锅炉除氧器装置/热力除氧器结构参数设计说明 

      传统热力除氧器结构为制定结构，随着热力除氧器尺寸的增加，双支座已经不能满足强度等其它工程指标的需要.增加冗余支座的数量是一种解决问题的方法，处于安全方面的考虑，要工作是得到可靠性指标.在实际应用前，通过热力除氧器可靠性以及可靠性灵敏度的计算结果，可以对热力除氧器参数进行设计.实际应用通常对可靠性要求比较高，讨论了热力除氧器结构参数设计方法，结果表明通过参数设计可以得到足够的可靠性。
      热力除氧器为大型管道结构。传统的安装方案是双支撑。但随着热力除氧器尺寸的增大，热力除氧器的强度、支撑的约束力等方面的安全指标不能满足要求。解决这一问题的一种方法是在热力除氧器上增加冗余支撑。将带冗余支撑的热力除氧器转化为静不定问题。多余的大括号也带来了复数可靠性的限定条件。
      热力除氧器结构的可靠性指标在使用前必须满足安全要求。热力除氧器的关键失效有时是由设计参数的不确定性引起的。研究热力除氧器可靠性的变化趋势和参数敏感性是必要的，也是值得期待的。
      可靠性设计是一项费时的工作。如果热力除氧器的结构参数能够简单地确定可靠性的变化趋势，则可以分别推导出负荷。相应的，可采用任意分布参数法计算可靠度。任意分布参数包括热力除氧器的设计参数和结构参数。整个结构的可靠度可由任意分布参数确定，可靠度的变化趋势可由热力除氧器结构参数的敏感性确定。本文主要研究了带冗余支撑热力除氧器结构的可靠性和灵敏度问题。得到了可靠性的变化趋势。计算结果表明，冗余支撑热力除氧器结构的可靠性设计符合预期要求。
热力除氧器结构：
      根据结构，热力除氧器可等效为如图1所示的梁式结构。安装的操作顺序是将无任何附件的热力除氧器放置在双支架上。然后，增加冗余支撑，以保持挠度恒定，无论有无荷载。因此，在空载情况下，冗余支撑的约束力为零。在载荷状态下，约束力是集中的。
      图1热力除氧器结构
参数q是均布荷载。F是集中力。P为冗余支撑的约束力。I和lO是直段和悬臂段的长度。所有参数均为标准正态分布参数。状态函数应该是

图2等效模型

计算得到可靠度指标。悬臂截面的等效弯矩为如图2所示。由mo-引起的偏转空载情况下的均布荷载为给出如下式中，EI为等效梁的抗弯刚度。等效力矩的表达式由约束力引起的挠度为为保持挠度恒定，挠度方程可表示为Vm?+Vg?+e=Vm?+Vg?+Vp式中，vm,v(i=1,2)为荷载情况下由弯矩和均布荷载引起的挠度。E是安装误差。所以约束力P的表达式是显示为在运行条件下，约束力RandRg的表达式为约束力P和的具体值R?

2热力除氧器结构失效模式风险段的状态方程为g(X)=Z-r其中Z为目标函数，r为失效准则。定义状态函数g(X)作为g(X)≤0故障状态g(X)>0安全状态在这种情况下，原始随机变量向量X由X1={qq?F?F??ll?eElr}。热力除氧器支撑应满足强度条件，故约束力P、R?、Rg的状态函数g(X)为g(X)=P-r?g?(X)=R?-R?热力除氧器结构的失效属于相关失效。在约束力RandP比值大于设定值的情况下，参数设计也会失败，导致经济效益不能满足。
      因此，根据经济效益需求，给出状态函数g(X)g?(X)=α-r?由于热力除氧器的任选失效会导致整个结构的失效，因此该系统为串联系统，如图3所示。

图3信度和灵敏度分析可靠性计算采用微扰法31。参数X的向量和状态函数g(X)表示为X=X?+交货,g(X)=g?(X)+如(X)其中O<e≤1为小参数。下标d为随机参数的某一部分;下标p是随机部分。状态函数g(X)的前四个元素是E[g(X)]，C?[g(X)]，C?[g(X)]，C?[g(X)]。在这些表达式中，C?(X)，C?(X)，C?(X)是参数X的向量的方差，三和四中心矩。状态函数矩的表达式表示为我=1,2,3,j=2,3,4这里的Pli是克罗内克积。可信度指数定义为状态函g(X)的可靠性可表示为R(β)=P(g?(X)>0)=行进(-β;)整个系统的可靠性可描述为R=R?×R?×R?期望从系统可靠性分析中获得灵敏度。可靠性灵敏度相对于系统参数均值的表达式为:有时，相对于参数标准差的可靠性灵敏度也是系统安全性的一个指标。计算公式如下3数值算例与分析
几何参数和材料性能呈正态分布。均布荷载和集中力具有任意分布。热力除氧器结构参数及均布载荷和集中力q′、q、F′、F的前四阶矩对热力除氧器的影响的平均值和标准差见表1。
      根据结构特性的计算结果，可以明显地看出热力除氧器设计参数的影响。可靠性先要满足一定的指标，这是工程要求。此外，还需要了解可靠性的变化趋势和设计参数的影响，以便对设计参数进行优化。
结构的一些参数不是结构的影响因素，在工程设计中可以忽略。由于可靠性和可靠性灵敏度的结果，可以缩短设计周期和工作量。