安全生产技术(第三章-特种设备安全技术)(2017.9)

第三章特种设备安全技术第一节特种设备事故的类型一、特种设备的基本概念根据《特种设备安全监察条例》，特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场内专用机动车辆。分承压类和机电类。1、承压类特种设备：锅炉、压力容器、压力管道。锅炉：容积≥30L；出口水压≥0.1MPa（表压）且功率≥0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。压力容器：最高工作压力≥0.1MPa且压容乘积≥2.5MPa·L的固定、移动容器；盛装公称工作压力≥0.2MPa且压容乘积≥1.0MPa·L的气瓶；氧仓；压力管道：最高工作压力≥0.1MPa且公称直径＞25mm的管道。2、机电类特种设备电梯：包括载人货电梯、自动扶梯、自动人行道。起重机：额定起重量≥0.5t的升降机；起重量≥1t，且提升≥2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦。大型游乐设施：线速度≥2m/S；运行高度≥2m。二、锅炉的基础知识工作特性：爆炸性、易损坏性、使用的广泛性、连续运行性。按用途分为电站锅炉和工业锅炉；按介质分为：蒸汽锅炉、热水锅炉和有机热载体锅炉。按结构分为锅壳锅炉和水管锅炉；按能源分为燃煤、燃油、燃气、废热和电热锅炉。三、压力容器基础知识最高工作压力，多指在正常操作情况下，容器顶部可能出现的最高压力；设计压力，标注在铭牌上的设计压力，不得低于最高工作压力。工作温度即介质温度。四个压力等级：低压容器，0.1MPa≤P＜1.6MPa；中压容器，1.6MPa≤P＜10MPa；高压容器，10MPa≤P＜100MPa；超高压容器，100MPa≦P外压容器中，当容器压力小于一个绝对大气压（0.1MPa）时，又称为真空容器。压力容器分A、B、C、D4个许可等级。四、起重机械基础知识起重机械分为：轻小型起重设备、升降机、起重机；起重机分为：桥架类起重机、臂架类起重机；桥架类起重机分为：桥式起重机、门式起重机和缆索起重机；臂架类起重机分为：流动式起重机、塔式起重机、门座式起重机；起重机械安全正常工作的条件：1、金属结构和机械零部件应具有足够的强度、刚性和抗屈曲能力；2、整机必须具有必要的抗倾覆稳定性；3、原动机具有满足作业性能要求的功率，制动装置提供必需的制动力矩。五、场（厂）内专用机动车辆最大行驶速度（设计值）超过5km/h的。按动力分为：内燃车辆、电动车辆和内燃电动车辆。六、特种设备事故的类型1、典型锅炉事故及预防（1）锅炉爆炸事故1）水蒸气爆炸。“过饱和水”的一部分瞬时汽化，体积骤增，在空间形成爆炸；2）超压爆炸。原因是安全阀、压力表不全、损坏或装错，操作人员失职。预防措施是加强运行管理。3）缺陷导致爆炸。预防措施除加强设计、制造、安装、运行中的质量控制和安全监察外，还应加强锅炉检验4）严重缺水导致爆炸。严重缺水时，严禁加水，应立即停炉。此时上水会导致爆炸；长时间缺水干烧的锅炉也会爆炸。防止这类爆炸的主要措施是加强运行管理。（2）缺水事故当锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线时，即形成锅炉缺水事故。此时水位表内往往看不到水位，表内发白发亮。“叫水”操作一般只适用于相对容水量较大的小型锅炉，不适用于相对容水量很小的电站锅炉或其他锅炉。后者以及最高火界在水连管以上的锅壳锅炉，一旦发现缺水应立即停炉。（3）满水事故当锅炉水位高于水位表最高安全水位刻度线时，即形成锅炉满水事故。此时水位表内往往看不到水位，表内发暗。一旦确认满水，应立即关闭给水阀停止锅炉上水；若满水时发生水击，则恢复正常水位后，还须检查蒸汽管道、附件、支架等，确认无异常情况，才可恢复正常运行。（4）汽水共腾发生汽水共腾时，水位表内出现泡沫，水位急剧波动，汽水界限难以分清；过热蒸汽温度急剧下降；严重时蒸汽管道内发生水冲击。汽水共腾与满水一样，会使蒸汽带水，降低蒸汽品质，造成过热器结垢及水击振动，损坏过热器或影响用汽设备的安全运行。汽水共腾的原因：锅水品质太差、负荷增加和压力降低过快。汽水共腾的处理：发生汽水共腾时，应减弱燃烧力度，降低负荷，关小主汽阀；加强蒸汽管道和过热器的疏水；全开连续排污阀，并打开定期排污阀放水，同时上水，以改善锅水品质；待水质改善，水位清晰，可逐渐恢复正常运行。（5）锅炉爆管炉管爆破时，往往能听到爆破声，随之水位降低，蒸汽及给水压力下降，炉膛或烟道中有汽水喷出的声响，给水流量明显大于蒸汽流量。爆管原因：水质不良、水循环故障、严重缺水、管入异物、烟气磨损、腐蚀、管膨胀受阻、吹灰不当、管路缺陷。爆管处理，炉管爆破时，通常必须紧急停炉修理。（6）省煤器损坏省煤器损坏时，给水流量不正常地大于蒸汽流量；严重时水位下降，过热蒸汽温度上升；省煤器烟道内有异常声响，烟道潮湿或漏水，排烟温度下降，烟气阻力增大，引风机电流增大。省煤器损坏会造成锅炉缺水而被迫停炉。省煤器损坏原因：飞灰磨损严重、水质不良、酸性腐蚀、材质或制造缺陷、水击或剧烈振动。省煤器损坏处理：若能经直接上水管上水，并使烟气经旁通烟道流出，则可不停炉进行省煤器修理，否则必须停炉进行修理。（7）过热器损坏过热器损坏主要指过热器爆管。过热器损坏后，蒸汽流量明显减小，且不正常地小于给水流量；过热蒸汽温度上升，压力下降；过热器损坏的原因：锅炉满水、汽水共腾或汽水分离效果差造成结垢爆管；工况变化等。过热器损坏通常需要停炉修理。（8）水击事故水在管道中流动，因速度突变导致压力突变，形成压力波在管道中传播的现象，叫水击。易发生水击的部位：给水管道、省煤器、过热器、锅筒。（9）炉膛爆炸事故炉膛爆炸是指炉膛内积存的可燃性混合物瞬间同时爆燃，从而是炉膛烟气侧压力突然升高，超过了设计允许值而造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙破坏的现象，即正压爆炸。此外还有负压爆炸，即在送风机突然停转时，引风机继续运转，烟气侧压力急降，造成炉膛、刚性梁及炉墙破坏的现象。炉膛爆炸要同时具备三个条件：一是燃料必须以游离状态存在于炉膛中，二是燃料和空气的混合物达到爆炸的浓度，三是有足够的点火能源。禁止采用“爆燃法”点火；点火失败后先通风吹扫5-10min后，才能重新点火。（10）尾部烟道二次燃烧尾部烟道二次燃烧主要发生在燃油锅炉上，常在停炉后不久发生，常损坏空气预热器和省煤器。二次燃烧的条件：在锅炉尾部烟道上有可燃物堆积下来，并达到一定的温度，有一定量的空气可供燃烧。（11）锅炉结渣层燃炉、沸腾炉、煤粉炉都有可能结渣。（二）压力容器事故3、压力容器事故应急措施1）压力容器发生超温超压时要马上切断进汽阀门；对于反应容器停止进料；对于无毒非易燃介质，要打开放空管排汽；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。2）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。3）压力容器发生泄露时，要马上切断进料阀及泄露处前端阀门。4）压力容器本体泄露或第一道阀门泄露时，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。5）易燃易爆介质泄露时，要对周边明火进行控制，切断电源，严禁一切用电设备运行，并防止静电产生。4、压力容器事故及预防压力容器爆炸的危害：冲击波、爆破碎片、介质伤害、二次燃烧爆炸、快开门事故等危害。压力容器泄露的危害：有毒介质、燃烧爆炸、高温灼烫伤等危害。（三）起重机械事故4、典型起重事故及预防（1）重物失落事故。吊载、吊具等重物从空中坠落造成的事故，简称失落事故。1）脱绳事故；2）脱钩事故；3）断绳事故；4)吊钩断裂事故。（2）挤伤事故（多发生在吊装作业人员和检修维护人员）；（3）坠落事故。主要指起重作业人员，也包括工具、零部件等从高空坠落，使地面人员受伤的事故。（4）触电事故。室内作业的触电事故来自起重机的动力源；室外作业的触电事故来自施工现场裸露的高压输电线。起重机常采用的安全低电压为36V或42V。（5）机体毁坏事故1）断臂事故；2）倾翻事故；3）机体摔伤事故；4）相互撞毁事故。（6）起重机械事故的预防措施加强对机的管理、对人的培训以及坚持“十不吊”。十不吊：①指挥信号不明或乱指挥不吊；②物体质量不清或超负荷不吊；③斜拉物件不吊；④重物上站人或有浮置物不吊；⑤视线、指挥信号不清不吊；⑥埋置物不吊；⑦捆绑、吊挂不牢不吊；⑧重物棱角处与吊绳间未加衬垫不吊；⑨结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤时不吊；⑩钢、铁水装得过满不吊。第二节锅炉和压力容器安全技术一、锅炉压力容器使用安全管理锅炉压力容器在正式使用前，必须到当地特种设备安全监察机构登记，经审批取得使用证方可使用。锅炉司炉、水质化验员及压力容器操作人员，应经专业培训，持证上岗。二、锅炉压力容器安全附件（一）、锅炉安全附件安全阀应每年检验、定压一次并铅封完好，每月自动排放试验一次，每周手动排放试验一次。压力表表盘直径不应小于100mm，最高工作压力标红线。没半年校验一次。水位表，每台锅炉至少装两只独立的水位计，额定蒸发量≤0.2t/h的锅炉可只装一只。防爆门，常在炉膛和烟道易爆处装设防爆门。（二）、压力容器安全附件爆破片与安全阀相比，具有结构简单、泄压反应快、密封性能好、适应性强等特点。爆破帽泄放面积较小，多用于超高压容器。易熔塞，主要用于中、低压的小型压力容器，在盛装液化气的钢瓶中较多用。紧急切断阀,目前多用于液化石油气槽车上。三、锅炉压力容器使用安全技术（一）锅炉使用安全技术1、锅炉启动步骤1）检查准备；2）上水；3）烘炉；4）煮炉；5）点火升压；6）暖管与并汽。上水温度最高不超过90℃，水温与桶壁温差不超过50℃。对水管锅炉，夏季上水时间不超过1h，冬季2h。冷炉上水至最低安全水位。层燃炉一般用木材引火，严禁用挥发性强烈的油类或易燃物引火。并汽前应减弱燃烧，使锅炉的蒸汽压稍低于蒸汽母管内气压。2、点火升压阶段的安全注意事项1）防止炉膛爆炸；2）控制升温升压速度；3）严密监视和调整仪表；4）保证强制流动受热面的可靠冷却。防止炉膛爆炸的措施是：点火前，开动引风机给锅炉通风5-10min，没有风机的自然通风5-10min，以清除炉膛及烟道中的可燃物质。点燃气、油、煤粉炉时，应先送风，之后投入点燃火炬，最后送入燃料。3、锅炉正常运行中的监督调节1）锅炉水位的监督调节。允许在正常水位线上下50mm内波动。2）锅炉气压的监督调节。调节锅炉气压就是调节其蒸发量，而蒸发量是通过燃烧和给水调节来实现的。3）气温的调节。4）燃烧的监督调节。燃烧调节的任务是：是燃料燃烧供热适应负荷的要求。5）排污与吹灰。4、停炉与停炉保养1）停炉。停炉中应注意的主要问题是防止降压降温过快。锅炉正常停炉的次序应该是先停燃料供应，随之停止送风，减少引风；与此同时，逐渐降低锅炉负荷，相应地减少锅炉上水，但应维持锅炉水位稍高于正常水位。为防止锅炉降温过快，在正常停炉的4-6h内，应紧闭炉门和烟道挡板。之后打开烟道挡板，缓慢加强通风，适当放水。停炉18-24h，在锅水温度降至70℃一下时，方可全部放水。锅炉紧急停炉的操作次序是立即停止添料和送风，减弱引风；与此同时，设法熄灭炉膛内的燃料，灭火后即把炉门、灰门及烟道挡板打开，以加强通风冷却；锅炉可以较快降压并更换锅水，锅水冷却至70℃左右允许排水。因缺水紧急停炉时，严禁给锅炉上水，并不得开启空气阀及安全阀及安全阀快速降压。2）停炉保养。主要指锅内保养，即汽水系统内部为避免或减轻腐蚀而进行的防护保养。保养方法有：压力保养、湿法保养、干法保养、充气保养。（二）压力容器使用安全技术1、压力容器安全操作1）基本要求：平稳操作、防止超载（即防止超压）、防止长期超温。2）压力容器运行期间的检查对运行中的容器进行检查，包括工艺条件，设备状况以及安全装置等。3）压力容器紧急停止运行的情况容器的操作压力或壁温超限值，且采取措施后仍无法控制，并有继续恶化的趋势；容器的承压部件变形、损坏或焊缝、连接处泄露等危及容器安全的迹象；安全装置全部失效，连接管件断裂，紧固件损坏等；操作岗位火灾，威胁容器安全操作；高压容器的信号孔或警报孔泄露。2、压力容器的维护保养维护保养的内容：保持完好的防腐层；消除产生腐蚀的原因；消灭容器的“跑、冒、滴、漏”；加强停用期间的维护；经常保持容器的完