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摘要：如果区域管网投入运行时间不长，会存在着从设计到安装运行等方面的认识不足。热网事故屡有发生，且多为恶性事故。作者认为这并非某个城市或某个区域的偶然，而是在热网建设投入阶段的一种普遍现象。本文作者结合2009年某区域几次故障发生、详尽描述了其发现及认定，并针对性地提出自己的认识，望能对同行业在订货、施工及运行方面提供参考。
关键词：蒸汽网事故案例分析
导言：
2009年某区域供热公司蒸汽网事故共发生7次，跨两个供暖季。除第一次外，其他六次都集中在2009年冬季，自11月14日至12月22日，共一个月零一周的时间，平均不到每周一次。这样的恶性事故，在正常供热季节频发，并非偶然，对企业和社会造成了严重影响。该区域管网投入时间不长，存在着从设计到安装运行等方面的认识不足。现将09年的几次故障发现及认定叙述如下，并针对性地提出自己的认识，望能对同行业在订货、施工及运行方面提供参考。
第一节：事故记录
编号09-01
发现时间:2009年1月27日上午
外在现象及初步认定:相邻排潮管有压排汽，认定管道泄漏。2009年2月5日开挖找出漏点，观察为补偿器故障，其与工作管的焊缝处裂开。
编号09-02
发现时间:2009年11月14日下午
外在现象及初步认定:排潮管突然有压排汽，流量及压力逐渐增大。现场确认漏点时间：11月21日上午。
编号09-03
发现时间:2009年12月5日
外在现象及初步认定:相邻几个排潮管排量在供汽后一直不减，明显多于其他;该段路面,积雪融化较快。
编号09-04
发现时间:2009年12月9日下午
外在现象及初步认定:相邻两处排潮管有压排汽，认定管道泄漏。
编号09-05
发现时间:2009年12月18日
外在现象及初步认定:相近排潮管压力陡增。查图并观察一段时间后认定最近的补偿器处有漏点。
补偿器规格型号表
管径 压力 补偿量 数量（个）
DN350 2.5Mpa 200mm 1
DN250 1.6Mpa 220mm 1
编号09-06
发现时间:2009年12月22日下午
外在现象及初步认定:相邻排潮管排汽压力虽不高，但量逐渐加大;该段沥青路面温度升高。
编号09-07
发现时间:2009年12月22日19：40
外在现象及初步认定:该段沥青路面飞溅，水汽强烈冲出。爆管。
第二节：事故原因类比分析
编号 漏点描述 事故原因认定 抢修费及直接损失费（元） 责任者 其他说明
09-01 补偿器与工作管的焊缝处裂开
补偿器材料质量及制作工艺 19,150.00 补偿器供货商
09-02 疏水¢377×48三通，其下部肋板与¢48管接触处，工作管撕裂，裂缝长约3mm。 三通固定肋板焊接时工作管咬肉较深，工作钢管受损。属严重管件加工质量责任事故 35,571.00 管件加工供货单位 由此推断05年7月6日、09年7月16日管网施工时也发现焊接过度情况，已运行及未运行管线存同样安全隐患
09-03 预留三通漏汽。其盲板焊缝撕裂伤，长度约20mm。 施工时，其预留三通未按规范做嵌入式盲板封堵 56,825.00 施工安装单位 其它10个预留三通虽未发现类似情况，仍存安全隐患，需停供时开挖检查
09-04 疏水¢377×48三通下面肋板与¢48管接触处漏汽。固定肋板处工作管撕裂，裂缝长约3mm 三通固定肋板焊接时工作管咬肉较深，钢管受损 63,470.00 管件加工供货单位
09-05 DN350正单补和DN250正单补漏汽，两个补偿器波纹管裂开 补偿器波纹管开裂，属产品质量缺陷 146,684.00 补偿器供货商
09-06 ¢273×219疏水三通的集水管座¢219盲板开裂。 施工时，其预留三通未按规范做嵌入式盲板封堵 99,620.00 施工安装单位
09-07 双补偿器爆裂漏汽，双补北端管线爆裂漏汽 管网运行操作不当，产生水击，造成事故 96,196.00 热力调度运行部门
合计 517,516.00
第三节：质量控制跟进建议
由汇总表中可以看出，2009年所发生的7次事故，可以合并为四个内容，即：
补偿器破裂引起的泄漏事故2次
预制三通破裂引起的泄漏事故2次
施工封堵破裂引起的泄漏事故2次
运行操作不当引起的水击泄漏事故1次
而在以上四个内容中，可以归纳为两个方面：围绕材料及加工安装方面占大多数，为事故率的85%；其中第4项看起来属于运行操作不当，实际与设计和管网规划的不合理脱不了干系。现就这两方面事故的发生过程及质量控制跟进做些阐述，以供参考。
3,1补偿器材质问题。国产补偿器材料来源鱼龙混杂，正规大厂家比较规范，所选材料会根据工况特点选择各类不锈钢或其它有色金属；而某些小厂家为了减低成本，在制作中低压型号时，使用替代品，而这些替代品在物理性能上或许可以与正品材料相似甚至更高，但其化学成分不尽相同。在工作高温并瞬间压力变换的状态下，无法承受疲劳损伤。这是造成补偿器破裂的一个原因。
3,2补偿器加工环节。除了材质本身，补偿器加工工艺也是造成事故的主要原因。液壓整体成型是比较成熟的工艺。正规厂家会配有RT探伤室、理化试验室，并有水压试验机、气压试验机、氦质谱检漏仪等检测设备。在编号09-01中，破裂点位于波纹管端部接合处。这个位置由于固定端与波纹活动部件在受热情况下变形量不一致，易造成应力集中。这就要求在补偿器加工工艺设计和生产时考虑实际应用时的应力释放和缓解。
上述两条说明，应用单位在选购补偿器时，应充分考察厂家的加工实力及其工艺处理过程。
3,3预制管件问题。很多使用单位在订货时，委托保温厂家制作三通、疏水等管件，但在订货合同中多半只对保温方面做出规定，却并未对此类管件的详细检验过程和质量控制点做出要求，也没有与委托加工单位详细讨论这方面的加工、吊装、运输等环节，所以就出现如本文中提到的几次事故，而这种事故隐患甚至远远超过已发现的几次。类似情况也发生在整管保温加工环节，如本区域中在安装试压时就曾发现过。由此可见，管件及整管在保温制作时的辅助焊接部分同样威胁管网的运行安全，不容小觑。建议辅助焊接作业仍由熟练焊工担任并在制作保温前互检签单，如出现电流太大咬肉过深的现象必须慎重处理；在吊装时不能简单地挂起外管两头（会引起工作管支撑点撕裂），应按规范用吊带起运。建议在整管内外支撑方式上改进传统的“三点直连支撑”做法。
3,4现场安装问题。从现场安装事故的发生来看主要发生在末端封堵。这说明一个现象，即正常的外观检测记录及探伤检测并未涉及这些部位（一般情况下被忽略，探伤无法对此检测，所以主观的外观检测便显得尤为重要）。一个不经意的漏检会造成无尽后患。实际上，封堵是有技术及规范要求的，施工单位也当然明白如何做，只要按照规范处理就不会发生事故。关键是甲乙双方的管理都缺位，而有经验的熟练技工又往往不亲自做这道封堵工序，或者没经过理论上的培训。也说明在安装环节-细节真的决定成败。建议类似预留或封堵位置均应经甲乙双方同时现场检查签字，并对外防腐处理做出具体要求（很多施工单位往往忽视这点，在后来的续建工程中，其时间跨度和施工单位往往都有变化，腐蚀破坏会形成危险隐患）。在施工组织设计中，应将该部位的存档要求单独写明，如必须有照片记录，以备后查。
3,5运行环节。正如上面所提到的“看起来属于运行操作不当，实际与设计和管网规划的不合理脱不了干系”。运行环节的事故原因，应首先追溯到建设单位的管网规划，其次是设计单位的运行设计，再次到运行管理单位的操作手册。
3,5,1在规划中，虽然应考虑随市政工程的基础建设铺设干支管线，但更应充分考虑地下设施的折旧程度、维修保养成本与区域供热的发展关系。目前的蒸汽干网多敷设于市政道路的主路地下一侧。这种直埋方式固然有利于市政总体布局、并有利于市区美观，但其致命的弱点就是检修和处理事故的后期工作非常困难。因为尚没有一个城市的蒸汽管网敢保证不出任何事故。蒸汽管网多是在高温高压下运行，这项技术还不是完美无缺的，还会因各方面原因造成泄漏（正如我们上面所提到的材料和加工方面等）。所以，认清管网的特点，有针对性地在规划时决定，是否提前预埋、如果预埋应尽量避开哪些区域（如商业区）。在有些蒸汽管网发展较早的城市，相当部分是采用了半地下明管敷设的方式。这对后期检修和安全运行提供了充分的保障。建议干线管网规划时应考虑这种方式。
3,5,2设计单位的设计往往只注重于对材料加工的要求和施工的要求，忽略了对后期运行的设计。实际上，管网设计本身的重要内容就是运行设计。这除了设计单位经验不足外，建设单位往往也并未对此提出建议。而一个新建成的区域又总是面临着运行经验不足或根本没有。本案例中的事故就是发生在首次并网运行和停运的多次交替之中，设计上又没有提供类似情况的运行建议书。所以区域运行设计必须由设计单位与运行单位（热源单位）充分沟通并随设计手册提交。
3,5,3操作手册。对运行单位来说，操作手册是必须具备的。但仅有书面的东西远不能代表运行的安全。在本案例中，主要的问题是上游管线修复时反复开启关闭疏水阀，压力骤增和骤减，温度反复变化，而下游停用段距离过长又未及时排出冷凝水，造成气水相击。当值人员包括巡线工、锅炉工、阀門操作工等必须在岗前经过起码的理论培训和现场演练（本案例的工作人员的岗前培训不足是造成事故的一个原因）。各工种必须严格执行值班主任的指令。
总之，蒸汽网由于其本身特点高温高压、用户负荷变化不稳定，又往往处于热闹市区，一旦事故即无小事。我们看到，仅上述几次事故就造成直接经济损失达517516.00元，这不包括因此而造成的工厂停工损失和其他社会效益损失。因此，我们认为，事后积极处理不如事前消弭隐患。我们希望通过上述案例的分析可为同行提供建设规划、材料定制及施工运行方面的参考。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：蒸汽网事故案例分析
导言：
2009年某区域供热公司蒸汽网事故共发生7次，跨两个供暖季。除第一次外，其他六次都集中在2009年冬季，自11月14日至12月22日，共一个月零一周的时间，平均不到每周一次。这样的恶性事故，在正常供热季节频发，并非偶然，对企业和社会造成了严重影响。该区域管网投入时间不长，存在着从设计到安装运行等方面的认识不足。现将09年的几次故障发现及认定叙述如下，并针对性地提出自己的认识，望能对同行业在订货、施工及运行方面提供参考。
第一节：事故记录
编号09-01
发现时间:2009年1月27日上午
外在现象及初步认定:相邻排潮管有压排汽，认定管道泄漏。2009年2月5日开挖找出漏点，观察为补偿器故障，其与工作管的焊缝处裂开。
编号09-02
发现时间:2009年11月14日下午
外在现象及初步认定:排潮管突然有压排汽，流量及压力逐渐增大。现场确认漏点时间：11月21日上午。
编号09-03
发现时间:2009年12月5日
外在现象及初步认定:相邻几个排潮管排量在供汽后一直不减，明显多于其他;该段路面,积雪融化较快。
编号09-04
发现时间:2009年12月9日下午
外在现象及初步认定:相邻两处排潮管有压排汽，认定管道泄漏。
编号09-05
发现时间:2009年12月18日
外在现象及初步认定:相近排潮管压力陡增。查图并观察一段时间后认定最近的补偿器处有漏点。
补偿器规格型号表
管径 压力 补偿量 数量（个）
DN350 2.5Mpa 200mm 1
DN250 1.6Mpa 220mm 1
编号09-06
发现时间:2009年12月22日下午
外在现象及初步认定:相邻排潮管排汽压力虽不高，但量逐渐加大;该段沥青路面温度升高。
编号09-07
发现时间:2009年12月22日19：40
外在现象及初步认定:该段沥青路面飞溅，水汽强烈冲出。爆管。
第二节：事故原因类比分析
编号 漏点描述 事故原因认定 抢修费及直接损失费（元） 责任者 其他说明
09-01 补偿器与工作管的焊缝处裂开
补偿器材料质量及制作工艺 19,150.00 补偿器供货商
09-02 疏水¢377×48三通，其下部肋板与¢48管接触处，工作管撕裂，裂缝长约3mm。 三通固定肋板焊接时工作管咬肉较深，工作钢管受损。属严重管件加工质量责任事故 35,571.00 管件加工供货单位 由此推断05年7月6日、09年7月16日管网施工时也发现焊接过度情况，已运行及未运行管线存同样安全隐患
09-03 预留三通漏汽。其盲板焊缝撕裂伤，长度约20mm。 施工时，其预留三通未按规范做嵌入式盲板封堵 56,825.00 施工安装单位 其它10个预留三通虽未发现类似情况，仍存安全隐患，需停供时开挖检查
09-04 疏水¢377×48三通下面肋板与¢48管接触处漏汽。固定肋板处工作管撕裂，裂缝长约3mm 三通固定肋板焊接时工作管咬肉较深，钢管受损 63,470.00 管件加工供货单位
09-05 DN350正单补和DN250正单补漏汽，两个补偿器波纹管裂开 补偿器波纹管开裂，属产品质量缺陷 146,684.00 补偿器供货商
09-06 ¢273×219疏水三通的集水管座¢219盲板开裂。 施工时，其预留三通未按规范做嵌入式盲板封堵 99,620.00 施工安装单位
09-07 双补偿器爆裂漏汽，双补北端管线爆裂漏汽 管网运行操作不当，产生水击，造成事故 96,196.00 热力调度运行部门
合计 517,516.00
第三节：质量控制跟进建议
由汇总表中可以看出，2009年所发生的7次事故，可以合并为四个内容，即：
补偿器破裂引起的泄漏事故2次
预制三通破裂引起的泄漏事故2次
施工封堵破裂引起的泄漏事故2次
运行操作不当引起的水击泄漏事故1次
而在以上四个内容中，可以归纳为两个方面：围绕材料及加工安装方面占大多数，为事故率的85%；其中第4项看起来属于运行操作不当，实际与设计和管网规划的不合理脱不了干系。现就这两方面事故的发生过程及质量控制跟进做些阐述，以供参考。
3,1补偿器材质问题。国产补偿器材料来源鱼龙混杂，正规大厂家比较规范，所选材料会根据工况特点选择各类不锈钢或其它有色金属；而某些小厂家为了减低成本，在制作中低压型号时，使用替代品，而这些替代品在物理性能上或许可以与正品材料相似甚至更高，但其化学成分不尽相同。在工作高温并瞬间压力变换的状态下，无法承受疲劳损伤。这是造成补偿器破裂的一个原因。
3,2补偿器加工环节。除了材质本身，补偿器加工工艺也是造成事故的主要原因。液壓整体成型是比较成熟的工艺。正规厂家会配有RT探伤室、理化试验室，并有水压试验机、气压试验机、氦质谱检漏仪等检测设备。在编号09-01中，破裂点位于波纹管端部接合处。这个位置由于固定端与波纹活动部件在受热情况下变形量不一致，易造成应力集中。这就要求在补偿器加工工艺设计和生产时考虑实际应用时的应力释放和缓解。
上述两条说明，应用单位在选购补偿器时，应充分考察厂家的加工实力及其工艺处理过程。
3,3预制管件问题。很多使用单位在订货时，委托保温厂家制作三通、疏水等管件，但在订货合同中多半只对保温方面做出规定，却并未对此类管件的详细检验过程和质量控制点做出要求，也没有与委托加工单位详细讨论这方面的加工、吊装、运输等环节，所以就出现如本文中提到的几次事故，而这种事故隐患甚至远远超过已发现的几次。类似情况也发生在整管保温加工环节，如本区域中在安装试压时就曾发现过。由此可见，管件及整管在保温制作时的辅助焊接部分同样威胁管网的运行安全，不容小觑。建议辅助焊接作业仍由熟练焊工担任并在制作保温前互检签单，如出现电流太大咬肉过深的现象必须慎重处理；在吊装时不能简单地挂起外管两头（会引起工作管支撑点撕裂），应按规范用吊带起运。建议在整管内外支撑方式上改进传统的“三点直连支撑”做法。
3,4现场安装问题。从现场安装事故的发生来看主要发生在末端封堵。这说明一个现象，即正常的外观检测记录及探伤检测并未涉及这些部位（一般情况下被忽略，探伤无法对此检测，所以主观的外观检测便显得尤为重要）。一个不经意的漏检会造成无尽后患。实际上，封堵是有技术及规范要求的，施工单位也当然明白如何做，只要按照规范处理就不会发生事故。关键是甲乙双方的管理都缺位，而有经验的熟练技工又往往不亲自做这道封堵工序，或者没经过理论上的培训。也说明在安装环节-细节真的决定成败。建议类似预留或封堵位置均应经甲乙双方同时现场检查签字，并对外防腐处理做出具体要求（很多施工单位往往忽视这点，在后来的续建工程中，其时间跨度和施工单位往往都有变化，腐蚀破坏会形成危险隐患）。在施工组织设计中，应将该部位的存档要求单独写明，如必须有照片记录，以备后查。
3,5运行环节。正如上面所提到的“看起来属于运行操作不当，实际与设计和管网规划的不合理脱不了干系”。运行环节的事故原因，应首先追溯到建设单位的管网规划，其次是设计单位的运行设计，再次到运行管理单位的操作手册。
3,5,1在规划中，虽然应考虑随市政工程的基础建设铺设干支管线，但更应充分考虑地下设施的折旧程度、维修保养成本与区域供热的发展关系。目前的蒸汽干网多敷设于市政道路的主路地下一侧。这种直埋方式固然有利于市政总体布局、并有利于市区美观，但其致命的弱点就是检修和处理事故的后期工作非常困难。因为尚没有一个城市的蒸汽管网敢保证不出任何事故。蒸汽管网多是在高温高压下运行，这项技术还不是完美无缺的，还会因各方面原因造成泄漏（正如我们上面所提到的材料和加工方面等）。所以，认清管网的特点，有针对性地在规划时决定，是否提前预埋、如果预埋应尽量避开哪些区域（如商业区）。在有些蒸汽管网发展较早的城市，相当部分是采用了半地下明管敷设的方式。这对后期检修和安全运行提供了充分的保障。建议干线管网规划时应考虑这种方式。
3,5,2设计单位的设计往往只注重于对材料加工的要求和施工的要求，忽略了对后期运行的设计。实际上，管网设计本身的重要内容就是运行设计。这除了设计单位经验不足外，建设单位往往也并未对此提出建议。而一个新建成的区域又总是面临着运行经验不足或根本没有。本案例中的事故就是发生在首次并网运行和停运的多次交替之中，设计上又没有提供类似情况的运行建议书。所以区域运行设计必须由设计单位与运行单位（热源单位）充分沟通并随设计手册提交。
3,5,3操作手册。对运行单位来说，操作手册是必须具备的。但仅有书面的东西远不能代表运行的安全。在本案例中，主要的问题是上游管线修复时反复开启关闭疏水阀，压力骤增和骤减，温度反复变化，而下游停用段距离过长又未及时排出冷凝水，造成气水相击。当值人员包括巡线工、锅炉工、阀門操作工等必须在岗前经过起码的理论培训和现场演练（本案例的工作人员的岗前培训不足是造成事故的一个原因）。各工种必须严格执行值班主任的指令。
总之，蒸汽网由于其本身特点高温高压、用户负荷变化不稳定，又往往处于热闹市区，一旦事故即无小事。我们看到，仅上述几次事故就造成直接经济损失达517516.00元，这不包括因此而造成的工厂停工损失和其他社会效益损失。因此，我们认为，事后积极处理不如事前消弭隐患。我们希望通过上述案例的分析可为同行提供建设规划、材料定制及施工运行方面的参考。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。