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影响蒸汽系统安全高效运行的常见问题处理分析

蒸汽系统在现代应用广泛，在设计、安装和使用过程中往往存在一些常见问题，影响蒸汽系统安全与高效的运行。蒸汽系统常见问题有：水锤问题，设备堵塞，疏水不畅，下面逐一进行分析。

1、水锤问题

1.1 水锤的危害。水锤现象发生时，管道内会发出巨大的响声，还有可能会出现管道的震动。在严重情况下，水锤还会造成管道、阀门等的断裂，造成*其危险的状况。

1.2 水锤形成的原因。水锤的根源来自于管道低点的冷凝水没有及时排放。比如：

1）管道的变形，可能是管道支撑间距过大，造成支架间的管道变形下垂，下垂部位积水。

2）采用不恰当的管道变径，同心变径处容易积水。

3）不正确的过滤器安装。过滤器的滤网应水平安装，而不是向下。

4）不恰当的蒸汽疏水，造成蒸汽主管内留存凝结水。

5）不正确的运行情况，启机阶段阀门开启太快。

1.3 水锤的预防措施。

1）设计阶段，正确设计管道坡度，每隔一段距离以及在管道低点，精心设置疏水点。

a.管道坡度要求。蒸汽管道坡度合理设置应为：顺坡汽水同向流动2‰；逆坡5‰在尽可能的情况下，蒸汽主管道应沿流动方向布置不小于10‰的坡度。蒸汽管网内的凝结水可顺蒸汽流动。地上管网坡度不是特别重要，重要的是在适当位置设置疏水点。

b.需设疏水的位置。疏水点间距：顺坡200m，无坡度100m，逆坡50m设置一个疏水点。管道的低点、上升管道的底部、立管下端、蒸汽管道末端，以及任何可能积存凝结水的地方均应设置疏水点。减压阀、调节阀、重要分支切断阀前；汽水分离器、蒸汽加热设备的低处；蒸汽分配管、分气缸、扩容器的底部；文丘里流量计的上游侧；进入建筑物前的入户管处；

c.主管上疏水应设置集水槽。蒸汽主管道上的疏水管一般为DN15-DN20即可满足凝结水流量的排放要求。但在系统运行时，蒸汽管道内的蒸汽流速会高达162km/h；带动凝结水一起流动。

如不设置集水槽，疏水管直接与蒸汽主管相连，疏水管将不会捕获很多的沿蒸汽主管高速流动的凝结水。为了防止集水槽内的杂质进入疏水阀内，疏水管与集水槽连接时，应距离疏水槽底部 30~50mm。为了便于清洗与排污，可在集水槽底部设置法兰盲板或排污阀。集水槽的大小根据主管的大小设置。主管道大于200mm时，集水槽按1/2主管直径设置，小于200mm时，集水槽按100mm或与主管管径相同。

2）安装阶段，除按设计及上述要求布置管道坡度、疏水点外，还应注意以下常识：

a.蒸汽管道变径管，应采用偏心变径管底平，防止积液，而不是同心变径管。热水管道为了便于排气，应采用偏心变径管顶平。

b.蒸汽系统的过滤器，滤网应水平安装，而不是滤网向下安装。避免滤网处积液。

c.分支管道的连接应从主管道的上方取蒸汽。如果从主管的侧面或底部取蒸汽，蒸汽会把主管内的冷凝水及管道杂质带入分支管内，进而进入设备，会影响到设备的工作性能。

d.分支管道的阀门尽可能靠近取汽点。当所连接的设备停机时，可减少阀后分支管道内的凝结水量。避免再次开机时，大量的凝结水随蒸汽进入设备，避免水锤。

3）在所有疏水阀后安装止回阀，否则在停机阶段凝结水将有可能回流到蒸汽管道中，造成管道内积水。当开启系统时，出现水锤。疏水阀后安装止回阀还有一个好处，就是当多个设备疏水共用一根主管时，可防止当某个设备停机时，凝结水回流到停机设备中，这在制药行业相当重要，防止交叉污染。凝结水回流到换热器内，会加剧换热器的腐蚀。

4）系统刚开始运行时，缓慢开启阀门，让残存在系统中的凝结水在被高速流动的蒸汽带动之前，慢慢地通过疏水阀排放掉。这在启机阶段相当重要。

2、设备堵塞

蒸汽系统的换热器、疏水阀、流量计经常被管道内的杂质堵塞、降低工作效率，甚至损坏设备。减少停机和维护时间越来越重要。

2.1 发生堵塞的原因分析。根本原因是：水垢、铁锈、焊渣以及其它固体颗粒在施工或运行过程中进入管道系统内。具体有如下情况：

1）安装过程中因环境、人为的因素，造成的杂物、垃圾、碎石、砂子等进入管道。

2）管道焊接、切割过程中，形成的氧化皮、焊渣进入管道。

3）运行过程中，碳钢管道在蒸汽高温下容易生锈腐蚀，铁锈呈片状或形成铁锈泥，也容易造成堵塞。

2.2 预防措施。

1）进入现场的管子两端都要封口，防止杂物进入。安装过程中的暂时不能连接的管口要封闭。

2）管道焊接作业，尽可能采用氩弧焊打底，防止焊渣进入管道。已安装成型的管道不允许在上面开孔，防止切割碎片进入管道。需要开孔的管道应提前预制。

3）铁锈的预防，管道尽可能设计成闭式回水系统，防止大量空气进入管道内。在蒸汽主管末端安装排气阀，及时把管道内的空气排除。

4）管道安装完成后，要按照系统，逐根吹扫，把管道内的杂质、焊渣等吹扫干净后，方可正式投入使用。吹扫时应把流量计、控制阀、换热器等设备隔离或拆除。防止杂物把设备损坏。

5）*重要的是设计要考虑在每个疏水阀、流量计、控制阀、用汽设备的上游安装过滤器。为了减少停机时间，在每个重要设备前安装过滤器，是*经济的做法。

2.3 疏水不畅。疏水不畅的原因有很多，像疏水阀选型不合适，疏水阀位置安装不合理，凝结水水管选型、布置不合理都会造成疏水不畅，目前项目执行中遇到的疏水不畅主要是：多个设备共用疏水管，凝结水管错误接入排水管。

1）疏水不畅的危害。

a.多个设备共用疏水管，当某台设备停机时，凝结水会串入停机设备。

b.凝结水管错误接入排水管，会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.没有详细设计，施工人员对蒸汽凝结水的特性认识不清楚。错误的认为蒸汽凝结水是无压力管道。

b.疏水阀后的管道中的凝结水，不仅仅有凝结水，还含有大连的闪蒸蒸汽。经计算，疏水阀后管道内的99%的体积是蒸汽，1%是水。

c.疏水阀后的凝结水管是有压力的。凝结水管阻力越大，凝结水管的压力越大。*大可达蒸汽主管道的80%。当0.6MPa的蒸汽系统凝结水接入排水管时，可能造成排水管内压力达到*0.4MPa，蒸汽可以使凝结水上返40m高。

d.多台设备并联时，当某台设备停机时，蒸汽管道阀门关闭，设备内的蒸汽压力降低，甚至可能是负压，主管道内的凝结水就会很容易进入停机的设备内部。

3）解决方法。

a.多台设备凝结水并联接入凝结水总管，必须在每个疏水阀后安装止回阀，防止凝结水倒流。无论疏水阀后的排放管是多么的低，或多么的顺畅，均应加止回阀。

b.蒸汽凝结水是有压管道，必须单独排放。不得排放到污水管、雨水管中。在设计或施工时，应引起重视，绘制详细的走向图，做出技术交底，向工人讲解清楚。

蒸汽系统作为工业厂房的常用公共介质，同时具有高温、高压的特点。只有良好的设计与安装结合，才能安全、高效的提供高品质的蒸汽。希望能够对蒸汽系统的设计与安装，有所裨益。

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