锅炉实际运行过程中，各种不稳定因素，如受热不均、初始椭圆度、炉胆过热后急速冷却时产生的附加压应力，会降低炉胆的稳定性。文献【2】在计算卧式锅炉平炉胆稳定性时，引入了稳定性安全系数n以表征上述不稳定因素对稳定性的影响。参照文献【2)的作法，引入稳定性安全系数n，并取n=3．9，则临界载荷Pcr为Pcr= 而L[ 吾一-]j ‘2)在正常工况下，炉胆温度在250℃左右，相应弹性模量E=I．887 X 105MPa[ 1。根据式(2)，Pcr=0．448MPa>0．4Mpa。即正常工况下，炉胆不会产生失稳现象。实际上，文献【2】在计算立式锅炉炉胆壁厚时并未考虑稳定性对壁厚的影响。

　　炉胆温度在600℃ 时， 相应弹性模量E=1．24 X 105MPa[ 1， Per：0．295M Pa<0．4Mpa。碳素钢过热时，温度将超过700℃ ，由于E与温度成反比，过热时炉胆Pcr<0．4Mpa，即炉胆过热时，在止常工作压力下存在失稳的可能性。 ．

　　3．事故原因分析

　　锅炉缺水后干烧，导致炉胆过热，Pcr降低。司炉工盲目进水后，给水瞬间大量汽化，锅炉内部压力骤然伸高；同时进水口附近炉胆内壁急速冷却，产生附加压应力，导致P>Pcr。进水口附近炉胆过热最为严重，首先失稳，且变形量最大。炉胆塌陷导致横水管受压严重变形，并在横水管口区域产生附加拉应力，使得强度较差的炉门圈角焊缝撕裂，最终导致锅炉爆炸。

　　4．改进措施

　　我所的普查表明，立式横水管锅炉广泛用于服务业之中。改进锅炉结构以提高炉胆稳定性，对于降低锅炉过热情况下爆炸的可能性，提高锅炉的安全性，有着重要意义。

　　横水管的作用之一就是增加约束，提高炉胆稳定性。但同向布置的横水管只是提高了管孔区附近炉胆的稳定性，对横水管两侧炉胆并未起到加强作用，即同向布置的横水管并未提高炉胆整体的稳定性。相邻两层横水管交义布置(即相邻两层横水管轴线成90。)可以将横水管的约束作用均布于炉胆上，从而改善炉胆整体的稳定性，防止炉胆失稳。

　　式(1)表明，炉胆结构严重影响P r，其中P cI r oc Y _。， 因而减小Y可以大幅度提高P r，在横水管两侧炉胆部位加装加强筋(图5)可以减小Y，提高产Pcr，达到在不改变横水管布置方式的前提下，提高炉胆稳定性的作用。

 　　5．结论

　　根据以上分析，可以得出如下结论：

　　(1)锅炉缺水过热后，司炉工的误操作是锅炉爆炸的直接原因。

　　(2)炉胆结构的不合理导致炉胆过热后失稳是锅炉爆炸的根本原因。

　　通过以下两种方法可以提高炉胆整体的稳定性：

　　1) 相邻两层横水管交叉布置

　　2)不改变横水管布置方式，在横水管两侧炉胆部位加装加强筋