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(xian)象管道應(ying)力分(fen)析無(wu)問題(ti),原自然補償彎布置和支(zhi)吊架設(she)計沒有問題(ti),修改(gai)成倒鉤(gou)形(xing)支(zhi)架無(wu)法解決根本問題(ti)。
浙(zhe)江至德鋼(gang)業有限公司技術(shu)人員通過分(fen)析這個高壓蒸汽(qi)管道熱拱應力問題主要(yao)由以下原因(yin)引起(qi):
①. 管道材料錯誤(wu)設計選(xuan)用了不(bu)銹鋼;
②. 操作人員開工時送的(de)蒸(zheng)汽溫度偏低,這根高(gao)壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽管道(dao)配(pei)套的(de)疏水閥不合格(ge),造成高(gao)壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽管道(dao)內產(chan)生的(de)冷凝水排出不暢通,造成40”管子(zi)的(de)底部(bu)比頂(ding)部(bu)低100℃,這也是造成這根高(gao)壓(ya)(ya)蒸(zheng)汽管道(dao)拱(gong)起的(de)原(yuan)因。
一般情(qing)況下管(guan)道(dao)內(nei)介質通(tong)過管(guan)道(dao)截(jie)面(mian)時是(shi)均(jun)溫(wen)(wen)的(de)(de),但(dan)是(shi)有時管(guan)道(dao)橫截(jie)面(mian)上溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)分布是(shi)不均(jun)勻的(de)(de)。水平管(guan)道(dao)的(de)(de)上表面(mian)溫(wen)(wen)度(du)高于(yu)下表面(mian)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du),管(guan)道(dao)同一個段上下部的(de)(de)熱膨脹是(shi)不同的(de)(de),就產(chan)生(sheng)了熱拱(gong)(Thermal Blowing)現象。熱拱(gong)使(shi)管(guan)道(dao)產(chan)生(sheng)相當(dang)大的(de)(de)彎曲位移,可能導(dao)致管(guan)道(dao)支架失效(xiao)、材(cai)料疲勞(lao)破壞、管(guan)道(dao)閥門法蘭泄漏、結構(gou)框(kuang)架超載等情(qing)況。
管(guan)道布(bu)置設計熱拱(gong)問題可(ke)參(can)考《管(guan)道應力分(fen)析(xi)與工程應用(yong)》一書。

