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)實這種現象管道應力分析無(wu)問(wen)(wen)題,原自然補償(chang)彎布置和支吊架設計(ji)沒有問(wen)(wen)題,修改成(cheng)倒鉤(gou)形支架無(wu)法解決根本問(wen)(wen)題。


  浙(zhe)江至德鋼業(ye)有限公(gong)司技術(shu)人員通過分析這個高壓蒸汽管(guan)道熱拱應力問題(ti)主要由以下(xia)原(yuan)因引起:


   ①. 管道材(cai)料錯誤設計選用(yong)了不(bu)銹鋼(gang);


  ②. 操作人(ren)員開(kai)工時送的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)溫度偏低,這(zhe)根高壓蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管道(dao)配(pei)套的(de)(de)疏(shu)水閥不合(he)格,造成(cheng)(cheng)高壓蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管道(dao)內(nei)產(chan)生的(de)(de)冷凝(ning)水排出不暢通,造成(cheng)(cheng)40”管子的(de)(de)底(di)部(bu)比頂部(bu)低100℃,這(zhe)也是造成(cheng)(cheng)這(zhe)根高壓蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管道(dao)拱(gong)起的(de)(de)原(yuan)因(yin)。


  一般情(qing)(qing)況下管(guan)(guan)道(dao)內介質通過管(guan)(guan)道(dao)截面時是(shi)均(jun)(jun)溫的(de)(de),但是(shi)有時管(guan)(guan)道(dao)橫截面上(shang)(shang)溫度(du)的(de)(de)分(fen)布是(shi)不均(jun)(jun)勻的(de)(de)。水平管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)上(shang)(shang)表面溫度(du)高(gao)于(yu)下表面的(de)(de)溫度(du),管(guan)(guan)道(dao)同一個段上(shang)(shang)下部的(de)(de)熱膨脹(zhang)是(shi)不同的(de)(de),就(jiu)產(chan)生了熱拱(gong)(Thermal Blowing)現象。熱拱(gong)使管(guan)(guan)道(dao)產(chan)生相當(dang)大的(de)(de)彎曲(qu)位移,可能導致(zhi)管(guan)(guan)道(dao)支(zhi)架失效、材料疲勞破(po)壞、管(guan)(guan)道(dao)閥門法蘭泄(xie)漏、結構框架超載等情(qing)(qing)況。


  管道布置設計(ji)熱拱問(wen)題可參考《管道應(ying)(ying)力(li)分析(xi)與工程應(ying)(ying)用》一書。