張耀真

杭州富藍鍋爐容器有限公司，中國·浙江 杭州 311400

1 引言

隨著鍋爐行業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國已經(jīng)形成了較為完善的鍋爐行業(yè)安全管理體系。這使得鍋爐行業(yè)從設(shè)計到安裝的整個周期都有相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)和操作過程要求。但是不可否認的是，該行業(yè)仍然存在許多問題。近年來，鍋爐行業(yè)逐漸開放，但是一些小型鍋爐的設(shè)計，制造和安裝企業(yè)的管理卻相當(dāng)混亂。鍋爐作為一種具有壓力功能的工業(yè)設(shè)備，由于各種因素的影響，其危險系數(shù)較高，容易爆炸。因此，在鍋爐從設(shè)計到安裝的整個周期中，人們都需要嚴格控制每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，以確保鍋爐的安全運行。

2 鍋爐設(shè)計、制造、安裝中存在的問題

2.1 對焊接技術(shù)要高度重視

鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接是制造和安裝過程中必不可少的過程。在鍋爐的制造和安裝過程中，焊接質(zhì)量決定了鍋爐的使用壽命和安全程度。目前，手工焊接已廣泛用于鍋爐生產(chǎn)中，因此如何控制手工焊接的質(zhì)量是鍋爐制造和安裝中需要特別注意的問題。從對現(xiàn)有鍋爐的制造和安裝造成的事故進行分析，很容易通過手工焊接來控制水冷壁管與管道之間的間隙。鍋爐焊接要求很高的焊接精度，因此應(yīng)將因零件磨損和焊接變形引起的誤差降到最低。如果該環(huán)節(jié)有問題，整個鍋爐的焊接不能滿足鍋爐壓力的要求，在使用過程中容易引發(fā)安全事故。一般來說，控制鍋爐焊接質(zhì)量的重要性可以從根本上保證鍋爐的整體制造和安裝質(zhì)量。在此過程中，應(yīng)注意人為因素對鍋爐整體質(zhì)量的影響[1]。

2.2 鍋爐制造選材不容忽視

從鍋爐的工作原理不難看出，鍋爐需要較高的內(nèi)部壓力才能完成能量轉(zhuǎn)換和工作。因此，在材料方面，鍋爐壁需要承受高壓、良好的強度并且可以長期承受磨損。在鍋爐設(shè)計中，根據(jù)不同的使用需求，選擇符合要求的材料。鍋爐的工作原理決定了鍋爐的工作環(huán)境必須具有較高的濕度。因此，鍋爐材料必須具有較強的耐腐蝕性，以免因潮濕而生銹，如不及時維修最終有可能導(dǎo)致鍋爐爆炸。同時，鍋爐焊接的特點要求必須對鍋爐材料進行焊接和連接，這不僅是鍋爐制造和安裝的要求，也是鍋爐日常使用和維護的要求。鍋爐的日常維護要求鍋爐材料易于焊接和維修，以確保在滿足日常使用需求的同時，鍋爐部件能及時處理彎曲或斷裂等老化問題，從而確保安全，延長鍋爐的使用壽命。

2.3 對鍋爐配套設(shè)施建設(shè)不完善

鍋爐本身由于安全問題容易發(fā)生事故。另外，鍋爐輔助設(shè)備也容易出現(xiàn)問題。除渣器作為鍋爐的重要輔助設(shè)備，在鍋爐的設(shè)計，制造和安裝中經(jīng)常被忽略。在鍋爐的設(shè)計、制造、安裝中，對爐渣機缺乏專門的研究設(shè)計，根據(jù)不同的鍋爐爐渣機運行環(huán)境特點，不能進行個性化的設(shè)計與制造，不能保證爐渣機發(fā)揮最大作用，引起日復(fù)一日的變化。鍋爐除渣器的日常運行不符合整體精度要求，頻繁的維護會導(dǎo)致后續(xù)使用成本增加。從中國目前的鍋爐使用情況來看，循環(huán)泵和水泵的組合在鍋爐中得到了廣泛的應(yīng)用，由于無用的工作容易引起高能耗。無用工作的主要原因有兩個，即高能耗。一方面，過多的電流會導(dǎo)致內(nèi)部渦流，從而增加能耗。在鍋爐啟動過程中，不正確的操作將使電動機的內(nèi)部電流加倍，從而損壞電動機。另一方面，鍋爐泵與鼓風(fēng)機之間沒有可靠的連接，導(dǎo)致風(fēng)扇的風(fēng)向不可控，導(dǎo)致鍋爐工作損失。這些問題將導(dǎo)致鍋爐運行中能耗的損失[2]。

2.4 信息技術(shù)的運用不足

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)的信息化，電子化和智能化水平不斷提高。目前，相當(dāng)多的鍋爐設(shè)計企業(yè)仍在使用傳統(tǒng)的鍋爐設(shè)計過程。傳統(tǒng)的鍋爐設(shè)計過程需要設(shè)計者對鍋爐參數(shù)進行人工調(diào)查。例如，鍋爐容量的確定，鍋爐容量的設(shè)計，鍋爐燃料特性的影響等內(nèi)容，并對通過人工調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)進行人工分析，選擇有用的部分，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)進行鍋爐設(shè)計。由于人為因素的存在，傳統(tǒng)的鍋爐設(shè)計結(jié)果通常會有較大的誤差，無法準(zhǔn)確計算爐排面積、爐膛容積、爐膛熱強度等參數(shù)。另外，傳統(tǒng)的鍋爐設(shè)計過程主要輸出二維圖形設(shè)計圖，這就要求制造企業(yè)的工人具有較強的閱讀能力，很多工人缺乏直觀的感受，在一定程度上影響了鍋爐的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。信息技術(shù)在鍋爐設(shè)計中的應(yīng)用對設(shè)計人員是一個巨大的挑戰(zhàn)。由于缺乏模擬測試手段，分層燃燒技術(shù)在實際應(yīng)用中可能產(chǎn)生煤層化誤差，在實踐中容易因低負荷運行而導(dǎo)致鍋爐故障。

3 鍋爐設(shè)計、制造、安裝的改進策略

3.1 設(shè)計人員與安裝人員緊密對接，確保安裝質(zhì)量

從鍋爐事故的分析中不難看出，在大多數(shù)鍋爐安全事故中，后續(xù)的使用和維護是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要因素。這就要求在鍋爐設(shè)計、制造和安裝過程中應(yīng)保證技術(shù)質(zhì)量。在將鍋爐安裝到位并準(zhǔn)備交付使用之前，應(yīng)組織制造和安裝企業(yè)及維護人員講解技術(shù)，闡明鍋爐制造和安裝過程中的重要環(huán)節(jié)，并指出必須具備的組件。專注于后續(xù)使用和維護過程。用戶和維修人員應(yīng)參加鍋爐制造企業(yè)組織的技術(shù)培訓(xùn)和現(xiàn)場示范，及時處理使用過程中遇到的問題，確保鍋爐的安全。鑒于鍋爐設(shè)計、制造和安裝中存在的問題，鍋爐用戶和維修人員應(yīng)高度重視技術(shù)公開。鍋爐制造安裝企業(yè)在技術(shù)公開過程中，應(yīng)向用戶和維修人員講解鍋爐的設(shè)計理念，指出鍋爐制造中的技術(shù)創(chuàng)新，并說明鍋爐安裝過程中的現(xiàn)場問題，以便確保鍋爐設(shè)備后續(xù)使用和維護的順利進行。

3.2 設(shè)計與安裝時要充分了解安裝環(huán)境，確保有效安裝

在鍋爐的設(shè)計、制造和安裝過程中，人們也非常重視鍋爐安裝基礎(chǔ)的建設(shè)。在鍋爐設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮鍋爐安裝的地面條件和基礎(chǔ)承載力。鍋爐安裝基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)強度，施工質(zhì)量等重要指標(biāo)應(yīng)嚴格檢查并接受，以確保鍋爐基礎(chǔ)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。人們要做好施工過程的管理，做好施工記錄，檢查和記錄隱蔽工程和重要環(huán)節(jié)。對于驗收中發(fā)現(xiàn)的問題，特別是測試結(jié)果與設(shè)計指標(biāo)不一致的問題，有必要及時記錄并告知，并盡快完成維修，以確保安裝質(zhì)量和操作安全。鍋爐涉及設(shè)計、制造、安裝和使用的有關(guān)各方，應(yīng)加強施工現(xiàn)場的協(xié)調(diào)與配合。只有在相關(guān)各方的協(xié)調(diào)與配合下，我們才能組織有效的設(shè)備調(diào)試，清理圖紙中存在的問題，及時調(diào)整設(shè)備安裝和試運行中存在的問題，并在施工現(xiàn)場咨詢設(shè)計變更，從而有效解決鍋爐設(shè)計、制造、安裝過程中遇到的問題。這就要求鍋爐制造商派代表到鍋爐安裝現(xiàn)場?，F(xiàn)場代表作為施工現(xiàn)場鍋爐制造企業(yè)的代理商，應(yīng)掌握鍋爐的安裝進度，檢查鍋爐的安裝質(zhì)量，并及時協(xié)調(diào)解決鍋爐安裝過程中的技術(shù)問題。

3.3 充分發(fā)揮信息化優(yōu)勢，做出更合理有效的設(shè)計

在鍋爐設(shè)計中，應(yīng)結(jié)合新技術(shù)和新思想，以創(chuàng)新和提高設(shè)計效率和質(zhì)量。通過設(shè)計優(yōu)化，可以避免鍋爐的制造、安裝、使用過程中可能出現(xiàn)的問題，避免因設(shè)計不當(dāng)和使用故障而引起的潛在安全隱患。在鍋爐設(shè)計過程中，應(yīng)注意鍋爐強度的設(shè)計。良好的鍋爐強度設(shè)計，可以提高鍋爐整體的抗負荷能力，提高結(jié)構(gòu)斷裂的處理能力。鍋爐的承壓特性要求鍋爐材料不能整體屈服。鍋爐強度的設(shè)計應(yīng)根據(jù)鍋爐所用材料的安全系數(shù)和強度標(biāo)準(zhǔn)值進行，由行業(yè)專家確定的這些值是鍋爐強度設(shè)計的科學(xué)且重要的基本數(shù)據(jù)，為了實現(xiàn)鍋爐設(shè)計的準(zhǔn)確性，鍋爐設(shè)計行業(yè)應(yīng)加強信息創(chuàng)新。自動化和信息技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高設(shè)計效率和質(zhì)量，在鍋爐計算機軟件設(shè)計過程中，應(yīng)結(jié)合設(shè)計實踐，對鍋爐設(shè)計理論和算法進行創(chuàng)新和發(fā)展。計算機技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實現(xiàn)重要參數(shù)的獲取和確定的自動化，還可以完成從二維計劃到三維計劃的轉(zhuǎn)換，進一步提高了鍋爐設(shè)計方案的直觀感，提高了鍋爐制造和安裝的效率。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，鍋爐設(shè)計人員可以通過計算機仿真技術(shù)對鍋爐設(shè)計方案的實際應(yīng)用效果進行模擬，從而盡快發(fā)現(xiàn)鍋爐制造、安裝和使用過程中存在的問題，并提高鍋爐的設(shè)計效率。鍋爐產(chǎn)品的整體安全性和競爭力，鍋爐的設(shè)計與仿真可以有效避免鍋爐的低負荷運行，避免鍋爐運行造成的能源浪費，根據(jù)使用要求優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，確保鍋爐在高效率運行[3]。

4 結(jié)語

作為保證現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和社會生活安全的重要設(shè)備，鍋爐運行的效率和安全性已受到社會和工業(yè)界的高度關(guān)注。論文分析了鍋爐設(shè)計、制造、安裝過程中存在的問題，并提出了相應(yīng)的對策，以期為鍋爐生產(chǎn)行業(yè)的研究和實踐提供參考。從設(shè)計到制造，從安裝到使用，鍋爐行業(yè)構(gòu)成了一個系統(tǒng)性項目，具有很高的復(fù)雜性。這就要求鍋爐設(shè)計行業(yè)提高信息化水平，通過計算機技術(shù)全面分析鍋爐的安全運行強度，提高鍋爐的制造工藝水平和質(zhì)量，優(yōu)化鍋爐的安裝程序，提高鍋爐的安裝效率。