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影響蒸汽系統安全高效運行的常見問題處理分析
蒸汽系統在現代應用廣泛，在設計、安裝和使用過程中往往存在一些常見問題，影響蒸汽系統安全與高效的運行。蒸汽系統常見問題有：水錘問題，設備堵塞，疏水不暢，下面逐一進行分析。
1、水錘問題
1.1 水錘的危害。水錘現象發(fā)生時，管道內會發(fā)出巨大的響聲，還有可能會出現管道的震動。在嚴重情況下，水錘還會造成管道、閥門等的斷裂，造成*其危險的狀況。
1.2 水錘形成的原因。水錘的根源來自于管道低點的冷凝水沒有及時排放。比如：
1）管道的變形，可能是管道支撐間距過大，造成支架間的管道變形下垂，下垂部位積水。
2）采用不恰當的管道變徑，同心變徑處容易積水。
3）不正確的過濾器安裝。過濾器的濾網應水平安裝，而不是向下。
4）不恰當的蒸汽疏水，造成蒸汽主管內留存凝結水。
5）不正確的運行情況，啟機階段閥門開啟太快。
1.3 水錘的預防措施。
1）設計階段，正確設計管道坡度，每隔一段距離以及在管道低點，精心設置疏水點。
a.管道坡度要求。蒸汽管道坡度合理設置應為：順坡汽水同向流動2‰；逆坡5‰在盡可能的情況下，蒸汽主管道應沿流動方向布置不小于10‰的坡度。蒸汽管網內的凝結水可順蒸汽流動。地上管網坡度不是特別重要，重要的是在適當位置設置疏水點。
b.需設疏水的位置。疏水點間距：順坡200m，無坡度100m，逆坡50m設置一個疏水點。管道的低點、上升管道的底部、立管下端、蒸汽管道末端，以及任何可能積存凝結水的地方均應設置疏水點。減壓閥、調節(jié)閥、重要分支切斷閥前；汽水分離器、蒸汽加熱設備的低處；蒸汽分配管、分氣缸、擴容器的底部；文丘里流量計的上游側；進入建筑物前的入戶管處；
c.主管上疏水應設置集水槽。蒸汽主管道上的疏水管一般為DN15-DN20即可滿足凝結水流量的排放要求。但在系統運行時，蒸汽管道內的蒸汽流速會高達162km/h；帶動凝結水一起流動。
如不設置集水槽，疏水管直接與蒸汽主管相連，疏水管將不會捕獲很多的沿蒸汽主管高速流動的凝結水。為了防止集水槽內的雜質進入疏水閥內，疏水管與集水槽連接時，應距離疏水槽底部 30~50mm。為了便于清洗與排污，可在集水槽底部設置法蘭盲板或排污閥。集水槽的大小根據主管的大小設置。主管道大于200mm時，集水槽按1/2主管直徑設置，小于200mm時，集水槽按100mm或與主管管徑相同。
2）安裝階段，除按設計及上述要求布置管道坡度、疏水點外，還應注意以下常識：
a.蒸汽管道變徑管，應采用偏心變徑管底平，防止積液，而不是同心變徑管。熱水管道為了便于排氣，應采用偏心變徑管頂平。
b.蒸汽系統的過濾器，濾網應水平安裝，而不是濾網向下安裝。避免濾網處積液。
c.分支管道的連接應從主管道的上方取蒸汽。如果從主管的側面或底部取蒸汽，蒸汽會把主管內的冷凝水及管道雜質帶入分支管內，進而進入設備，會影響到設備的工作性能。
d.分支管道的閥門盡可能靠近取汽點。當所連接的設備停機時，可減少閥后分支管道內的凝結水量。避免再次開機時，大量的凝結水隨蒸汽進入設備，避免水錘。
3）在所有疏水閥后安裝止回閥，否則在停機階段凝結水將有可能回流到蒸汽管道中，造成管道內積水。當開啟系統時，出現水錘。疏水閥后安裝止回閥還有一個好處，就是當多個設備疏水共用一根主管時，可防止當某個設備停機時，凝結水回流到停機設備中，這在制藥行業(yè)相當重要，防止交叉污染。凝結水回流到換熱器內，會加劇換熱器的腐蝕。
4）系統剛開始運行時，緩慢開啟閥門，讓殘存在系統中的凝結水在被高速流動的蒸汽帶動之前，慢慢地通過疏水閥排放掉。這在啟機階段相當重要。
2、設備堵塞
蒸汽系統的換熱器、疏水閥、流量計經常被管道內的雜質堵塞、降低工作效率，甚至損壞設備。減少停機和維護時間越來越重要。
2.1 發(fā)生堵塞的原因分析。根本原因是：水垢、鐵銹、焊渣以及其它固體顆粒在施工或運行過程中進入管道系統內。具體有如下情況：
1）安裝過程中因環(huán)境、人為的因素，造成的雜物、垃圾、碎石、砂子等進入管道。
2）管道焊接、切割過程中，形成的氧化皮、焊渣進入管道。
3）運行過程中，碳鋼管道在蒸汽高溫下容易生銹腐蝕，鐵銹呈片狀或形成鐵銹泥，也容易造成堵塞。
2.2 預防措施。
1）進入現場的管子兩端都要封口，防止雜物進入。安裝過程中的暫時不能連接的管口要封閉。
2）管道焊接作業(yè)，盡可能采用氬弧焊打底，防止焊渣進入管道。已安裝成型的管道不允許在上面開孔，防止切割碎片進入管道。需要開孔的管道應提前預制。
3）鐵銹的預防，管道盡可能設計成閉式回水系統，防止大量空氣進入管道內。在蒸汽主管末端安裝排氣閥，及時把管道內的空氣排除。
4）管道安裝完成后，要按照系統，逐根吹掃，把管道內的雜質、焊渣等吹掃干凈后，方可正式投入使用。吹掃時應把流量計、控制閥、換熱器等設備隔離或拆除。防止雜物把設備損壞。
5）*重要的是設計要考慮在每個疏水閥、流量計、控制閥、用汽設備的上游安裝過濾器。為了減少停機時間，在每個重要設備前安裝過濾器，是*經濟的做法。
2.3 疏水不暢。疏水不暢的原因有很多，像疏水閥選型不合適，疏水閥位置安裝不合理，凝結水水管選型、布置不合理都會造成疏水不暢，目前項目執(zhí)行中遇到的疏水不暢主要是：多個設備共用疏水管，凝結水管錯誤接入排水管。
1）疏水不暢的危害。
a.多個設備共用疏水管，當某臺設備停機時，凝結水會串入停機設備。
b.凝結水管錯誤接入排水管，會造成蒸汽串入排水管上游，造成地漏或洗手池等反蒸汽。
2）原因分析。
a.沒有詳細設計，施工人員對蒸汽凝結水的特性認識不清楚。錯誤的認為蒸汽凝結水是無壓力管道。
b.疏水閥后的管道中的凝結水，不僅僅有凝結水，還含有大連的閃蒸蒸汽。經計算，疏水閥后管道內的99%的體積是蒸汽，1%是水。
c.疏水閥后的凝結水管是有壓力的。凝結水管阻力越大，凝結水管的壓力越大。*大可達蒸汽主管道的80%。當0.6MPa的蒸汽系統凝結水接入排水管時，可能造成排水管內壓力達到*0.4MPa，蒸汽可以使凝結水上返40m高。
d.多臺設備并聯時，當某臺設備停機時，蒸汽管道閥門關閉，設備內的蒸汽壓力降低，甚至可能是負壓，主管道內的凝結水就會很容易進入停機的設備內部。
3）解決方法。
a.多臺設備凝結水并聯接入凝結水總管，必須在每個疏水閥后安裝止回閥，防止凝結水倒流。無論疏水閥后的排放管是多么的低，或多么的順暢，均應加止回閥。
b.蒸汽凝結水是有壓管道，必須單獨排放。不得排放到污水管、雨水管中。在設計或施工時，應引起重視，繪制詳細的走向圖，做出技術交底，向工人講解清楚。
蒸汽系統作為工業(yè)廠房的常用公共介質，同時具有高溫、高壓的特點。只有良好的設計與安裝結合，才能安全、高效的提供高品質的蒸汽。希望能夠對蒸汽系統的設計與安裝，有所裨益。
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