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(gang)管(guan)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。
其實這種(zhong)現象管道應力分析無(wu)問題,原自然(ran)補償彎布置和支吊架設計沒有(you)問題,修改成倒鉤(gou)形(xing)支架無(wu)法解決根(gen)本問題。
浙(zhe)江至德鋼業有限公司技術(shu)人員通過(guo)分析(xi)這個(ge)高壓蒸汽管(guan)道(dao)熱拱應力問題主要(yao)由以下原因(yin)引起:
①. 管道材料(liao)錯(cuo)誤設(she)計(ji)選(xuan)用(yong)了(le)不(bu)銹鋼;
②. 操作人員開(kai)工時(shi)送的(de)蒸(zheng)汽(qi)溫(wen)度偏低,這(zhe)根高壓蒸(zheng)汽(qi)管道(dao)配套的(de)疏水(shui)閥不合格,造成高壓蒸(zheng)汽(qi)管道(dao)內產生的(de)冷凝水(shui)排(pai)出不暢(chang)通(tong),造成40”管子的(de)底部比頂部低100℃,這(zhe)也是造成這(zhe)根高壓蒸(zheng)汽(qi)管道(dao)拱起的(de)原(yuan)因(yin)。
一般情(qing)況(kuang)下管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內介質(zhi)通過管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)截(jie)面時是(shi)均(jun)(jun)溫的(de)(de),但(dan)是(shi)有時管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)橫截(jie)面上溫度的(de)(de)分布是(shi)不均(jun)(jun)勻的(de)(de)。水平管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)上表面溫度高于下表面的(de)(de)溫度,管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)同(tong)一個段上下部的(de)(de)熱(re)膨(peng)脹(zhang)是(shi)不同(tong)的(de)(de),就產生了熱(re)拱(Thermal Blowing)現(xian)象(xiang)。熱(re)拱使管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)產生相(xiang)當大的(de)(de)彎曲位移,可能導致管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)支架失效、材料疲勞破(po)壞(huai)、管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)閥門法蘭泄漏(lou)、結構框架超載等情(qing)況(kuang)。
管(guan)道布置設計熱拱問題可參考《管(guan)道應力分析與工程應用》一書。