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(bu)銹鋼管道材料,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。
其實這種現(xian)象管道(dao)應力分析無問題,原自然補償彎布(bu)置和支吊架(jia)設計沒(mei)有(you)問題,修改成(cheng)倒鉤形支架(jia)無法解決根本問題。
浙江至德(de)鋼業有限(xian)公(gong)司技術(shu)人員通過分析這(zhe)個(ge)高壓蒸汽(qi)管道(dao)熱拱應(ying)力問題主要由以下原因引起(qi):
①. 管道材料錯誤設(she)計選(xuan)用了不銹鋼;
②. 操作人員開工時送的(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)溫度偏低(di),這(zhe)(zhe)根高(gao)壓蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管道配套的(de)疏水閥(fa)不合格(ge),造(zao)成(cheng)(cheng)高(gao)壓蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管道內(nei)產生的(de)冷凝水排出不暢通,造(zao)成(cheng)(cheng)40”管子的(de)底部比頂(ding)部低(di)100℃,這(zhe)(zhe)也(ye)是造(zao)成(cheng)(cheng)這(zhe)(zhe)根高(gao)壓蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管道拱起的(de)原(yuan)因(yin)。
一(yi)(yi)般情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)管道(dao)(dao)內介質通過管道(dao)(dao)截(jie)面(mian)時(shi)是(shi)(shi)均溫的(de)(de)(de),但是(shi)(shi)有時(shi)管道(dao)(dao)橫(heng)截(jie)面(mian)上溫度的(de)(de)(de)分(fen)布是(shi)(shi)不(bu)均勻的(de)(de)(de)。水(shui)平管道(dao)(dao)的(de)(de)(de)上表(biao)面(mian)溫度高于下(xia)(xia)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)溫度,管道(dao)(dao)同(tong)一(yi)(yi)個段上下(xia)(xia)部(bu)的(de)(de)(de)熱(re)膨脹是(shi)(shi)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de),就產生(sheng)了熱(re)拱(Thermal Blowing)現象。熱(re)拱使(shi)管道(dao)(dao)產生(sheng)相當大(da)的(de)(de)(de)彎曲位移,可能導致管道(dao)(dao)支架失(shi)效(xiao)、材(cai)料疲(pi)勞破壞、管道(dao)(dao)閥門(men)法蘭泄漏、結(jie)構框架超(chao)載等(deng)情(qing)況(kuang)。
管道(dao)布置設(she)計(ji)熱拱問題(ti)可參(can)考《管道(dao)應力分析與工程應用》一書。