在剛開始運行的某工廠，浙江至德鋼業有限公司技術工程師發現某40＂高壓蒸汽管道錯誤設計，選用了不銹鋼(gang)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員認為支吊架設計錯誤，把原管托修改成了倒鉤形限制上拱，但事與愿違，將結構橫梁頂彎也沒有限制住高壓管道的熱供。其實這種現象管道應力分析無問題，原自然補償彎布置和支吊架設計也沒有問題，如果錯誤修改成倒鉤形支架無法解決根本問題。

浙(zhe)江至德鋼(gang)業有限公司技術人員分析這(zhe)個高壓蒸汽管道(dao)熱拱應力問題主(zhu)要由以下原(yuan)因引(yin)起(qi)：

 （1）管道材料錯誤設計選用了不銹鋼，不但價格比合金鋼高數倍，而且不銹鋼熱膨脹系數比合金鋼大很多，自然補償彎也多了很多。這種不銹鋼材料熱膨脹后并不能完全恢復原長度，每次冷熱循環，管線就會熱拱更大一些。

 （2）如把原管托(tuo)修改(gai)成了倒鉤(gou)形管托(tuo)，限(xian)制了管子的熱膨(peng)脹，違背了管道(dao)柔性設計(ji)原則，限(xian)得越死越易出問題(ti)。

 （3）操作人員開工時送的蒸(zheng)(zheng)汽溫(wen)度偏低，這(zhe)根高(gao)壓蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)道(dao)(dao)配套(tao)的疏水閥不(bu)合格，造成(cheng)高(gao)壓蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)道(dao)(dao)內產(chan)生冷(leng)凝水排出不(bu)暢(chang)通(tong)，造成(cheng)40”管(guan)子的底部比頂部低100℃，這(zhe)也是(shi)造成(cheng)這(zhe)根高(gao)壓蒸(zheng)(zheng)汽管(guan)道(dao)(dao)拱起的原因(yin)。一(yi)般情況下管(guan)道(dao)(dao)內介質通(tong)過管(guan)道(dao)(dao)截面(mian)時是(shi)均溫(wen)的，但是(shi)，有時管(guan)道(dao)(dao)橫截面(mian)上(shang)溫(wen)度的分布是(shi)不(bu)均勻的。在水平管(guan)道(dao)(dao)的上(shang)表(biao)面(mian)溫(wen)度高(gao)于下表(biao)面(mian)，同一(yi)管(guan)段上(shang)下部的熱(re)膨脹是(shi)不(bu)同的，這(zhe)就(jiu)產(chan)生了熱(re)拱（thermal blowing）現象。

 熱拱使(shi)管(guan)道產生相當大的彎(wan)曲(qu)位(wei)移，可(ke)能導致管(guan)道支架(jia)失效、材(cai)料(liao)疲勞(lao)破(po)、管(guan)道閥門法(fa)蘭泄(xie)漏、結構(gou)框架(jia)超載等(deng)情況。

 因選材錯誤造成熱拱事故的詳細講述見《管道應力分析與工程應用》一書。高溫管道選用不銹鋼材料看似符合規范，但在高溫蒸汽管道系統就易出現事故。