在剛開始運行的某工廠,浙江至德鋼業有限公司技術人員發現某40"高壓蒸汽管道錯誤設計選用了不銹鋼(gang)管道材料,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以為支吊架設計錯誤,把原管托修改成了倒鉤形想限制上拱,但最后把結構橫梁頂彎了也沒有限制住高壓管道的熱拱。


  其實這(zhe)種現象管道應力分(fen)析無(wu)問題(ti),原自然補償彎(wan)布置和支吊架設計沒有問題(ti),修改(gai)成倒鉤(gou)形支架無(wu)法(fa)解決根(gen)本問題(ti)。


  浙江(jiang)至德鋼業有限公司技術人員通(tong)過分(fen)析(xi)這個高壓(ya)蒸汽管道熱(re)拱應(ying)力問題主要由以下原(yuan)因引起:


   ①. 管道(dao)材料錯誤設計選用了不(bu)銹(xiu)鋼(gang);


  ②. 操作(zuo)人員開工時送的蒸汽(qi)溫度(du)偏低,這根高壓(ya)蒸汽(qi)管道(dao)配(pei)套的疏水閥不(bu)合(he)格,造成高壓(ya)蒸汽(qi)管道(dao)內產生的冷凝(ning)水排出(chu)不(bu)暢通,造成40”管子的底(di)部(bu)比頂(ding)部(bu)低100℃,這也是造成這根高壓(ya)蒸汽(qi)管道(dao)拱起的原因。


  一(yi)般情(qing)況下管(guan)(guan)道內介(jie)質通過管(guan)(guan)道截面(mian)時是均(jun)溫(wen)的(de)(de),但是有時管(guan)(guan)道橫截面(mian)上溫(wen)度的(de)(de)分(fen)布是不均(jun)勻的(de)(de)。水平管(guan)(guan)道的(de)(de)上表面(mian)溫(wen)度高于下表面(mian)的(de)(de)溫(wen)度,管(guan)(guan)道同一(yi)個(ge)段(duan)上下部(bu)的(de)(de)熱(re)膨脹是不同的(de)(de),就產生了熱(re)拱(Thermal Blowing)現象。熱(re)拱使管(guan)(guan)道產生相當大的(de)(de)彎(wan)曲位移,可(ke)能(neng)導致管(guan)(guan)道支架(jia)失效、材料疲勞破壞、管(guan)(guan)道閥門法蘭泄漏(lou)、結構框架(jia)超載等情(qing)況。


  管(guan)道布置設計熱拱(gong)問題可參考《管(guan)道應力(li)分析與工程應用》一書。