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(jiang)至德(de)鋼業有限公司技(ji)術人員分(fen)析這個高壓(ya)蒸(zheng)汽管(guan)道熱拱(gong)應力問題(ti)主要由以下原因引起：

 （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）如把原管托修改成(cheng)了倒鉤形管托，限(xian)制(zhi)了管子的熱膨(peng)脹，違背了管道柔性設計原則(ze)，限(xian)得越死(si)越易(yi)出(chu)問題。

 （3）操作人員(yuan)開工時(shi)(shi)送的(de)(de)蒸汽溫(wen)(wen)度(du)偏(pian)低，這(zhe)根(gen)(gen)高(gao)壓(ya)蒸汽管道配套的(de)(de)疏水閥不(bu)(bu)合格，造成(cheng)(cheng)高(gao)壓(ya)蒸汽管道內產(chan)生冷凝水排出不(bu)(bu)暢(chang)通(tong)，造成(cheng)(cheng)40”管子(zi)的(de)(de)底(di)部比頂部低100℃，這(zhe)也是造成(cheng)(cheng)這(zhe)根(gen)(gen)高(gao)壓(ya)蒸汽管道拱起(qi)的(de)(de)原因。一般情況下管道內介(jie)質(zhi)通(tong)過管道截(jie)面(mian)時(shi)(shi)是均溫(wen)(wen)的(de)(de)，但(dan)是，有時(shi)(shi)管道橫截(jie)面(mian)上溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)分布是不(bu)(bu)均勻的(de)(de)。在水平管道的(de)(de)上表面(mian)溫(wen)(wen)度(du)高(gao)于下表面(mian)，同一管段上下部的(de)(de)熱膨脹是不(bu)(bu)同的(de)(de)，這(zhe)就產(chan)生了熱拱（thermal blowing）現象(xiang)。

 熱拱使管道(dao)(dao)產生相當大的彎曲(qu)位移(yi)，可能導致管道(dao)(dao)支架(jia)失效、材料疲勞(lao)破、管道(dao)(dao)閥門法蘭泄漏、結構框架(jia)超載等情況。

 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。