關(guān)于鍋爐設(shè)計中的可靠性分析

胡雪

摘 要：鍋爐作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，其運行的可靠性、安全性和經(jīng)濟性對工業(yè)生產(chǎn)而言非常重要。為了保證鍋爐系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行，在鍋爐設(shè)計階段，需要對其可靠性進行分析，進而保證設(shè)計的每個構(gòu)件都能夠可靠運行。由于鍋爐屬于特種設(shè)備，所以在設(shè)計時對可靠性的要求比較嚴格，需要遵循一定的設(shè)計原則，掌控好可靠性設(shè)計指標(biāo)，從而確保鍋爐設(shè)計質(zhì)量，為工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

關(guān)鍵詞：鍋爐；設(shè)計；可靠性；標(biāo)準(zhǔn)

前言

可靠性是鍋爐設(shè)計的重要指標(biāo)之一，其是對鍋爐運行性能以及質(zhì)量進行衡量的重要參數(shù)，是保證鍋爐能夠安全、穩(wěn)定、高效運行的重要保障，所以可靠性在鍋爐設(shè)計時應(yīng)該作為重要的評判標(biāo)準(zhǔn)。鍋爐作為重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在我國的工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，如果鍋爐設(shè)計的性能以及質(zhì)量不達標(biāo)，不僅會降低鍋爐自身的使用壽命，而且在運行過程中還可能會發(fā)生安全事故，為工業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟損失。只有保證鍋爐設(shè)計的可靠性，使其各項指標(biāo)都能夠達到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠為鍋爐的后期運行奠定良好的基礎(chǔ)。可靠性設(shè)計包含眾多因素，所以在設(shè)計階段，應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備工作，綜合與鍋爐可靠性相關(guān)的所有因素，為設(shè)計方案提供完整的素材，從而保證鍋爐設(shè)計的可靠性。

1 鍋爐設(shè)計可靠性的必要性

鍋爐屬于熱能動力設(shè)備，體積龐大，在運行過程中，有些設(shè)備需要長期處于高溫高壓狀態(tài)下，其特殊的工作性質(zhì)決定了其運行過程中需要承受較大的壓力，具有較高的危險性。因此需要確保鍋爐的可靠性，這樣才能保證鍋爐性能的穩(wěn)定性，而且能夠充分的發(fā)揮出正常的功能。特殊狀態(tài)下運行對設(shè)備所產(chǎn)生的損耗較大，所以對其安全性以及可靠性有較高的要求。對鍋爐進行可靠性設(shè)計主要是起到預(yù)防的作用，根據(jù)鍋爐的運行特征，對其運行期間可能會發(fā)生的意外狀況進行調(diào)查分析，然后分析出各個構(gòu)件需要承受的性能極限，為鍋爐設(shè)計的可靠性提供有利的依據(jù)。鍋爐能夠安全穩(wěn)定的運行是工業(yè)生產(chǎn)能夠高效穩(wěn)定發(fā)展的重要保障，直接關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益，所以加強鍋爐設(shè)計的可靠性研究具有重要的意義。

2 鍋爐可靠性設(shè)計的特點

2.1 可靠性設(shè)計指標(biāo)

在鍋爐可靠性設(shè)計工作中，并沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)該根據(jù)爐型以及用戶的需求等因素進行分析，然后在設(shè)定具體的可靠性指標(biāo)。因為鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)中會因為企業(yè)的需求不同而存在一定的差異化，所以在進行可靠性設(shè)計時，就應(yīng)該從實際情況出發(fā)，有針對性的設(shè)定可靠性指標(biāo)。比如說可靠度、熱效率系數(shù)、運行參數(shù)、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)等，都需要進行具體的量化。只有符合運行環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠真正的發(fā)揮出鍋爐的最佳性能，并且保證鍋爐可靠性指標(biāo)的科學(xué)性和合理性。

2.2 可靠性設(shè)計要求

鍋爐設(shè)計是鍋爐整個運行流程中最為重要的環(huán)節(jié)，因為鍋爐設(shè)計質(zhì)量直接關(guān)系到鍋爐的制造工藝和質(zhì)量管理，如果設(shè)計質(zhì)量不達標(biāo)，則后期如何努力都無法達到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。所以在鍋爐設(shè)計可靠性階段，應(yīng)該將可靠性的理念滲透到各個環(huán)節(jié)中，對于每個部件都進行可靠性設(shè)計的衡量，從細節(jié)入手，才能夠為整體的可靠性設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。所以可靠性設(shè)計要求就是細化到每個零部件中，從而提升整體可靠性水平。

2.3 環(huán)境因素

在鍋爐可靠性設(shè)計階段，應(yīng)該充分考慮到運行環(huán)境的影響，對于同一爐型、同一用途、同一運行方式的鍋爐，在不同的環(huán)境中，對其可靠性都會產(chǎn)生不同的影響。比如在北方地區(qū)就需要考慮到低溫氣候的影響，在南方地區(qū)則需要考慮到潮濕以及酸雨腐蝕的影響，在地質(zhì)構(gòu)造比較活躍的地區(qū)就需要考慮地震的影響等等。這些環(huán)境因素都會對鍋爐運行過程中的可靠性產(chǎn)生不同的影響，所以在可靠性設(shè)計時，應(yīng)該將環(huán)境因素考慮在內(nèi)，最大程度的確保鍋爐設(shè)計的可靠性水平。

3 鍋爐可靠性設(shè)計實用措施

3.1 設(shè)計的技術(shù)性

在對鍋爐可靠性設(shè)計過程中，需要針對可能會對鍋爐運行可靠性帶來不良影響的因素進行分析，從而在設(shè)計過程中對此加以改進，確保在設(shè)計階段提高電站鍋爐產(chǎn)品的可靠性。在日常鍋爐使用過程中，水冷壁、省煤器、過熱器和再熱器容易發(fā)生“四管爆破”的現(xiàn)象，針對這個問題，在設(shè)計階段可以采取有效的措施加以避免。在具體設(shè)計工作中，可以在選擇材料時通過提高材料的等級來增加管材使用時的裕度，有效的降低爐膛出口煙溫偏差，努力提高鍋爐運行的安全性。對于采用的屏式再熱器，可以將其自折焰角進行后移，這樣可以避免屏式再熱器前部彎頭向火側(cè)受到來自于爐膛的直接輻射。可以采用左右交叉的再熱器連接管，在三通渦流區(qū)不需要布置管子，這樣三通效應(yīng)則不會影響到各管排流量的分配問題。

3.2 嚴格控制原材料

原材料控制是進行鍋爐可靠性設(shè)計的重要保障，只有做好原材料控制管理，才能夠為可靠性設(shè)計的進行創(chuàng)造有利的條件。首先，要把控原材料的質(zhì)量關(guān)，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，設(shè)計出原材料的性能參數(shù)范圍，然后進行選購，確保所購原材料符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。其次，對原材料的材質(zhì)、規(guī)格、型號以及數(shù)量進行詳細的檢查，并且做好檢測工作，為后續(xù)工作的開展做好鋪墊。

根據(jù)可靠性設(shè)計指標(biāo)和要求，詳細設(shè)計出鍋爐中每個零部件的尺寸，并且標(biāo)明制造工藝，防止焊接缺陷的產(chǎn)生。為了保證設(shè)計的可靠性，嚴禁出現(xiàn)材料代用現(xiàn)象，因為材料的性能不同，所以一旦出現(xiàn)代用，將會直接影響到設(shè)計的可靠性水平。

3.3 控制零部件制造公差

可靠性即為鍋爐運行時每個零部件在性能和質(zhì)量方面都能夠滿足運行需求，能夠確保鍋爐在正常以及超負荷運行狀態(tài)下穩(wěn)定工作。這就需要對零部件的設(shè)計進行精細化控制，設(shè)定詳細的數(shù)值，以確保在制造過程中能夠控制在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，最大程度的保證設(shè)計的可靠性。

3.4 零部件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

鍋爐構(gòu)成的零部件比較復(fù)雜，由此會為可靠性設(shè)計增加一定的難度。在鍋爐可靠性設(shè)計要求中需要滲透到每個零部件中，所以所有的零部件都必須保證標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計有利于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的實施，更是對質(zhì)量的有效把控。對于每個零部件的型號、尺寸、性能等都應(yīng)該有具體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，從而為鍋爐可靠性設(shè)計提供有利的依據(jù)。

4 結(jié)束語

可靠性是鍋爐設(shè)計的重要指標(biāo)，因為鍋爐的運行狀況需要具有較為嚴格的性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為了防止鍋爐運行時發(fā)生安全事故，需要對其進行可靠性設(shè)計，提前預(yù)防安全事故的發(fā)生。在鍋爐可靠性設(shè)計過程中，應(yīng)該掌握可靠性設(shè)計的指標(biāo)、要求，明確可靠性設(shè)計特點，從而能夠有針對性的進行性能和質(zhì)量的把控。加強鍋爐可靠性設(shè)計質(zhì)量，是保證鍋爐安全穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)，對促進我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展具有重要意義。

參考文獻

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