特种设备终版

1第一章特种设备：是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道和大型游乐设施。承压类特种设备：是指承载一定压力的密闭设备或管状设备，包括锅炉、压力容器、压力管道。机电类特种设备：是指必须由电力牵引或驱动的设备，包括电梯、起重机械、客运索道和大型游乐设施。工业特种设备：是指在工业生产过程中使用的特种设备，主要包括：锅炉、压力容器、压力管道、电梯和起重机械。第二章锅炉：是将燃料的化学能转化为热能，又将热能传递工质，从而产生蒸汽、热气或通过导热工质输出热量的设备。锅炉分类：按容量分为：大型锅炉、中型锅炉、小型锅炉。按蒸汽压力分为低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、亚临界锅炉和超临界锅炉。锅炉设备特点：锅炉是一种受热、承压，有可能爆炸的特种设备。①具有爆炸危险而且破坏性极大。②具有易损坏的恶劣工作环境。③使用广泛并要求连续运行。它的突然停炉可能会影响周围生产和生活。锅炉安全装置：锅炉的受压部件上用来控制锅炉安全和经济运行的一些阀件和仪表装置。安全阀的主要作用是将锅炉内压力控制在允许的范围内。分为弹簧式安全阀、杠杆式安全阀。安全阀的参数：密封压力、开启压力和回座压力、排汽能力。锅炉安全装置密封压力：是指安全阀阀芯处于关闭状态，并保持密封时的进口压力（通常称工作压力）。【✘】锅炉安全装置排气能力：是指安全阀阀芯安全开启时的介质排出量。【✔】水位表：指示锅炉水位高低，有助于司炉人员监视锅炉水位动态，以便控制其在正常幅度之内。温度测量仪表：是用来测量介质温度高低的一种仪表。蒸汽超压报警器（是保护装置）：蒸汽超压报警器在锅炉出现超压时，能发出声、光警报信号，促使运行人员及时采取措施，并能通过连锁装置减弱或中断燃烧，从而避免超压爆炸事故。烘炉（的目的）：就是妥善地去除掉炉墙内的水分，提高炉墙强度和保温能力的有效方法。煮炉（的目的）：是除去锅炉受压元件及其水循环系统内所积有的污物、铁锈及安装过程中残留的油脂，以确保锅炉内部清洁，保证锅炉的安全运行和获得优良品质的蒸汽，保证锅炉能发挥应有的热效率。暖管：所谓暖管，就是用蒸汽将常温下的蒸汽管道、阀门、法兰等缓慢加热，使其温度均匀升高，同时将管道中的冷凝水驱出，以防送汽时发生水击而损坏管道、阀门、法兰。并汽：也叫并炉，即新投入运行的锅炉向共用的蒸汽母管供汽。水位与负荷变化的关系：当锅炉负荷稳定时，如果给水量与锅炉的蒸发量相等，则锅炉水位就会比较稳定；否则水位就要变化。汽压与负荷变化的关系：当外界负荷突减，小于锅炉蒸发量，而燃料燃烧还未来得及减弱时，汽压就上升；反之下降。排污的目的：1排除锅水中过剩的盐量和碱量，防止含量过高降低蒸汽品质，导致锅水发生汽水共腾及过热器结垢；2排除锅筒内泥垢，防止形成二次水垢；3排除锅水表面的油质和泡沫，提高蒸汽品质。锅炉结焦：也叫结渣，指灰渣在高温下粘结于受热面、炉墙、炉排之上并越积越多的现象。停炉有三种情况，即压火停炉、正常停炉和紧急停炉。前两种是按企业生产、生活调度在中断燃烧之前缓慢地降低负荷，直至使锅炉的负荷降到零为止；后一种是锅炉正常运行中突然发生事故，紧急中断燃烧，使锅炉的负荷急剧地降低到零。压火停炉：又称临时停炉，当锅炉短时间减小负荷或向用汽单位和用汽设备短时间停止供汽时，根据负荷减小量及暂时停用时间的长短，暂停锅炉运行。【✘】正常停炉：是有计划的停炉。锅炉定期检修、节假日期间或供暖季节已过，即可按计划安排停炉。【✘】紧急停炉（※）：一般是锅炉运行中发生了重大事故或有事故预兆时，为了避免事故的扩大而采取的紧急措施。【✔】锅炉保养的目的：主要为了防止锅炉腐蚀，锅炉停炉后的腐蚀更为严重。停炉保养方法：压力保养：适用于停炉不超过一周、热备用的锅炉，主要是防止空气的进入，使锅内不含氧。干法保养：是指在锅内及炉膛内放置干燥剂进行防护的方法。适用于长期停用的锅炉或季节使用的采暖锅炉。2湿法保养：是在汽水系统中灌注碱性溶液，金属作用生成的氧化物保护膜来防止腐蚀。充气保养：锅炉在清除水垢和烟灰并使受热面干燥后，从锅炉最高部位将氮气或氨气充入锅内，迫使密度较大的空气从锅炉低处排除，同时维持锅内一定压力。锅炉检测检验的目的：（1）消除隐患，防患于未然。（2）消除缺陷，延长使用寿命。（3）实现连续安全、经济运行。（4）堵塞漏洞，节约能源。锅炉事故类型：（1）超压事故（2）缺水事故（3）满水事故（4）汽水共腾事故（5）炉管爆炸事故（6）省煤器损坏（7）过热器损坏（8）水击事故（9）空气预热器损坏（10）水循环故障锅炉的事故特点：①锅炉在运行中受高温、压力和腐蚀等的影响，容易造成事故，且事故种类呈现出多种多样的形式。②锅炉一旦发生故障，将造成停电、停产、设备损坏，其损失非常严重。③锅炉是一种密闭的压力容器，在高温和高压下工作，一旦发生事故，将摧毁设备和建筑物，造成人身伤亡。锅炉事故原因分析：①超压运行②超温运行③锅炉水位过低引起严重缺水事故④水质管理不善⑤水循环被破坏⑥锅炉工的误操作锅炉超压事故是指锅炉在运行中，锅内的压力超过最高许可工作压力而危及锅炉安全运行的事故。锅炉缺水事故是指锅炉在运行中，当水位低于水位表最低安全水位刻度线时，即形成缺水事故。锅炉满水事故是指锅炉水位高于水位表最高安全水位刻度线时，叫锅炉满水。锅炉汽水共腾事故指锅炉运行中，锅筒内蒸汽和锅水共同升起，产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象，叫汽水共腾。锅炉炉管爆破事故是指炉管突然爆裂，汽水大量喷出，造成锅炉爆管事故。锅炉水击事故是指是由于蒸汽或水突然产生的冲击力，使锅筒或铜管发生冲击或振动的一种现象。汽水停滞（锅炉水循环故障）：在同一循环回路中，如果各水冷壁受热不均匀，受热弱的水冷壁管内汽水混合物的流速较慢，甚至停止流动的现象就叫汽水停滞。第三章压力容器泛指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程，并能承受压力的密闭容器。压力容器分类：1、按压力分类（1）低压容器（2）中压容器（3）高压容器（4）超高压容器2、按设计温度分类（1）低温容器（2）常温容器（3）高温容器压力容器主要参数压力：1、工作压力：系指容器顶部在正常工作操作时的压力。2、最高工作压力：系指容器顶部在工艺操作过程中可能产生的最大压力。3、设计压力：指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。温度：1、介质温度：系指容器内工作介质的温度2、设计温度：指容器在正常过程中，在相应设计压力下，器壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。对压力容器钢材的基本要求：（1）使用性能要求。①钢材应具有较高的强度②良好的塑性、韧性和较低的时效敏感性③较低的缺口敏感性④良好的抗腐蚀性能及组织稳定性（2）加工工艺性能要求：良好的工艺性能及焊接性能。压力容器常用钢材：低碳钢、低合金高强度钢、耐热钢、低温压力容器用钢。压力容器特点：1、冲击波及其破坏作用。2、爆破碎片的破坏作用。3、介质伤害。4、二次爆炸及燃烧。压力容器安全装置：安全阀：是一种由进口静压开启的自动泄压阀门。爆破帽：为一端封闭、中间具有一薄弱断面的厚壁短管，爆破压力误差较小。加强压力容器的检验检测的主要目的是发现在用压力容器的缺陷并消除，防止压力容器爆炸事故以及二次事故的发生。压力容器事故类型：（1）从容器发生破裂的特性分为爆炸和泄露。（2）从容器的破坏程度分为三种。①爆炸事故。对爆炸事故再按爆炸的原因分为化学性爆炸和物理性爆炸②重大事故。③一般事故。压力容器事故特点：（1）压力容器在运行中由于超压、过热、或腐蚀、磨损而使受压元件难以承受，发生爆炸、撕裂等事故。（2）压力容器发生爆炸事故后，不但会造成设备损坏，而且还会波及到周围的设备、建筑和人群。产生的巨大冲击波，其破坏力杀伤力极大。（3）压力容器发生爆炸、撕裂等重大事故后，有毒物质大量外溢会造成人畜中毒的恶性事故。而可燃物质的大量泄漏会引起重大火灾和二次爆炸事故，后果十分严重。压力容器事故原因分析：（1）结构不合理，材质不符合要求，焊接质量不好，受压元件强度不够以及其他设计制造3方面的原因。（2）安装不符合技术要求，安全附件规格不对，质量不好，以及其他安装、改造或修理方面的原因。（3）在运行中超压、超负荷、超温，违反劳动纪律，违章操作，超过检验期限没有进行定期检查，操作人员不懂技术，以及其他运行管理不善方面的原因。压力容器事故应急措施：（1）发生重大事故时应启动应急预案，保护现场，并及时报告有关领导和监察机构。（2）压力容器发生超压、超温时要马上切断进气阀；对于反应容器停止进料；对于无毒非易燃介质，要打开排空管排气；对于有毒易燃易爆介质要打开放空管，将介质通过接管排至安全地点。（3）如果属超温引起的超压，除采取上述措施外，还要通过水喷淋冷却以降温。（4）压力容器发生泄漏时，要马上切断进料阀及泄漏处前端阀门。（5）压力容器本体泄漏或第一道阀门泄漏时，要根据容器、介质不同使用专用堵漏技术和堵漏工具进行堵漏。（6）易燃易爆介质泄漏时，要对周边明火进行控制，切断电源，严禁一切用电设备运行，防止火灾、爆炸事故产生。压力容器事故预防处理措施：（1）在设计上，应采用合理的结构，如采用全焊接结构，能自由膨胀等，避免应力集中、几何突变；针对设备使用工况，选用塑性、韧性较好的材料；强度计算及安全阀排量计算符合标准。（2）制造、修理、安装、改造时，加强焊接管理，提高焊接质量并按规范要求进行热处理和擦伤；加强材料管理，避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。（3）在使用过程中，加强运行管理，保证安全附件和保护装置灵活，齐全；提高操作工人素质，防止产生误操作等现象。（4）在压力容器使用中，加强使用管理，避免操作失误，超温、超压、超负荷运行，失检、失修、安全装置失灵等。（5）加强检验工作，及时发现缺陷并采取有效措施。第四章压力管道：是指在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。压力管道主要参数设计压力：是指在正常操作过程中，在相应设计温度下，管道可能承受的最高工作压力。工作压力：是指管子、管件、阀门等管道组成件在正常运行条件下承受的压力。设计温度：是管道在正常操作过程中，在相应设计压力下，管道可能承受的最高或最低温度。工作温度：是指管道在正常操作条件下的温度。公称直径：是指用标准的尺寸系列表示管子、管件、阀门等口径的名义内径。压力管道特点：（1）种类多，数量大，设计、制造、安装、应用管理环节多。（2）长细比大，跨越空间大，边界条件复杂。（3）现场安装工作量大。（4）材料应用种类多，选用复杂。（5）管道及其元件生产厂的生产规模较小，产品质量保证较差。压力管道检测检验目的：压力管道检验除了检查设计、制造、安装时遗留下来的缺陷外，更重要的是检查管道在运行中产生的缺陷。压力管道检验是为了及时发现并消除隐患，是防止发生压力管道事故的有效措施。压力管道事故类型：按设备破坏程度分为爆炸事故、严重损坏事故和一般损坏事故。按事故后果严重度分为爆管事故、裂纹事故和泄漏事故。压力管道事故特点：（1）压力管道在运行中由于超压、过热、磨损或腐蚀，而使受压元件难以承受，发生爆炸撕裂（2）当管道发生爆炸时，管内压力瞬间突降，释放出大量能量及冲击波，危机周围环境和人身安全，甚至能将建筑物摧毁（3）压力管道发生爆炸撕裂等重大事故，有毒物质的大量外溢会造成人畜中毒，火灾爆炸等恶性事故。压力管道事故应急措施：（1）发生重大事故时应启动应急预案，保护现场，并及时报告有关领导和监察机构（2）压力管道发生超压时应及时切断进气阀；对于无毒非易燃介质，要打开排空管排气；对于有毒易燃易爆介质要打开放空管，并将介质通过接管排至安全地点（3）压力管道本体泄漏，要根据管道介质不同使用专用堵泄工具进行堵漏（4）易燃易爆介质泄漏时，要对周边明火进行控制，切断电源，严禁一切用电设备运行，防止火灾，爆炸事故发生。压力管道事故原因分析：（1）设计原因，主要是选材不当，应力分析失误，管道振动加速破裂纹扩展导致失效，管道系统结构设计不符合法规标准及要求，管道组成件和支撑选型不合理（2）制造原因，主要是管道组成件制造缺陷引发事故（3）安装原因，主要是安装