在剛開始運(yùn)行的某工廠，浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)某40＂高壓蒸汽管道錯(cuò)誤設(shè)計(jì)選用了不銹鋼管道材料，造成高壓蒸汽管道在運(yùn)行時(shí)每幾十米起一個(gè)上拱形翹空。廠內(nèi)維護(hù)人員和原設(shè)計(jì)人以為支吊架設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，把原管托修改成了倒鉤形想限制上拱，但最后把結(jié)構(gòu)橫梁頂彎了也沒有限制住高壓管道的熱拱。

  其實(shí)這種現(xiàn)象管道應(yīng)力分析無問題，原自然補(bǔ)償彎布置和支吊架設(shè)計(jì)沒有問題，修改成倒鉤形支架無法解決根本問題。

  浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員通過分析這個(gè)高壓蒸汽管道熱拱應(yīng)力問題主要由以下原因引起：

   ①. 管道材料錯(cuò)誤設(shè)計(jì)選用了不銹鋼；

  ②. 操作人員開工時(shí)送的蒸汽溫度偏低，這根高壓蒸汽管道配套的疏水閥不合格，造成高壓蒸汽管道內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水排出不暢通，造成40”管子的底部比頂部低100℃，這也是造成這根高壓蒸汽管道拱起的原因。

  一般情況下管道內(nèi)介質(zhì)通過管道截面時(shí)是均溫的，但是有時(shí)管道橫截面上溫度的分布是不均勻的。水平管道的上表面溫度高于下表面的溫度，管道同一個(gè)段上下部的熱膨脹是不同的，就產(chǎn)生了熱拱（Thermal Blowing）現(xiàn)象。熱拱使管道產(chǎn)生相當(dāng)大的彎曲位移，可能導(dǎo)致管道支架失效、材料疲勞破壞、管道閥門法蘭泄漏、結(jié)構(gòu)框架超載等情況。

  管道布置設(shè)計(jì)熱拱問題可參考《管道應(yīng)力分析與工程應(yīng)用》一書。