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(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(qi)實(shi)這(zhe)種現象管道應力分析(xi)無(wu)問(wen)題,原自然補償彎布(bu)置和支吊架(jia)設(she)計沒有問(wen)題,修改成(cheng)倒鉤(gou)形(xing)支架(jia)無(wu)法(fa)解決(jue)根本(ben)問(wen)題。


  浙江至(zhi)德(de)鋼業有限公司技術(shu)人員通過分(fen)析這(zhe)個高壓蒸(zheng)汽管道熱拱(gong)應力問題主要由以下原因引起:


   ①. 管道材料錯誤(wu)設計選(xuan)用了(le)不銹鋼;


  ②. 操(cao)作人員開工時送(song)的(de)蒸(zheng)汽(qi)溫度偏低(di),這(zhe)(zhe)根高(gao)壓蒸(zheng)汽(qi)管(guan)道配套的(de)疏水閥不合格,造(zao)成(cheng)高(gao)壓蒸(zheng)汽(qi)管(guan)道內(nei)產生(sheng)的(de)冷凝水排出不暢通(tong),造(zao)成(cheng)40”管(guan)子的(de)底部比(bi)頂部低(di)100℃,這(zhe)(zhe)也是造(zao)成(cheng)這(zhe)(zhe)根高(gao)壓蒸(zheng)汽(qi)管(guan)道拱起的(de)原因。


  一(yi)般情況下管(guan)(guan)(guan)道內(nei)介質通過管(guan)(guan)(guan)道截面時是(shi)(shi)(shi)均溫(wen)的(de)(de),但是(shi)(shi)(shi)有時管(guan)(guan)(guan)道橫(heng)截面上溫(wen)度的(de)(de)分布(bu)是(shi)(shi)(shi)不均勻的(de)(de)。水平(ping)管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)上表面溫(wen)度高于下表面的(de)(de)溫(wen)度,管(guan)(guan)(guan)道同一(yi)個段上下部的(de)(de)熱膨脹是(shi)(shi)(shi)不同的(de)(de),就產(chan)生了熱拱(Thermal Blowing)現象(xiang)。熱拱使管(guan)(guan)(guan)道產(chan)生相(xiang)當(dang)大(da)的(de)(de)彎曲位移(yi),可能導致管(guan)(guan)(guan)道支架(jia)失效(xiao)、材料疲(pi)勞(lao)破壞(huai)、管(guan)(guan)(guan)道閥門法蘭泄漏、結(jie)構框架(jia)超載等情況。


  管道(dao)布置(zhi)設計(ji)熱拱問題可(ke)參考《管道(dao)應力(li)分析與(yu)工程應用(yong)》一書。