹套和现场焊的对焊口的夹套，简易夹套只是直管段有夹套。 3.2.夹套管的长度