2014安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》講義:特種設(shè)備事故的類型

　　第三章 特種設(shè)備安全技術(shù)

　　第一節(jié) 特種設(shè)備事故的類型

　　一、特種設(shè)備的基本概念

　　根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶，下同)、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施和場(chǎng)(廠)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛。

　　特種設(shè)備依據(jù)其主要工作特點(diǎn)，分為承壓類特種設(shè)備和機(jī)電類特種設(shè)備。

　　1.承壓類特種設(shè)備：是指承載一定壓力的密閉設(shè)備或管狀設(shè)備，包括鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道。

　　(1)鍋爐。是指利用各種燃料、電能或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對(duì)外輸出熱能的設(shè)備，其范圍規(guī)定為容積大于或者等于30 L的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓大于或者等于0.1 MPa(表壓)，且額定功率大于或者等于0.1 MW的承壓熱水鍋爐;有機(jī)熱載體鍋爐。

　　(2)壓力容器。是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa(表壓)，且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa•L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器; 盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2 MPa(表壓)，且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa•L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60℃液體的氣瓶;氧艙等。

　　(3)壓力管道。是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa(表壓)的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。

　　2.機(jī)電類特種設(shè)備：是指必須由電力牽引或驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，包括電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施、場(chǎng)(廠)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛。

　　(1)電梯。是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)行的梯級(jí)(踏步)，進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備，包括載人(貨)電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道等。

　　(2)起重機(jī)械。是指用于垂直升降或者垂直升降井水平移動(dòng)重物的機(jī)電設(shè)備，其范圍規(guī)定為額定起重量大于或者等于0.5 t的升降機(jī);額定起重量大于或者等于1 t，且提升高度大于或者等于2m的起重機(jī)和承重形式固定的電動(dòng)葫蘆等。

　　(3)客運(yùn)索道。是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用柔性繩索牽引箱體等運(yùn)載工具運(yùn)送人員的機(jī)電設(shè)備，包括客運(yùn)架空索道、客運(yùn)纜車、客運(yùn)拖牽索道等。

　　(4)大型游樂(lè)設(shè)施。是指用于經(jīng)營(yíng)目的，承載乘客游樂(lè)的設(shè)施，其范圍規(guī)定為設(shè)計(jì)最大運(yùn)行線速度大于或者等于2m/s，或者運(yùn)行高度距地面高于或者等于2 m的載人大型游樂(lè)設(shè)施。

　　(5)場(chǎng)(廠)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛。是指除道路交通、農(nóng)用車輛以外僅在工廠廠區(qū)、旅游景區(qū)、游樂(lè)場(chǎng)所等特定區(qū)域使用的專用機(jī)動(dòng)車輛。

　　【例題】28.根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道等。下列各組設(shè)備中，均屬于特種設(shè)備的是()。10年

　　A.防爆電器、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施

　　B.電梯、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施、冶金機(jī)械

　　C.電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施

　　D.電梯、起重機(jī)械、鍛壓機(jī)械、大型游樂(lè)設(shè)施

　　【答案】C

　　二、鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)

　　1.鍋爐

　　鍋爐是指利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能加熱水或其他工質(zhì)，以生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力)和品質(zhì)的蒸汽、熱水或其他工質(zhì)的設(shè)備。

　　2.鍋爐工作原理及工作特性

　　(1)工作原理。鍋爐由“鍋”和“爐”以及相配套的附件、自控裝置、附屬設(shè)備組成?！板仭笔侵稿仩t接受熱量，并將熱量傳給水、汽、導(dǎo)熱油等工質(zhì)的受熱面系統(tǒng)，是鍋爐中儲(chǔ)存或輸送水或蒸汽的密閉受壓部分?！板仭敝饕ㄥ佂?或鍋殼)、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器、對(duì)流管束及集箱等?！盃t”是指燃料燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的空間和煙氣流通的通道――爐膛和煙道?！盃t”主要包括燃燒設(shè)備和爐墻等。

　　(2)工作特性

　　1)爆炸危害性。鍋爐具有爆炸性。鍋爐在使用中發(fā)生破裂，使內(nèi)部壓力瞬時(shí)降至等于外界大氣壓的現(xiàn)象叫爆炸。

　　2)易于損壞性。鍋爐由于長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫高壓的惡劣工況下，因而經(jīng)常受到局部損壞，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致重要部件和整個(gè)系統(tǒng)的全面受損。

　　3)使用的廣泛性。由于鍋爐為整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)提供了能源和動(dòng)力，因而其應(yīng)用范圍極其廣泛。

　　4)連續(xù)運(yùn)行性。鍋爐一旦投用，一般要求連續(xù)運(yùn)行，而不能任意停車，否則會(huì)影響一條生產(chǎn)線、一個(gè)廠甚至一個(gè)地區(qū)的生活和生產(chǎn)，其間接經(jīng)濟(jì)損失巨大，有時(shí)還會(huì)造成惡劣的后果。

　　3.鍋爐的分類

　　(1)按用途分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐。用鍋爐產(chǎn)生的蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電用的鍋爐稱為電站鍋爐。產(chǎn)生的蒸汽或熱水主要用于工業(yè)生產(chǎn)和/或民用的鍋爐稱為工業(yè)鍋爐。

　　(2)按鍋爐產(chǎn)生的蒸汽壓力分為超臨界壓力鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超高壓鍋爐、高壓鍋爐、中壓鍋爐、低壓鍋爐。

　　1)出口蒸汽壓力超過(guò)水蒸氣的臨界壓力(22.1 MPa)的鍋爐為超臨界壓力鍋爐。

　　2)出口蒸汽壓力低于但接近于臨界壓力，一般為15.7-19.6MPa的鍋爐為亞臨界壓力鍋爐。

　　3)出口蒸汽壓力一般為11.8～14.7 MPa的鍋爐為超高壓鍋爐。

　　4)出口蒸汽壓力一般為7.84～10.8 MPa的鍋爐為高壓鍋爐。

　　5)出口蒸汽壓力一般為2，45～4.90MPsi的鍋爐為中壓鍋爐。

　　6)出口蒸汽壓力一般不大于2.45 MPa的鍋爐為低壓鍋爐。

　　(3)按鍋爐的蒸發(fā)量分為大型、中型、小型鍋爐。

　　1)蒸發(fā)量大于75t/h的鍋爐稱為大型鍋爐。

　　2)蒸發(fā)量為20-75t/h的鍋爐稱為中型鍋爐：

　　3)蒸發(fā)量小于20t/h的鍋爐稱為小型鍋爐。

　　(4)按載熱介質(zhì)分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和有機(jī)熱載體鍋爐。

　　1)鍋爐出口介質(zhì)為飽和蒸汽或者過(guò)熱蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。

　　2)鍋爐出口介質(zhì)為高溫水(>120℃)或者低溫水(120℃以下);的鍋爐稱為熱水鍋爐。

　　3)以有機(jī)質(zhì)液體作為熱載體工質(zhì)的鍋爐稱為有機(jī)熱載體鍋爐。

　　(5)按熱能來(lái)源分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、廢熱鍋爐、電熱鍋爐，

　　(6)按鍋爐結(jié)構(gòu)分為鍋殼鍋爐、水管鍋爐。

　　三、壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)

　　1.壓力容器

　　壓力容器，一般泛指在工業(yè)生產(chǎn)中盛裝用于完成反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱、分離和儲(chǔ)存等生產(chǎn)工藝過(guò)程的氣體或液體，并能承載一定壓力的密閉設(shè)備。它被廣泛用于石油、化工、能源、冶金、機(jī)械、輕紡、醫(yī)藥、國(guó)防等工業(yè)領(lǐng)域。

　　2.壓力容器工作特性

　　(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

　　壓力容器一般由筒體(又稱殼體)、封頭(又稱端蓋1、法蘭、密封元件、開(kāi)孔與接管(人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管)、附件(液位計(jì)、流量計(jì)、測(cè)溫管、安全閥等)和支座等所組成。

　　(2)壓力。

　　壓力容器的壓力可以來(lái)自兩個(gè)方面，一是在容器外產(chǎn)生(增大)的，二是在容器內(nèi)產(chǎn)生(增大)的。

　　1)最高工作壓力，多指在正常操作情況下，容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。

　　2)設(shè)計(jì)壓力，系指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器殼體厚度及其元件尺寸的壓力，即標(biāo)注在容器銘牌上的設(shè)計(jì)壓力。壓力容器的設(shè)計(jì)壓力值不得低于最高工作壓力，

　　(3)溫度。

　　1)工作溫度，是指容器內(nèi)部工作介質(zhì)在正常操作過(guò)程中的溫度，即介質(zhì)溫度。

　　2)金屬溫度，系指容器受壓元件沿截面厚度的平均溫度。任何情況下，元件金屬的表面溫度不得超過(guò)鋼材的允許使用溫度。

　　3)設(shè)計(jì)溫度，系指容器在正常操作時(shí)，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，殼壁或元件金屬可能達(dá)到的最高或最低溫度。當(dāng)殼壁或元件金屬的溫度低于―20℃，按最低溫度確定設(shè)計(jì)溫度;除此之外，設(shè)計(jì)溫度一律按最高溫度選取。

　　(4)介質(zhì)

　　生產(chǎn)過(guò)程所涉及的介質(zhì)品種繁多，分類方法也有多種。按物質(zhì)狀態(tài)分類，有氣體、液體、液化氣體、單質(zhì)和混合物等;按化學(xué)特性分類，則有可燃、易燃、惰性和助燃4種;按它們對(duì)人類毒害程度，又可分為極度危害(1)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、輕度危害(Ⅳ)4級(jí);按它們對(duì)容器材料的腐蝕性可分為強(qiáng)腐蝕性、弱腐蝕性和非腐蝕性。

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