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管道(dao)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)實這種現(xian)象管道應力分析(xi)無(wu)問題(ti),原自然補償彎布置(zhi)和(he)支吊架設計沒有(you)問題(ti),修改(gai)成倒鉤形支架無(wu)法解(jie)決(jue)根本問題(ti)。
浙江(jiang)至德鋼業有限公司技術人員通過(guo)分(fen)析這個高(gao)壓(ya)蒸汽(qi)管道熱(re)拱應力(li)問題主要由(you)以下原因引起:
①. 管(guan)道材料(liao)錯(cuo)誤設計(ji)選(xuan)用了不(bu)銹(xiu)鋼;
②. 操(cao)作人員開(kai)工時送的蒸(zheng)汽(qi)溫度偏低,這(zhe)(zhe)根(gen)高壓蒸(zheng)汽(qi)管道配套的疏水(shui)(shui)閥不(bu)合格,造(zao)成高壓蒸(zheng)汽(qi)管道內產生的冷凝水(shui)(shui)排出不(bu)暢通,造(zao)成40”管子(zi)的底(di)部比頂部低100℃,這(zhe)(zhe)也是造(zao)成這(zhe)(zhe)根(gen)高壓蒸(zheng)汽(qi)管道拱起的原因。
一(yi)般情(qing)況下(xia)管(guan)(guan)(guan)道(dao)內介質通過(guo)管(guan)(guan)(guan)道(dao)截面時是均溫(wen)的(de),但是有(you)時管(guan)(guan)(guan)道(dao)橫截面上溫(wen)度的(de)分布是不均勻的(de)。水平管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)上表(biao)面溫(wen)度高于(yu)下(xia)表(biao)面的(de)溫(wen)度,管(guan)(guan)(guan)道(dao)同一(yi)個段上下(xia)部的(de)熱膨脹是不同的(de),就(jiu)產生了熱拱(gong)(Thermal Blowing)現象(xiang)。熱拱(gong)使管(guan)(guan)(guan)道(dao)產生相當大(da)的(de)彎曲(qu)位移,可(ke)能導致管(guan)(guan)(guan)道(dao)支架失效、材料疲勞破壞、管(guan)(guan)(guan)道(dao)閥門法(fa)蘭泄漏、結(jie)構(gou)框架超載等情(qing)況。
管(guan)道布(bu)置(zhi)設計熱拱問題可(ke)參(can)考(kao)《管(guan)道應(ying)力分析與工(gong)程(cheng)應(ying)用》一書。