摘要：在正常運行的蒸汽管道中，因管壁散熱等原因會形成一定數量的冷凝液，如果不及時排出，被汽流推至低洼處或管道末端集中，會造成水擊。

摘要：在正常運行的蒸汽管道中，因管壁散熱等原因會形成一定數量的冷凝液，如果不及時排出，被汽流推至低洼處或管道末端集中，會造成水擊。蒸汽管道水擊會對蒸汽管道及設備的平穩、安全運行構成嚴重威脅。采取合理的設計、措施、操作方式，避免或減小水擊的危害，保證蒸汽管道和設備安全、平穩運行。

關鍵詞：蒸汽管道；水擊的危害；水擊現象的處置措施；水擊的預防措施

一、蒸汽管道水擊的形成及危害 無論是輸送過熱蒸汽還是飽和蒸汽的管道，在系統啟動或運行時，如果疏水不充分，蒸汽中就會帶有凝結水。如果此時突然開啟閥門，攜帶著凝結水的蒸汽會流動起來，形成波浪，凝結水較多時會形成水堵，如圖1所示。水堵被高速汽流推動前進，由于水的慣性和不可壓縮性，撞擊管壁，彎頭，閥門等管道附件，引起管道中流動的流體壓力發生反復的、劇烈的周期性變化，這種現象稱為水擊，又稱“水錘”[1]。水堵一旦撞擊到管道的拐彎處或閥門位置時，流動瞬間停止，釋放出動能，造成壓力變化，形成沖擊波，沖擊管道和閥門，造成直接水擊。為了避免蒸汽管道在投用過程中，造成管道過大的熱應力和水擊，使管道產生永久變形或裂紋，因此蒸汽管道投用時必須提前進行蒸汽暖管。蒸汽暖管原則要先主管后支管、按照介質走向依次分段進行暖管；暖管時要先升溫再升壓，確保管道過熱后方可提壓。

舉例：某公司低溫甲醇洗裝置低壓過熱蒸汽管線投用過程中發生水擊事件經過：低溫甲醇洗裝置甲醇水分離塔再沸器采用低壓過熱蒸汽做為加熱介質，壓力1.5MPa、溫度240℃。低壓過熱蒸汽自蒸汽母管引至低溫甲醇洗界區，支管較長，長約100m，含2段Ω型膨脹節（膨脹節約1.5m高）。在投用運過程中，當開啟蒸汽管線末端疏水導淋后，發生蒸汽管道水擊事故，管道發生縱向劇烈振動并伴有巨大聲響（金屬敲擊般的尖銳聲響），導致管道支架脫落，管道位移。

事件原因：此段蒸汽管道停運后相應疏水導淋閥開度不足，在低壓過熱蒸汽進汽閥門未關閉嚴密情況下，蒸汽漏入管道內并逐漸冷卻為水并積聚在管道中，在投用過程中，疏水不暢，導致發生蒸汽管道水擊事故。

蒸汽管道發生以上水擊事故時，主要的現象：其一管道系統發生強烈振動，管道本體、支架（管托）均有振動，水擊越強烈振動也越強烈；其二管道內發出刺耳的聲響，但不同情況下的水擊時發出的聲響各不相同，如投運時暖管或疏水不足的管道多階段性地發出“咚咚”的聲響；而蒸汽帶水進入管道則多發出類似警報聲的連續嘯叫聲；停運后的蒸汽管道發生水擊時多階段性的發出金屬敲擊般的尖銳聲響[2]。

二、蒸汽管道產生水擊的原因

1.蒸汽管道送汽前未進行暖管和疏水。

2.操作不當，投用蒸汽管線時進汽閥開啟過快、開度過大，或暖管不充分。

3.前端系統帶入冷凝水，例如前端鍋爐蒸汽出口帶水或者前端輸送系統中的冷凝水進入蒸汽管網。

4.蒸汽管道設計不合理，在管線末端或低點未設置疏水系統。

5.疏水器選型過小或疏水管線管徑設計過細，使產生的凝結水不能及時排除，導致發生水擊。

6.蒸汽管道停運后相應疏水沒有及時開啟或開啟過小，在投用過程中，疏水不暢，導致發生水擊[3]。

7.蒸汽管道暖管時升溫、升壓速率過快，沒有嚴格執行蒸汽管道暖管原則。

三、蒸汽管道產生水擊的處置措施

1.蒸汽管道暖管操作過程中，如果產生水擊致使管道振動，應及時關小或關閉進汽閥以控制適當的暖管速度，并及時開啟蒸汽管道導淋閥排放積水。

2.如果蒸汽暖管過程中，已出現嚴重液擊情況，要立即關閉蒸汽主管界區閥，按照介質走向逐一緩慢開大導淋進行疏水、泄壓。同時進行蒸汽管網短時間泄壓，避免較大的事故發生。

3.停運后的蒸汽管道發生水擊時，檢查相應進汽閥，確保其關閉嚴密，同時要檢查停運蒸汽管道導淋閥和疏水器狀態，確保其處于開啟狀態。

4.立即排查蒸汽管道沿途低點疏水導淋狀態，如果疏水排放量較小，必須緩慢調整導淋閥開度觀察疏水情況、如果蒸汽管道內大量積液短時間不能徹底排完，要合理控制相關導淋閥開度，禁止導淋閥開得過大造成管道再次劇烈振動。

5.采用疏水母管制的系統，若疏水母管帶壓，就會導致疏水不暢，此時應查明疏水母管帶壓原因，消除余壓。若其它管路的蒸汽通過疏水母管竄入停運的蒸汽管道內，管道的水擊程度就會加劇，此時應疏通疏水母管，避免蒸汽沿疏水母管竄入停運的蒸汽管道內[4]。

四、蒸汽管道發生水擊的預防措施

1.蒸汽管道投用前，應檢查疏水導淋系統正常、通暢，管道內積水已排凈。

2.設計安裝合理的、規范的疏水導淋系統，及時有效排放管道內的凝結水。

3.選擇安裝性能好，疏水量大，對負荷變化適應性強的疏水器。

4.停運后的蒸汽管線相應疏水器、導淋應保持開啟狀態，同時應定期維護進汽閥，確保其關閉嚴密，防止蒸汽漏入停運蒸汽管線。

5.運行期間監控蒸汽參數的變化，尤其是對蒸汽溫度的監視，發現異常降溫，及時做出調整。

6.蒸汽管道暖管時要先升溫再升壓，確保管道過熱后再提壓。暖管期間升溫速率控制在2~5℃/min，升壓速率控制在0.1~0.2MPa/min。

7.嚴禁因為操作上的失誤而引起水擊事件，例如，延遲閥門關閉時間，蒸汽漏入停運蒸汽管道的操作；蒸汽管道投用前，不確認相應疏水系統等。

8.對管道進行科學合理的布置，例如支管向下彎曲，在管道最低點容易淤積冷凝管的位置設置相應的排水閥，疏水閥設置之后管道水擊現象消失。

結語： 綜上所述，文章從操作層面分析了蒸汽管道水擊的形成及危害、蒸汽管道產生水擊的原因、蒸汽管道產生水擊的處置措施以及蒸汽管道發生水擊的預防措施四個方面展開了論述與分析。并介紹如何通過科學合理的布置，規范的操作來避免蒸汽管道產生嚴重的水擊事故。

來源講武堂