蒸汽管网热损过大的后果

蒸汽管道、设备、阀门和法兰等管道部件会向周围空间产生热辐射。同时，热量会沿着管道等表面通过热传导向其它与之相连或接触的管路、支架、设施等传递。此外，热量还会通过对流散热的方式被传递到管道周围空气和环境中。蒸汽在管网输送过程中通过热辐射、热传导和热对流方式不断散失热量，产生蒸汽管网热损耗。

蒸汽管网热损过大会产生很多不良后果，孚雷德简要整理如下：

热能浪费大 一根长度1000米口径DN100的蒸汽管道，如果用50毫米玻璃纤维保温，当蒸汽为6.0barg饱和蒸汽、环境温度25℃和轻风（风速9米/秒）时，管道热损耗浪费蒸汽约122公斤/小时，2928公斤/天，浪费1069吨蒸汽/年。如蒸汽价格按300元/吨计，则每年损失约32.1万元。而且管道口径越大，蒸汽压力/温度越高，浪费越大。对于北方地区的企业，冬季环境温度低，蒸汽管网热损造成的浪费会更大。

压力损失大 蒸汽在输送过程中产生的热损耗使得部分蒸汽发生相变后成为冷凝水，而冷凝水比容远低于相同压力下饱和蒸汽的比容。比如，6.0barg饱和蒸汽变成冷凝水时，比容降低到原来的3.7%，即同样质量的蒸汽冷凝后体积缩小到不足原来的百分之四，这种现象必然引起管道内压力的下降。蒸汽管网热损越大，蒸汽压力下降越多，即蒸汽压力损失愈大。

蒸汽品质差 蒸汽管网散热导致部分蒸汽变成冷凝水，管网内蒸汽含水增多。简便起见，以蒸汽裸管为例：一根长度为50米的DN150蒸汽裸管，在蒸汽为8.0barg的饱和蒸汽、环境温度15℃和没有风的情况下，每小时因散热而产生的蒸汽冷凝水约123公斤。孚雷德经过多年现场考察和评估发现，对于长度达到一千米、口径DN125以上（含） 的饱和蒸汽管道，蒸汽含水量超过15%属常见现象。

水锤频率高 蒸汽管网发生热损失后产生冷凝水，如果管道中集聚冷凝水较多，在系统起机或生产过程中负载瞬间加大时蒸汽速度骤然提高，蒸汽会推动冷凝水冲向位于其运动方向的阀门、管道和设备等任何阻挡物，产生水锤。蒸汽管道在经受长期冲蚀和腐蚀之后变薄甚至泄漏，这时一旦有水锤出现，容易造成蒸汽管道爆裂并引发安全事故。

管道寿命短 高速流动的蒸汽夹带水分时会冲蚀管壁，使管壁渐渐变薄，管道转角部分冲蚀更严重。此外，蒸汽管网中常有空气存在。在潮湿的空气中，钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜，水膜含有氢离子和氢氧根离子，还溶解了氧气，形成了一层电解质溶液，此溶液与钢铁里的铁以及少量的碳形成无数微小的原电池，铁是负极，碳是正极，铁会失去电子而被氧化，此乃电化学腐蚀。常用作蒸汽管道的碳钢管，会因腐蚀和冲蚀而加速变薄乃至泄漏。

设备效率低 蒸汽含水时，水中携带的化学物质和其它杂质会沉积在换热设备表面上形成污垢，产生热阻。同时，蒸汽含水会增加蒸汽冷凝时形成的冷凝水膜厚度,使得热阻更大。同样厚度的冷凝水膜，热阻是不锈钢的100—150倍，铜的500—600倍。另外，蒸汽管网热损大会导致用汽点蒸汽焓值降低；此外，蒸汽管网热损大时，用汽点蒸汽压力降低。这些都会大幅降低设备生产效率。

生产受影响 低品质的蒸汽会降低设备加热效率和效果，影响生产工艺和生产稳定性。对于加热设备而言，工艺温度不达标、温度不稳定、升温慢等问题均会影响生产和产品质量问题；对于加湿、烘蒸等设备而言，湿度过大、物料水分高等问题同样也会引发产品质量。更严重的情形是，因蒸汽管网热损耗过大而导致用汽端蒸汽压力不足时，生产和产品品质受到严重影响。

计量误差大 蒸汽管网热损耗过大会导致蒸汽含水多。对于涡街流量计，蒸汽中的凝结水会扰乱漩涡发生而影响计量精度；对于孔板流量计，蒸汽中的凝结水会影响孔板前后压差而降低计量精度。另一个常见的问题是，处于蒸汽管网下游各用汽点的计量分表的流量数据总和与管网上游计量总表数据差距很大，影响内部核算和有效能源管理，而且管径越大、保温越差和环境温度越低，问题越严重。

可见，蒸汽管网热损耗不仅影响着蒸汽系统用能效率、设备生产效率、生产稳定性，而且还关系着产品质量和系统长期运维费用及其寿命。根据热力学第零定律和第二定律，尽管蒸汽管网热损耗无法杜绝，但可以通过科学的技术手段和采用先进的材料来降低损失。