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。
其實(shi)這種現象(xiang)管(guan)道(dao)應力分析無問題(ti),原自然補償彎布置和支(zhi)吊(diao)架(jia)設計沒有問題(ti),修改成倒鉤形支(zhi)架(jia)無法解決根(gen)本問題(ti)。
浙(zhe)江至德鋼業(ye)有(you)限公司技術人(ren)員(yuan)通(tong)過分析這個高壓蒸汽管道熱拱應力問題主要由以下原因引(yin)起:
①. 管道(dao)材(cai)料錯誤設計選用了不銹鋼(gang);
②. 操作人員開工時送的(de)蒸(zheng)汽溫度(du)偏低,這(zhe)根(gen)高(gao)壓蒸(zheng)汽管道配套(tao)的(de)疏水(shui)閥(fa)不合格,造成高(gao)壓蒸(zheng)汽管道內(nei)產生的(de)冷凝水(shui)排出不暢通,造成40”管子的(de)底部(bu)比(bi)頂部(bu)低100℃,這(zhe)也是造成這(zhe)根(gen)高(gao)壓蒸(zheng)汽管道拱起的(de)原因(yin)。
一般(ban)情況下(xia)管(guan)道內介質通過管(guan)道截面(mian)時是(shi)均溫(wen)(wen)的(de)(de),但是(shi)有時管(guan)道橫截面(mian)上溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)分布是(shi)不(bu)均勻(yun)的(de)(de)。水平管(guan)道的(de)(de)上表(biao)面(mian)溫(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)于下(xia)表(biao)面(mian)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du),管(guan)道同(tong)(tong)一個(ge)段上下(xia)部的(de)(de)熱膨(peng)脹是(shi)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de),就產生(sheng)了熱拱(gong)(Thermal Blowing)現象(xiang)。熱拱(gong)使管(guan)道產生(sheng)相當大(da)的(de)(de)彎(wan)曲(qu)位移,可能導致管(guan)道支架失效、材料疲勞破壞、管(guan)道閥門法蘭泄(xie)漏、結構(gou)框架超(chao)載等情況。
管(guan)道布置設(she)計熱拱問題可(ke)參考《管(guan)道應(ying)力(li)分析與工程應(ying)用》一(yi)書。

