加熱爐所用的輻射管數(shù)量大、價格昂貴，例如某退火爐所用的輻射管共128 根，每根價格為3.7 萬元，如果每根的使用壽命提高0.5 ～ 1 年，則會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。因此，如何提高輻射管的使用壽命具有很高的研究價值。影響輻射管使用壽命的主要因素有輻射管的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和制造工藝、輻射管內(nèi)的燃燒氣氛、安裝結(jié)構(gòu)和維護、輻射管表面溫度分布的均勻性、生產(chǎn)工藝及操作水平等。
常用的U 型或W 型輻射管質(zhì)量較大，在使用過程中，在交變熱應(yīng)力和自身質(zhì)量的共同作用下，易發(fā)生彎曲疲勞損壞及蠕變變形損壞。為減小輻射管的變形，在每個彎頭處設(shè)置有與輻射管一體的固定支撐結(jié)構(gòu)，安裝時支撐在爐壁上。為適應(yīng)輻射管的熱漲與冷縮變形，在燒嘴側(cè)的出口與爐蓋之間設(shè)置膨脹節(jié)，通過膨脹節(jié)的補償，避免了裂紋的產(chǎn)生，提高了輻射管的使用壽命。同時將輻射管彎頭處的固定支承改為浮動支撐，進一步減小了裂紋的產(chǎn)生。提高輻射管使用壽命的技術(shù)進化路線為:柔性進化路線: 剛體系統(tǒng)→單鉸鏈系統(tǒng)→多鉸鏈系統(tǒng)→柔性系統(tǒng)→場連接系統(tǒng)。按照這條進化路線提高輻射管使用壽命的進化過程: 輻射管正處于多鉸鏈系統(tǒng)階段，可以進一步提高輻射管的柔性，使之成為柔性系統(tǒng)，進而向場連接系統(tǒng)進化，如利用磁懸浮原理，使輻射管懸空。