靖渝跃
四川川润动力股份有限公司 四川省自贡市 643000
摘要：为了进一步提升锅炉运行的安全性及稳定性，需要进一步加强对锅炉强度的强度设计分析，锅炉强度的设计不仅仅是指的受压元件的强度设计，还包括对锅炉全部受力结构的设计，使得锅炉能够在高温的环境下，实现安全稳定的运行，能够极大的避免安全事故的发生。锅炉作为重要的热能供应设备，结构较为复杂，且体积庞大，长期处于高温的工作环境下，对其自身结构的稳定性及安全性有更高的要求。基于此，本文就锅炉设计中的强度设计进行相应的分析，进一步提升锅炉使用的安全性及稳定性。
关键词：锅炉设计；强度设计；主要内容
前言：社会的不断发展，对能源的需求量不断的增加，其中锅炉是重要的热能供应设备，能够为生产及生活提供相应的热能。但是锅炉的结构较为复杂，且长期处于高温高压的工作环境中，对其稳定性及安全性有着更高的要求[1]，为进一步提升锅炉设计制造的质量，需要加强对锅炉强度设计的研究，从而使其能够得到更好的发展，同时避免安全事件的发生。
一、锅炉设计中强度设计中存在的问题
在锅炉设计的过程中，力学专业的工作人员，主要是负责锅炉进行直接设计以及专题工程设计，对于锅炉的设计研究不够深入且对强度设计问题缺乏重视。在对外国先进锅炉设计的学习上，并非是强调对国外技术的学习研究，而更多的是根据国外的锅炉样机进行生产，单纯的进行模仿设计，或是直接引进国外的先进锅炉设计，缺乏对国家技术发展以及生产方面的均衡发展。
其次在对锅炉强度设计上，相关专家缺乏深入的研究，以及对内容的设计，并且大部分专家对于锅炉的强度设计缺乏相应的研究动力，也只有部分学者单纯的进行了理论上的研究，缺乏实践。
最后在我国当前的锅炉设计制造中，产品的低质化及同质化的竞争较为激烈，锅炉厂家更加注重对其生产以及销售中，忽视了设计的重要性，在强度设计上的研究、开发力度不足。
2.锅炉设计中强度设计的主要内容
2.1强度设计
强度一般来说往往指的是材料、构建以及外部负荷的承载抵抗能力能力等，但是在锅炉设计的强度设计中，还需要对塑性变形可能造成的构建及结构等带来恶破坏性影响。在进行实际的设计过程中，要避免构建或者是结构整体出现屈服的状态，需要在复杂的受力情况下，确保构件、材料等均能够达到相应的强度要求。通常涉及到四个理论支撑，其一为最大拉应力理论，将断裂强度条件作为强度条件建立的基础；其二为最大伸长变形理论，同样以断裂的强度条件为强度条件的建立基础；其三为最大剪应力理论，将塑性条件为强度建立的条件；其四为歪形能理论，将埋性条件作为强度条件建立的基础。一般来说将脆性材料使用前两个理论，塑性材料则采用后者。
2.2选择受力构件材料
进行锅炉强度的设计时，对受力材料构件的选择，需要充分的考虑抗氧化温度以及最高允许使用计算壁温，以及合金度钢材性能可能会产生的相应的影响等，材料的强度标准的制定，与温度影响发生的变化等，充分考虑到构件材料在温度影响下可能会发生的变化，避免由于高温环境的影响，使得构件材料的结构发生变化，进而影响到锅炉设计的稳定性。
2.3锅炉吊杆的计算
锅炉吊杆属于一种结构性系统，包含了多个环节，并且每一个环节的设计与吊杆使用的安全性都有者极大的影响。其一需要根据不利情况对锅炉吊杆的荷载进行相应的统计与分配，该工作内容较为复杂，但起着基础性的作用；其二对吊杆螺母强度的设计，确保吊杆螺母的旋合长度较普通螺母的长度更大；其三对吊杆及螺纹端的强度设计，需要注意的是要根据锅炉的最高温进行设计；其四吊杆环头的强度设计；其五为销轴的强度设计；其六为吊耳及连接焊缝的强度设计；其七安装调整规范[2]，使得吊杆的安全性及稳定性得到更好的保障。
2.4锅炉结构的强度设计
该环节的工作量比较大，且需要有专门性的措施进行工作，与其他的强度设计不能混为一谈，同时也是锅炉整体设计中的关键步骤。可以借助于专门的电脑程序，对设计理论及方案进行研究，从而确保设计的科学性及合理性，尤其需要加强对抗震以及构件、配件稳定性的设计，从而提升锅炉设计的强度。
2.5安全系数以及许用应力的设计
在锅炉强度的设计中，当确保了材料达到了相应的强度标准之后，需要对其安全系数以及强度设计需要的许用应力的设计进行确定。其中材料的强度标准值以及安全系数，通常是由相关的专业专家以及权威机构发布的标准数值，具有一定的科学性以及法律性，是进行锅炉强度设计的基础性数据。
材料的强度标准值的明确需要经过大量的试验以及数据统计得出的有着较高可靠性及可行性的的数值；而安全系数则一般是由不能预料的可能损害结构的因素以及针对结构重要性的系数，包含稳定安全系数、疲劳安全系数、寿命安全系数等，不同设计结构的安全系数之间存在一定的差异，并且不同的规范以及国家之间对安全系数的规定也存在着相应的差距，因此在实际的设计之中，需要结合实际的设计要求，以及使用材料进行对应的检验，提升锅炉强度设计水平。
3.优化锅炉设计中强度设计的策略
首先需要相关行业以及国家相关部门组建力学专家以及强度设计专家，对设计过程中应用到的各种理论及方法等进行深入的研究，提升学科的技术基础，并结合我国的实践过程，对强度设计中的理论等进行创新及突破。
其次加强对对工作人员的培训，从而建立起一支高素质的锅炉强度设计的专业团队，一方面应当加强对现有员工的培训，通过开展专家讲座以及专题培训的方式，提升工作人员的专业素养，此外需要提升设计人员的福利待遇，从而吸引更多的优秀人员加入到锅炉强度设计中，提升对锅炉强度设计的积极性。
最后建立相应的锅炉设计的强度设计材料力学数据库，将当前研究出的具有高水准的数据信息录入到信息平台上，实现信息数据的共享，从而能够极大的提升锅炉强度设计的效率。
结束语：综上所述，锅炉作为社会发展中重要的能源供应设备，其强度设计不仅仅影响到热能的稳定供应，同时也影响着安全使用，因此需要加强对强度设计中存在问题的探究，优化锅炉强度设计，促进锅炉设计朝着更好的方向发展。
参考文献：
[1]荆树春.锅炉定期检验中强度校核计算分析[J].劳动保护,2020,No.538(04):90-92.
[1]韩新建.CFB锅炉给煤机控制系统设计和优化[J].神华科技,2019,017(001):50-52.