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1、研究与开发锅炉设计和制造中的温度问题21文章编号:1004-8774(2011)02-21-04锅炉设计和制造中的温度问题12132王大飞,杜伟光,刘继民,孙波,程丰渊(1.济南锅炉压力容器检验研究所,济南250002;2.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,哈尔滨150046;3.济南锅炉集团有限公司,济南250023)摘要:介绍了在锅炉强度设计和制造中的各类温度问题,对各种温度概念都给出了明确的定义和具体数据,这对锅炉强度设计、加工制造和安装运行都有一定的指导意义。关键词:温度;强度设计;加工制造第
2、一作者:王大飞中图分类号:TK222文献标识码:A(1971-),2005年哈尔滨工业大学热动专业本科毕业,现TemperatureIssuesofBoilerDesignandManufacture任济南市锅炉压力12132WANGDa-fei,DUWe-iguang,LIUJ-imin,SUNBo,CHENGFeng-yuan容器检验研究所工(1.JinanBoilerandPressureVesselSupervisionandInspectionInstitute,程师、锅炉检验师。Jinan25
3、0002,China;2.Hae'rbinBoilerWorksCo.Ltd,Hae'rbin150046,China;3.JinanBoilerGroupCo.Ltd,Jinan250023,China)Abstract:Introducedvarioustemperatureissuesoftheboilerstrengthdesignandboilermanufacturing,gavecleardefinitionsanddetaildatatovarioustemperatureconcepts,
4、whichisinstructivetotheboiler(strength)design,manufactur-ing,installationandoperation.Keywords:temperature;strengthdesign;manufacturing0前言计值。在锅炉钢结构的设计中对环境温度的考虑主要有以下几点。正确理解和掌握锅炉设计和制造中的温度问题(1)工作温度低于-20时承受静力荷载的受对锅炉设计人员来说至关重要。为了使所设计的设弯及受拉的重要焊接承重结构、工作温度-30备达到
5、既安全又经济的目的,在强度设计中,对各种时的所有焊接承重结构不应采用Q235沸腾钢,这温度参数都应当进行正确的选择和计算。这里仅对是出于防脆断的考虑。脆断主要发生在受拉区,且与强度设计和安全有关的环境温度、金属材料允许危险性较大。这里需要指出的是,对锅炉钢结构来最高使用温度、强度计算壁温、温度对金属材料冲击抗力的影响、常用钢材的无塑性转变温度及水压试说,不论是露天锅炉还是室内锅炉,都必须考虑到锅验温度等给以说明,供设计者参考。炉安装过程中的环境温度。因此锅炉钢结构的工作温度宜取环境的温度。1环境温度(2)在重
6、要的受拉或受弯的焊接结构中,厚度这里所说的环境温度主要是指冬季的环境计算大于36mm的钢材应具有常温冲击韧性合格保证。温度。不同的设计规范对环境温度的定义是不同这也是出于防脆断的考虑。Q235B和Q345B都满的。锅炉钢结构采用国家钢结构设计规范中的足这条要求。Q235A和Q345A是不满足这条要求规定,把最低日平均温度定义为冬季环境计算温度。的,而且A类钢没有含碳量的保证条件。因此在锅最低日平均温度根据文献[1]可以定义为:一段时炉钢结构的设计中不允许采用Q235A和Q345A,而间内,逐日日平均温度的最
7、低值。日平均温度为每是规定采用Q235B和Q345B。日逐时或定时温度的平均值。文献[2]列出了一些(3)在锅炉钢结构的布置中,柱应避免150城镇1951年至1980年时段内最低日平均温度的统以上的高温作用;梁和支撑系统应避免100以上收稿日期:2010-11-09的高温作用。对于必须布置在烟道内或长期受高温22工业锅炉2011年第2期(总第126期)作用的构件,除选用合适的材料外,应采取必要的隔外壁抗氧化、抗腐蚀的要求,而且对受力件还要考虑热或冷却措施,目
8、的是不使锅炉钢结构产生过大的在使用温度下具有足够的持久强度。文献[4]提出温度应力。实际上隔热或冷却措施其效果往往很一般要求管材在计算壁温下应具有10560MPa差,后来许多设计者主张按实际环境温度设计,其措的持久强度,再热器用钢要求低一些,10530MPa施有两条:一是采用适应在环境温度下工作的材料;即可。这样才能使管壁不致过厚。这里有基于两个二是构件连接采用可自由膨胀的滑动
