李志强，朱惠春，张金亮，夏同伟，沈克宇

（中国船舶集团有限公司第七一一研究所，上海 201108）

废热锅炉指利用工业工程中的余热产生蒸汽或热水的锅炉，是化工生产中的重要设备。薄管板结构的废热锅炉在甲烷化、合成氨、制氢和硫回收等石油化工装置中应用较多。但由于其所处工况多样、受力情况复杂，常规设计方法有时难以满足设计要求，这就需要对其进行应力分析及安全评定。

多年以来国内针对薄管板结构设计及强度计算做了大量研究工作，取得了很好的应用效果。例如，徐君臣[1-2]总结了国内外标准关于挠性薄管板的计算方法以及有关研究成果，并结合工程实际案例对薄管板计算方法进行了对比分析，对存在的问题进行了探讨。陈孙艺[3]提出了基于一次结构法的挠性管板强度计算新方法。叶增荣[4-6]利用有限元软件ANSYS针对废锅薄管板结构进行了一系列的研究，其中包括：非对称结构的薄管板热应力分析；基于“一次结构法”对薄管板结构进行有限元分析及安全评定等。但这些研究大多是基于弹性分析方法，依据我国分析设计标准JB 4732—1995[7]进行安全评定的。标准JB4732的内容主要参照20世纪90年代的ASME Ⅷ-2制定，而2007年版的ASME Ⅷ-2在内容上就进行了较大的修改[8]。在ASME Ⅷ 第2册[9]第5篇中规定，对结构进行强度评定时需要分别对可能发生的四种失效模式：塑性垮塌、局部失效、由失稳引起的垮塌、由循环载荷引起的失效（疲劳、棘轮现象）进行评定。本文仅针对防止塑性垮塌的安全评定进行研究。……