北京科技大学特种设备安全技术期末复习

1北京科技大学特种设备安全技术期末复习安全工程专业（2012级）第一章特种设备概述1、特种设备-指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道、起重机械、电梯、客运索道、大型游乐设施、厂内机动车辆（8类）2、分类：机电类——起重机械、电梯、客运索道、大型游乐设施、厂内机动车辆承压类——锅炉、压力容器、压力管道、起重机械第二章锅炉1、锅炉：是将燃料的化学能转化为热能，又将热能传递给水，汽，导热油等工质，从而产生蒸汽，热气，或者通过导热工质输出热量的设备。2、构成锅的主要部件有：锅筒，对流管，水冷壁，下降管，集箱，过热器，省煤器，减温器，再热器等。炉的作用主要是把燃料中的热能全部释放出来，炉的主要构件是：炉膛，炉墙，燃烧设备，锅炉构架等。3.锅炉主要系统：（1）燃料供给系统：煤场、碎煤机、上煤机、煤斗、油罐、油泵、油加热器、过滤器等；（2）燃烧系统：各种配风器、燃烧器、炉排等；（3）烟风系统：空气预热器、烟风道、送、引风机等；（4）除灰除尘系统：各种除灰机、各种除尘器；（5）给水系统：给水泵、给水管道和各种阀门、省煤器等；（6）排污系统：连续排污系统和定期排污系统；（7）供汽供水系统：主蒸汽管道阀门、供水管道阀门、锅炉出口集箱等（8）安全附件和仪表通常有：安全阀、压力表、水位计、高低水位报警器等（9）常用自动控制装置有：给水自动调节器、温度自动调节器、燃烧自动调节器、自动点火、灭火自动保护、送、引风机联锁、燃料速断装置及先进的计算机自动控制等系统。4.锅炉的分类：可以按用途、按容量、蒸汽压力、燃料种类和能量来源、锅炉结构、工质等分类。工业锅炉类型可按：锅炉形式结构、燃烧设备、燃料种类、出厂形式、供热工质分类。5.锅炉结构：锅炉按其个体结构可分为：火管锅炉、水管锅炉和水火管锅炉。6.锅炉特点：（1）具有爆炸危险而且破坏性极大(爆炸危害性)（2）具有易损坏的恶劣工作环境(易于损坏性)（3）使用广泛并要求连续运行(使用广泛性、持续运行性)7.锅炉安全管理：（1）使用定点厂家的合格产品（2）登记档案（3）专责管理（4）持证上岗（5）照张运行（6）定期检验（7）监控水质（8）报告事故8.锅炉安全装置：安全阀，压力表，水位表，温度仪表，保护装置，排污阀或防水装置，防爆门，自动控制装置，常用阀门。安全阀的主要作用是将锅炉内压力控制在允许的范围内。工业锅炉中常用的安全阀有弹簧式和杠杆式。安全阀的参数：密封压力，开启压力和回座压力，排气能力。9、锅炉操作运行步骤：上水，烘炉，煮炉，点火，升压，暖管，并气。（1）点火前要进行内部检查、外部检查，安全附件及各种仪表检查，转动机械检查。（2）新装、移装及大修理或长期停放准备重新投运的锅炉在投入运行前应进行烘炉和煮炉。烘炉的目的:新装、移装及大修理或长期停运的锅炉、炉墙内含有较多的水分，如不经烘炉处理，一旦与高温烟气接触，水分受热会急剧蒸发损坏墙砖和灰缝，造成炉墙裂纹甚至倒塌。烘炉就是妥善地去除掉炉墙内水分，提高炉墙强度和保温能力的有效方法.煮炉的目的：新装锅炉或受压部件经过大修、改造的锅炉必须进行煮炉。煮炉是除去锅炉受压元件及其水循环2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。点火升压阶段的安全注意事项：防止炉膛爆炸（通风）控制升温升压速度。控制升温升压速度的目的是防止锅炉受热面产生过大的热应力。注意过热器和省煤器的冷却。严密监视和调整指示仪表。停炉的三种情况：压火停炉（热备用停炉）、正常停炉（冷备用停炉）和紧急停炉（事故停炉）。停炉保养：压力保养、干法保养、湿法保养和充气保养等10.锅炉的缺陷：腐蚀，裂纹，磨损，变形（鼓包和弯曲）等11.锅炉的检验：内部检验（锅炉的内部检验一般每2年进行1次）外部检验（锅炉的外部检验一般每年进行1次）水压试验（水压试验一般每6年进行1次。对于无法进行内部检验的锅炉，应每2年进行1次水压试验）12.工业锅炉运行中常见的事故：超压事故，满水事故，缺水事故，汽水共腾事故，炉管爆破事故，省煤器损坏，过热器损坏，水击事故，空气预热器损坏，水循环故障。事故原因分析：A超压运行B超温运行C锅炉水位过低会引起严重满水事故D水质管理不善E水循环被破坏F锅炉工的误操作。14锅炉三大平衡：能量平衡，水汽平衡，燃料系统的平衡。第三章压力容器1.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。2.压力容器的分类：按压力分类：低压、中压、高压、超高压；按壳体承压方式分类：内压容器、外压容器;按设计温度分类：低温容器、常温容器、高温容器；按安全技术管理分类：固定式容器、移动式容器;按在生产工艺中的作用分类：反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器；按压力容器的安全综合分类：一类、二类、三类3.压力容器的主要部件是一个能承受压力的壳体及其他必要的连接件和密封件，常见结构是球形和圆筒形壳体。一般由筒体、封头（端盖）、法兰、接管、人（手）孔、支座等部分组成。4.在中、低压压力容器中，与筒体焊接连接而不可拆的端部结构称为封头，与筒体以法兰等连接的可拆端部结构称为端盖。通常所说的封头则包含封头和端盖两种连接形式在内。按其形状可分为三类：凸形封头、锥形封头、平板封头。5.压力容器的主要工艺参数为压力、温度和介质。6.易燃介质：是指与空气混合的爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介质。7.设备技术档案是正确使用设备的主要依据，压力容器的技术档案应包括容器的原始技术资料（设计资料和制造资料）和使用记录。8.安全装置分类：(一)联锁装置：联锁装置是指为了防止操作失误而装设的控制机构，如联锁开关、联动阀等。(二)警报装置：警报装置是指设备在运行过程中出现不安全因素致使其处于危险状态时，能自动发出声光或其他明显报留信号的仪器，压力报警器、超温报警器等。(三)计量装置：计量装置是指能自动显示设备运行中与安全有关的参数或信息的仪表、装置，如压力表、温度计等。(四)泄压装置：泄压装置是指设备超压时能自动排放介质降低压力的装置。9.压力容器安全装置：安全阀、爆破片、安全阀与爆破片装置的组合、爆破帽、易熔塞、紧急切断阀，减压阀、压力表、液位计、温度计、瓶帽、防震圈。10.安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压阀门。安全阀分为全启式安全阀和微启式安全阀。根据安全阀的整体3结构和加载方式可以分为净重式、杠杆式、弹簧式和先导式四种。11.爆破片装置是一种非重闭式泄压装置，由进口静压是爆破片受压爆破儿泄放出介质，以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。12.紧急切断阀：紧急切断阀是一种特殊结构和特殊用途的阀门，它通常与截止阀串联安装在紧靠容器的介质出口管道上，以便在管道发生大量泄漏时进行紧急止漏；一般还具有过流闭止及超温闭止的性能，并能在近程和远程独立进行操作。13.减压阀：减压阀是利用膜片、弹簧、活塞等敏感元件改变阀瓣与阀座之间的间隙，当介质通过时产生节流，压力下降而使其减压的阀门。14.压力表式指示容器内介质压力的仪表，是压力容器的重要安全装置。15.液位计——观察和测量容器内液位位置变化情况温度计——测量压力容器介质的温度瓶帽——防止气瓶瓶阀被破坏防震圈——防止气瓶瓶体受撞击16.一般把容积不超过1000L（常用的为35~60L），用来盛装压缩气体、液化气体或溶解气体的瓶式容器称作气瓶。17.气瓶改装是指原来盛装某一种气体的气瓶改变充装别种气体。气瓶改装，特别是使用单位自行改变气瓶罐装气体，是国内气瓶爆炸事故的主要原因，因此必须慎重对待。18.压力容器检测检验技术：宏观检查、无损检查、侧厚、化学成分分析、金相检验、硬度测试、断口分析、耐压测试、气密试验、爆破试验、力学性能试验、应力应变测试、应力分析、断裂力学分析、风险评估。第四章压力管道1.定义：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。2.压力管道分类：根据输送介质的不同，可以分为蒸汽管道、燃气管道、工艺管道等。根据使用材料的不同，可以分为合金钢管道、不锈钢管道、碳钢管道、有色金属管道、非金属管道、复合材料管道等。根据管道敷设方式的不同，可以分为地下管道和架空管道。根据用途可以划分为GC类工业管道、GB类公用管道和GA类长输管道。3.压力管道结构:系统中除直管还有19个元器件，大致可以分为管子、管件、阀门、连接件、附件、支架等。4.压力管道主要参数：压力管道的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。压力管道的工作压力是指管子、管件、阀门等管道组成件在正常运行条件下承受的压力。压力管道的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。压力管道的工作温度是指管道在正常操作条件下的温度。压力管道的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直径。5.压力管道与压力容器相比较的特点：（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。管道的强度计算不能仅仅根据设计条件利用成熟的薄膜应力公式来计算，还应考虑与它相连的机械设备对它的要求，中间支承条件的影响，自身热胀冷缩和振动的要求等。因此，在管道布置设计时除应满足工艺流程要求外，还应综合考虑各相关设备、支撑条件、地理条件、城市整体规划等因素的影响。（3）现场安装工作量大。环境条件较差，因此安装质量相对较差，从而要求投入更多的管理与监察。（4）材料应用种类多，除用到板材和锻材之外，还经常配套用到管材和铸件。（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。6.压力管道的维护保养措施：（1）要经常检查压力管道的防腐措施，保证其完好无损，要避免对管道表面不必要的碰撞，保持管道表面的光洁，从而减少各种电离、化学腐蚀。（2）阀门的操作机构要经常除锈上油并配置保护塑料套管，定期进行活动，保证其开关灵活。（3）安全阀、压力表要经常擦拭，确保其灵活、准确，并按时进行检查和校验。（4）要定期检查紧固螺栓完好状况，做到齐全、不锈蚀、丝扣完整，连接可靠。（5）压力管道因外界因素产生较大振动时，应采取隔断振源、加强支撑等减振措施。发现摩擦等情况应及时采取措施。（6）静电跨接、接地装置要保持良好完整，及时消除缺陷，防止故障的发生。4（7）停用的压力管道应排除内部的腐蚀性介质，并进行置换、清洗和干燥，必要时作惰性气体保护，外表面应涂刷防腐油漆，防止环境因素腐蚀。对有保温层的管道要注意保温层下的防腐和支座处的防腐。（8）禁止将管道及支架作电焊的零线和起重工具的锚点、撬抬重物的支撑点。（9）及时消除跑、冒、滴、漏。（10）管道的底部和弯曲处是系统的薄弱环节，这些地方最易发生腐蚀和磨损，因此必须经常采取修理和更换措施。7.压力管道安全装置:主要有安全阀（作为超压保护装置，有开敞式和封闭式两种）、爆破片、视镜（观察液体流动）阻火器（防止火焰蔓延的安全装置，通常安装在易燃易爆气体管路上）其他安全装置（管道上加安全水封（既能起到安全泄压的作用，还能在发生火灾事故时阻止火势蔓延）和安全放空管（起到安全泄压的作用）。）阻火器选用：（1）阻火器的壳体要能承受介质的压力和允许的温度，还要能耐介质的腐蚀。（2）填料要有一定强度，且不能和介质起化学反应。（3）阻火器主要是根据介质的化学性质、温度、压力来选用合适的阻火器。8.压力管道安全设计一般要求：介质工艺（温度，压力，流速）、空间布局、震源分析防火安全设计：耐火层的耐火极限不应低于1.5h防爆安全设计：爆炸须具备3个条件：1.存在可燃气体、易燃液体的蒸气或薄雾；2.上述物质与空气混合，其浓度达到爆炸极限；3.存在足以点燃爆炸性混合物的火花或高温。只有这3个条件不同时出现，就可以防止爆炸事故。可通过防至设备和管道泄漏、用惰性气体将易燃物质与空气隔离、连锁保护来达到目的。将不同等级的爆炸危险区与非爆炸危险区隔开采用露天布置和加强室内通风来降低危险物质浓度，用可燃物质报警器监测爆炸危险浓度。9.压力管道检测检验技术：宏观检查（凭