本文以昆明锅炉有限责任公司实际生产为背景,以在产SZL4-1.25-AII型水管锅炉为本次研究对象,在锅筒应力分析和失效风险研究理论的基础上着重对如下内容进行研究:1)对锅筒运行过程中人的因素、设备的因素、环境的因素以及管理的因素展开具体分析,采用Bow-tie模型技术对锅筒失效风险进行定性定量分析,识别锅筒运行过程中各个方面的危险源,找出威胁和可能导致的后果,分别设置屏障和升级安全系数措施来处理,从而保证锅筒正常运行,并提出预防锅筒失效的措施以及使用建议;2)运用集对理论对锅筒运行过程中人的因素、设备的因素、环境的因素以及管理的因素四个方面展开安全评估,确定锅筒运行安全等级,从而提出应对措施;3)本论文以昆明锅炉有限责任公司实际生产的SZL4-1.25-AII型水管锅炉为仿真研究对象,建立了有限元分析模型,使用ANSYS有限元软件对锅炉锅筒的冷态快速启动、热态启动、紧急停炉等三种具有代表性的工况进行研究,主要模拟仿真出该三种工况下锅筒壁等效应力及等效应变状态,同时分析出热应力、机械应力、两者耦合应力的瞬态变化趋势,生成分析云图并制成对应数据曲线,可以清晰看出锅筒受热分布和应力集中趋势;4)依照模拟结果可以看出,在冷态快速启动、热态启动、紧急停炉三种工况下锅筒壁的温度最大值以及锅筒下表面开孔处应力集中趋势,同时也分析了在这三种工况下热应力、机械应力以及热与机械应力耦合之间的关系,并对锅筒结构进行了安全程度(等效应力及等效应变)分析。最后,综合三种工况分析结果,应用S-N曲线分析锅筒易发生寿命疲劳损坏区域。