蒸汽管网泄漏原因及解决办法分析

蒸汽管网泄漏原因及解决办法分析

周冠

江苏中能硅业科技发展有限公司江苏徐州221000

摘要：蒸汽管网泄漏是很多企业都普遍存在的问题，如果蒸汽管网泄漏严重会产生较大的波动，甚至会影响生产装置正常运行。在水资源日益紧缺的今天，蒸汽的生产成本也会随之提升，统计显示，以一个直径为2mm中压蒸汽砂眼每天蒸汽渗漏量会达到0.56t，那么一年因蒸汽泄漏造成的损失大约为24528元。为了降低蒸汽管网泄漏造成的损失，需要分析管网泄漏的原因，提高维修和巡检力度，合理地选择密封材料和阀门，真正解决蒸汽管网泄漏的问题。

关键词：蒸汽管网；泄漏原因；解决办法

1蒸汽管道的故障点

1.1法兰、阀门等其他附件的损坏

架空管道是大型化工企业常见的管道铺设方式，蒸汽管网中，法兰和阀门连接处以及其他管道附件是最容易损坏的部位，蒸汽管网的跑冒滴漏是造成蒸汽泄漏的最直观的原因，通常的跑冒滴漏一般指管道上的砂眼，裂纹，垫子松动等因素造成的漏汽，有时疏水阀门开度过大或者出现故障导致管道的水击现象，严重时的管道震管也是导致蒸汽管网漏汽的一大因素。但这些因素也是比较明显，容易发现的，只要处理及时,可以很简单地解决，所以应该纳入日常精细化管理的工作内容中去做。

1.2保温层的损坏

蒸汽管网保温层的损坏主要包括以下三类：(1)保温施工时未预留足够空间，使管道的位移破坏了保温的完整性；(2)工作管本身质量原因的损坏或焊口的损坏导致泄露；(3)外保温的铝皮的老化，长时间的雨水冲刷使雨水进入保温棉层，从而使管道的保温效果降低。

1.3外保护管的损坏

(1)防腐层施工质量不达标。有的施工单位在进行防腐施工时,可能会不按照图纸及规范要求施工,而采取少防腐一两层、少使用防腐涂料、防腐层不紧密有气泡等。

(2)工作管或补偿器的泄露,导致泄漏点保温层被冲坏,导致外套钢管外表温度的升高,而很多防腐涂料的耐温低于此时的温度,导致防腐涂料的失效,形成外套管的腐蚀。

1.4补偿器的损坏

蒸汽管网中，为了防止管道因温度升高引起热伸长产生的应力而遭到破坏，设计蒸汽管网时主要是利用管道弯曲管段的弹性变形或在管道上设置补偿器来消除这种应力。利用管道的弯曲管段（如L形或Z形）的弹性变形来补偿管道的热伸长，称自然补偿，所能补偿的管段较短。补偿器有多种形式。方形补偿器常用钢管煨弯或焊接制成，制造方便，不用经常维修，但供热介质流动阻力较大，外形尺寸也较大。旋转补偿器在石油管道上的应用，作为一种新型的补偿器,在石油化工装置上应用得到了大多数人的认可。对旋转补偿器与其他补偿装置的优缺点进行了比较,可以明显的看出旋转补偿器有，操作简单，降低成本，补偿效果好等特点。在蒸汽运输方面，实践证明旋转补偿器在蒸汽管道中应用可以明显的减少补偿器的的个数，从而降低了工程成本和缩短了工程时间。化工企业蒸汽管网的复杂特性，多种类补偿器都会应用到，选择合适的补偿器对蒸汽管网的影响也尤为重要，所以补偿器也是蒸汽管网中重要的故障点。

2蒸汽管网泄漏常见原因

2.1介质原因

蒸汽水分子与液态水分子不同，液态水分子是由多个水分子缔合而成，而蒸汽水分子是由单个的水分子组合而成的。在干蒸汽的状态下，水分子以单分子的形式存在，两个氧氢元素之间的夹角为104.5°，分子大小为0.29mm，水分子属于极性分子，具有较强的渗透性能。当温度低于或者等于工作压力下的饱和温度时，就会形成液态水。尽管蒸汽系统管网中含有保温层，但是热量的损失是不可避免的。管道、法兰、阀门等管网组成的内壁温度一般都比工作压力下的饱和温度低，因此管内部形成凝结水是不可避免的，保温效果越差，其产生的凝结水越多。这些凝结水会在管道内进行积聚，从而与缝隙间的酸性杂质发生反应，形成电解液，产生化学腐蚀。凝结水还会对管道的弯头、阀门等部件产生冲刷，使得管道壁变薄，甚至出现穿孔的现象。

2.2材质原因

蒸汽管道使用的环境对金属提出了新的要求，其需要具备较强的耐高温性、抗高温蠕变、抗高温氧化腐蚀等特点。在长时间高温负荷的作用下，金属材料的塑形大大降低而脆性不断增加，容易发生破坏；金属材料的其他性能也会发生改变，管道壁会变薄，在使用过程中发生泄漏现象。当温度高于450℃时受到氢离子的影响，水蒸气对管道内外产生强氧化腐蚀，高温碳钢材质可能会存在石墨化的现象。

2.3工艺原因

蒸汽管道系统长期在高温环境下进行工作，金属材料的热膨胀作用会使得管道伸长，从而使得管道系统增加额外的拉伸力和弯曲应力。蒸汽系统在实际的运作过程中，压力、温度和水流量的波动和开工停工中不正确的升温、升压方式，都会是管网系统的应力发生异常变化，引导管道系统的强烈震动，从而发生泄漏。

2.4制造原因

蒸汽管网系统在进行安装时不按照操作规程来进行部件的安装也会对管网产生影响。比如焊接产生的气孔、杂质、法兰连接口偏差引起的安装附加应力、蒸汽系统支吊架的设置和不符合操作规程的安装方式等，都会使得管网在运行过程中无法科学合理地分配预应力，造成局部应力过大的现象。这些问题的存在对蒸汽管道使用过程中产生剧烈的影响，从而发生泄漏现象。

3减少蒸汽系统泄漏的措施

3.1蒸汽漏点尽量做到早发现、早处理漏点发现越早、越小，对密封面或密封材料的损害越小，采用消漏的方法也越简单，消漏的效果越好。因此做好蒸汽管网系统的巡检维护尤为重要。巡回检查要细，明确重点巡检部位，应将日常工艺巡检和专业点检应相融合。除对管网系统漏点进行检查外，还应对管道固定支撑点的布置，活动支撑管道的热膨胀方向和热膨胀量异常情况以及管道重点部位的壁厚减薄是否正常进行检查。有条件时可用超声波检漏仪定期检测管网系统的微小漏点；另外，还要加强对管网系统的维护管理:如疏水阀是否堵塞或被击穿、导淋的丝堵和管帽是否安装；常开关阀门的盘根压紧程度和阀杆的润滑管理等。

3.2确保蒸汽管网系统工作正常，正确操作，合理调控开停车过程中管网及设备的升降温速度和顺序，减少水击造成的管道振动。定期检查、核算管道系统的热损情况，确认疏水器的分布及其工作是否合理和正常有效。

3.3管道系统的焊接、安装是在常温环境下施工进行的，而系统的工作压力、温度远高于环境工况，系统应力的产生在所难免。应定期检查管道系统特别是高温高压管道系统应力异常情况，如固定、活动支吊架的位移大小和变形情况，蒸汽透平机组主蒸汽入口法兰的对口状况等，确保法兰连接装配不超标。

3.4由于蒸汽管网多为碳钢、铬钼钢材质，工作温度又高，多数管道外防腐又不做，因此定期检测蒸汽管道外管壁、法兰螺栓、阀门等腐蚀状况，做好测厚检查十分重要。对于450℃以上的高温高压管道必要时还应定期检测其高温蠕变情况，检测其金像组织变化、硬度、碳化物成分，对晶体结构分析检验。

3.5加强新建和检修施工过程中的质量管理，确保管道的焊接、检修、安装质量符合质量验收标准，确保管道系统内部无固体杂质，清洁干净，减少和消除因内洁问题造成的管网系统的泄漏和其他故障。

总之，分析发现管网的设计以及管网后期维修方面都有比较多的问题，重新对管网系统进行检查、分析后，找出蒸汽管网泄漏的根本性原因，并给予了有效的处理措施，彻底解决了蒸汽管网泄漏的问题，处理后未再出现蒸汽管网泄漏的事故。

参考文献

[1]杨林.某炼化企业蒸汽管网优化运行分析[J].化工进展.2012(S1).

[2]权亚文,白小明,倪晓斌,黄传峰.蒸汽管网节能-冷凝水回收技术在炼油厂的应用[J].石油炼制与化工.2011(09).