在剛開始運行的某工廠，浙江至德鋼業有限公司技術工程師發現某40＂高壓蒸汽管道錯誤設計，選用了不銹鋼管(guan)道材料，造成高壓蒸汽管道在運行時每幾十米起一個上拱形翹空。廠內維護人員和原設計人員認為支吊架設計錯誤，把原管托修改成了倒鉤形限制上拱，但事與愿違，將結構橫梁頂彎也沒有限制住高壓管道的熱供。其實這種現象管道應力分析無問題，原自然補償彎布置和支吊架設計也沒有問題，如果錯誤修改成倒鉤形支架無法解決根本問題。

浙江至德(de)鋼業有限公司技術人員(yuan)分析這(zhe)個高壓(ya)蒸汽管(guan)道熱拱應力問題主要由以下原因引起：

 （1）管道材料錯誤設計選用了不銹鋼，不但價格比合金鋼高數倍，而且不銹鋼熱膨脹系數比合金鋼大很多，自然補償彎也多了很多。這種不銹鋼材料熱膨脹后并不能完全恢復原長度，每次冷熱循環，管線就會熱拱更大一些。

 （2）如把(ba)原(yuan)管托(tuo)修改(gai)成了(le)倒鉤形(xing)管托(tuo)，限制了(le)管子(zi)的熱(re)膨脹，違背了(le)管道柔性設計原(yuan)則(ze)，限得越死(si)越易(yi)出問題(ti)。

 （3）操作人員開工時送的(de)(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)溫(wen)度(du)偏低，這(zhe)根高(gao)壓(ya)蒸(zheng)汽(qi)管道(dao)配套的(de)(de)(de)(de)(de)疏水閥不合(he)格，造成高(gao)壓(ya)蒸(zheng)汽(qi)管道(dao)內產(chan)生冷凝(ning)水排(pai)出不暢通，造成40”管子的(de)(de)(de)(de)(de)底(di)部比頂(ding)部低100℃，這(zhe)也是(shi)造成這(zhe)根高(gao)壓(ya)蒸(zheng)汽(qi)管道(dao)拱起的(de)(de)(de)(de)(de)原因。一(yi)(yi)般情況下管道(dao)內介質(zhi)通過(guo)管道(dao)截面(mian)時是(shi)均溫(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)，但(dan)是(shi)，有(you)時管道(dao)橫截面(mian)上溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布是(shi)不均勻的(de)(de)(de)(de)(de)。在水平(ping)管道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)上表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)下表(biao)面(mian)，同一(yi)(yi)管段上下部的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)膨(peng)脹是(shi)不同的(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)就(jiu)產(chan)生了熱(re)拱（thermal blowing）現象。

 熱拱(gong)使(shi)管(guan)道產生(sheng)相當(dang)大(da)的彎曲位(wei)移，可能導致管(guan)道支(zhi)架(jia)失效、材料疲勞破、管(guan)道閥門(men)法蘭泄漏、結構(gou)框架(jia)超載等情況。

 因選材錯誤造成熱拱事故的詳細講述見《管道應力分析與工程應用》一書。高溫管道選用不(bu)銹鋼材料看似符合規范，但在高溫蒸汽管道系統就易出現事故。