在剛開(kāi)始運(yùn)行的某工廠，浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)工程師發(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)人員認(rèn)為支吊架設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，把原管托修改成了倒鉤形限制上拱，但事與愿違，將結(jié)構(gòu)橫梁頂彎也沒(méi)有限制住高壓管道的熱供。其實(shí)這種現(xiàn)象管道應(yīng)力分析無(wú)問(wèn)題，原自然補(bǔ)償彎布置和支吊架設(shè)計(jì)也沒(méi)有問(wèn)題，如果錯(cuò)誤修改成倒鉤形支架無(wú)法解決根本問(wèn)題。

浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員分析這個(gè)高壓蒸汽管道熱拱應(yīng)力問(wèn)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，不但價(jià)格比合金鋼高數(shù)倍，而且不銹鋼熱膨脹系數(shù)比合金鋼大很多，自然補(bǔ)償彎也多了很多。這種不銹鋼材料熱膨脹后并不能完全恢復(fù)原長(zhǎng)度，每次冷熱循環(huán)，管線就會(huì)熱拱更大一些。

 （2）如把原管托修改成了倒鉤形管托，限制了管子的熱膨脹，違背了管道柔性設(shè)計(jì)原則，限得越死越易出問(wèn)題。

 （3）操作人員開(kāi)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(guò)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。在水平管道的上表面溫度高于下表面，同一管段上下部的熱膨脹是不同的，這就產(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、管道閥門(mén)法蘭泄漏、結(jié)構(gòu)框架超載等情況。

 因選材錯(cuò)誤造成熱拱事故的詳細(xì)講述見(jiàn)《管道應(yīng)力分析與工程應(yīng)用》一書(shū)。高溫管道選用不銹鋼材料看似符合規(guī)范，但在高溫蒸汽管道系統(tǒng)就易出現(xiàn)事故。