蒸汽管道水擊的危害及防范措施

崔世飛 王路霞

（山西省電力建設(shè)四公司, 山西 太原 030021）

1 蒸汽管道中水擊現(xiàn)象的形成

蒸汽在輸送過程中，總會產(chǎn)生冷凝水，這些水匯集于管道末端或管道上折位置，如不能被及時排除，承受后面輸送蒸汽的壓力作用，其本身不可壓縮，就將壓力傳遞給管道，勢如錘擊，力量巨大，管道震動，聲響震耳,形成“水擊”。它是發(fā)生在汽、水兩相介質(zhì)中的汽、水沖擊和沖擊反復(fù)傳導(dǎo)的過程。主要有以下幾種情況形成：

（1）蒸汽管道由冷態(tài)狀態(tài)投入運(yùn)行，因進(jìn)汽閥門開啟過快或過大致使管道暖管不足；或是管道疏水未開啟及疏水管堵塞時，管道比較容易發(fā)生水擊。

（2）運(yùn)行的蒸汽管道停運(yùn)后相應(yīng)疏水沒有及時開啟或開度不足，進(jìn)汽閥門關(guān)閉不嚴(yán)，漏汽進(jìn)入停運(yùn)管道內(nèi)逐漸冷卻為水，在一定時間后，管道將發(fā)生水擊。

（3）由于用汽量增加速度過快，汽水分離設(shè)備發(fā)生滿水、汽水共騰等現(xiàn)象，使水隨蒸汽進(jìn)入管道，管道比較容易發(fā)生水擊。

2 蒸汽管道發(fā)生水擊的危害

當(dāng)蒸汽管道發(fā)生水擊時，主要表現(xiàn)為管道系統(tǒng)強(qiáng)烈振動，管系上發(fā)生周期性地“咚咚”聲響或連續(xù)刺耳的聲響。輕者造成管系損傷，重者造成管系支吊架松脫、法蘭連接處泄漏、焊口泄漏等現(xiàn)象，對系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成危害，甚至對企業(yè)生產(chǎn)造成損失。因此，防止蒸汽管道發(fā)生水擊現(xiàn)象十分必要。

3對蒸汽管道水擊的防范措施

蒸汽管道水擊嚴(yán)重危害管道系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,必須加強(qiáng)避免水擊的發(fā)生和制定發(fā)生后可靠的操作處理辦法，以防對系統(tǒng)造成危害，引發(fā)事故。

3.1.合理設(shè)置疏水點(diǎn)。在管道的設(shè)計時就充分考慮防范發(fā)生管道水擊的可能，在熱力管道設(shè)計規(guī)程中明確規(guī)定，對于不經(jīng)常流通的管道死端以及管段的低位點(diǎn)，均應(yīng)考慮設(shè)置疏水閥、疏水管。蒸汽管線在低點(diǎn)處的末端、最低點(diǎn)、立管下端設(shè)置疏水點(diǎn)，如蒸汽管上翻前和末端要設(shè)集液管和疏水點(diǎn)以排出管線內(nèi)的冷凝水。另外在蒸汽管道中減壓閥、調(diào)節(jié)閥前也要設(shè)疏水點(diǎn)用疏水器把冷凝水排出。水平蒸汽管道每隔100m～150m 必須設(shè)置疏水點(diǎn)。

3.2 疏水器要加設(shè)旁路。蒸汽管線在試車及吹掃階段由于在升溫過程中冷凝水的量比較大，而疏水器往往是按正常流量考慮，不能排凈管道中的冷凝液因此形成兩相流。因此，疏水器加設(shè)旁路設(shè)計。

3.3 保證管道坡度及坡向。為了防止和消除水擊現(xiàn)象的危害，水平管道布置坡度必須不小于2‰。安裝時必須保證管道坡向正確，坡度符合設(shè)計要求。

3.4 投運(yùn)前充分暖管。蒸汽管道送汽前要充分暖管，徹底疏水。然后緩慢開啟閥門送汽。在管道投運(yùn)時發(fā)生水擊，可關(guān)小或關(guān)閉進(jìn)汽閥以控制適當(dāng)?shù)呐芩俣?，并及時開啟蒸汽管道疏水閥，及時疏水。

3.5 定期檢查疏水系統(tǒng)。為保證管道疏水暢通，必須定期檢查疏水系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)及早更換疏水器。 系統(tǒng)檢修時，所有疏水閥需全部拆下清洗，疏水管道去除雜質(zhì)，不能用的疏水閥全部更換，使每個疏水點(diǎn)能正常使用，保證冷凝水自動外排。

3.6 要避免用汽量的快速大幅度調(diào)節(jié)，因特殊情況需大幅度變動時，要注意汽水分離器水位的調(diào)節(jié)，適當(dāng)降低水位，同時要及時開啟相應(yīng)蒸汽管道疏水。

3.7 停運(yùn)后的蒸汽管道發(fā)生水擊時，一要檢查相關(guān)進(jìn)汽閥門是否關(guān)閉嚴(yán)密，二要檢查停運(yùn)管道疏水是否開啟，如未開啟要及時緩慢開啟，采用疏水母管系統(tǒng)時，還要避免疏水母管帶壓，其它管道的蒸汽通過疏水管道串入停運(yùn)的蒸汽管道內(nèi)，致使管道的水擊現(xiàn)象加劇。在蒸汽管道停運(yùn)后或某運(yùn)行管段短停后，在重新輸送前打開控制閥前各泄水閥排除管道系統(tǒng)內(nèi)的凝結(jié)水。

3.8 管線要選用合適的支撐形式和支撐位置防止管線中水擊現(xiàn)象的發(fā)生。

管線布置中，支吊架主要承受著管系的自重、阻止管道發(fā)生非預(yù)期方向的位移、控制擺動、振動或沖擊，因此其尤其重要，必須選擇合適的形式及位置。對于有垂直位移的蒸汽管道,需要考慮設(shè)計彈簧支吊架；當(dāng)有水平位移時，必須保證管道能自由膨脹。蒸汽管線的固定支架不僅承受管線的重量還要承受熱變形產(chǎn)生的水平推力和位移磨擦力，在設(shè)計時必須充分考慮。管道支吊架布置的間隔位置必須符合設(shè)計要求。

總之，蒸汽管道系統(tǒng)發(fā)生水擊，不僅會損壞管道及設(shè)備，甚至?xí)＜捌髽I(yè)生產(chǎn)安全，因此要對蒸汽管道系統(tǒng)的水擊給予足夠的重視，清楚地認(rèn)識蒸汽管道水擊現(xiàn)象的形成和防范措施，才能有效防止水擊現(xiàn)象的發(fā)生。