第七章机械设备安全技术

1、第七章机械设备安全技术 第七章 机械设备安全技术 第七章机械设备安全技术 第一节 化工机械设备分类及通用安全技术 化工机械总体上可分为两大类，即化工设备和化工机械总体上可分为两大类，即化工设备和 化工机器。化工机器。 化工设备主要包括各种容器，如热交换器、塔化工设备主要包括各种容器，如热交换器、塔 器、反应器、槽罐等，其主要作用部件一般是器、反应器、槽罐等，其主要作用部件一般是 静止的，习惯上称静止设备。静止的，习惯上称静止设备。 化工机器主要包括离心机、压缩机、泵、过滤化工机器主要包括离心机、压缩机、泵、过滤 机、破碎机、旋转窑、旋转干燥器、运输机等，机、破碎机、旋转窑、旋转干燥器、运输机等

2、， 其主要作用部件是经常运动的，习惯上称转动其主要作用部件是经常运动的，习惯上称转动 设备。设备。 一、化工机械的分类 第七章机械设备安全技术 二、由机械产生的危险 机械伤害，是机械能的非正常转化或传递，导致对机械伤害，是机械能的非正常转化或传递，导致对 人员的接触性伤害。其主要形式有夹挤、碾压、剪人员的接触性伤害。其主要形式有夹挤、碾压、剪 切、切割、缠绕、卷入、戳扎、刺伤、摩擦、磨损、切、切割、缠绕、卷入、戳扎、刺伤、摩擦、磨损、 飞出物打击、高压流体喷射、碰撞和跌落等。飞出物打击、高压流体喷射、碰撞和跌落等。 机械及其零件对人产生机械伤害的主要原因：形机械及其零件对人产生机械伤害的主要原

3、因：形 状和表面性能：切割要素、锐边、利角部分、粗糙状和表面性能：切割要素、锐边、利角部分、粗糙 或过于光滑；相对位置：相对运动，运动与静止或过于光滑；相对位置：相对运动，运动与静止 物的相对距离小；质量和稳定性：在重力的影响物的相对距离小；质量和稳定性：在重力的影响 下可能运动的零部件的势能；质量和速度下可能运动的零部件的势能；质量和速度( (加速加速 度度) )：可控或不可控运动中的零部件的动能；机：可控或不可控运动中的零部件的动能；机 械强度不够，零件、构件的断裂或垮塌；弹性元械强度不够，零件、构件的断裂或垮塌；弹性元 件的势能，在压力或真空下的液体或气体的势能。件的势能，在压力或真空下

4、的液体或气体的势能。 第七章机械设备安全技术 手指切伤、手臂压伤、失明等可怕的伤害都是手指切伤、手臂压伤、失明等可怕的伤害都是 机械所可能造成的伤害。而护板与个人防护具机械所可能造成的伤害。而护板与个人防护具 可以保护劳工免于不必要的伤害。机械危害基可以保护劳工免于不必要的伤害。机械危害基 本上可分为切、割、夹、卷等危害。危害点发本上可分为切、割、夹、卷等危害。危害点发 生在作业点、动力传送设备、物料传送装置与生在作业点、动力传送设备、物料传送装置与 其它移动零件等。某些机械运转即使是很平顺其它移动零件等。某些机械运转即使是很平顺 缓慢，也会卷入衣物，将手臂带至危险的位置。缓慢，也会卷入衣物，

5、将手臂带至危险的位置。 当运转的部位有螺丝、螺帽等凸出物时则危险当运转的部位有螺丝、螺帽等凸出物时则危险 性更高。任何可能造成伤害的机械零件、功能性更高。任何可能造成伤害的机械零件、功能 或程序都应采取防护措施。或程序都应采取防护措施。 第七章机械设备安全技术 三、机械安全通用技术 1 1设计与制造的本质安全措施设计与制造的本质安全措施 本质安全技术是指利用该技术进行机械预定本质安全技术是指利用该技术进行机械预定 功能的设计和制造，不需要采用其他安全防功能的设计和制造，不需要采用其他安全防 护措施，就可以在预定条件下执行机械的预护措施，就可以在预定条件下执行机械的预 定功能时满足机械自身的安全

6、要求。定功能时满足机械自身的安全要求。 2 2减少或限制操作者涉入危险区减少或限制操作者涉入危险区 (1)(1)提高设备的可靠性。提高设备的可靠性。 (2)(2)采用机械化和自动化技术。采用机械化和自动化技术。 (3)(3)调整、维修的安全。调整、维修的安全。 第七章机械设备安全技术 机械安全设计机械安全设计 机械安全设计是机械安全设计是2020世纪世纪8080年代开始新兴起来的一种设计技术年代开始新兴起来的一种设计技术, ,它它 是从安全系统工程的角度进行机械产品设计。发达国家在机械是从安全系统工程的角度进行机械产品设计。发达国家在机械 安全设计方面已有比较成熟的理论与方法。安全设计方面已有

7、比较成熟的理论与方法。 欧盟与美国从欧盟与美国从9090年代起年代起, ,就已经将机械产品的安全设计正式列入就已经将机械产品的安全设计正式列入 国家的先进制造技术体系之中国家的先进制造技术体系之中, ,并将其作为扶植的研究领域。国并将其作为扶植的研究领域。国 外的机械安全设计是将安全系统工程的方法、安全人机工程学、外的机械安全设计是将安全系统工程的方法、安全人机工程学、 可靠性工程学等结合起来可靠性工程学等结合起来, ,通过机械的安全评估来确定机械的安通过机械的安全评估来确定机械的安 全性与安全设计目标全性与安全设计目标, ,从机械结构设计、使用信息及安全防护三从机械结构设计、使用信息及安全防

8、护三 方面来保证机械的安全性。早在方面来保证机械的安全性。早在2020世纪世纪9090年代年代, ,美国就已建立有美国就已建立有 关机械安全设计的风险评价模式和设计程序关机械安全设计的风险评价模式和设计程序, ,尽量将危险消除在尽量将危险消除在 机械设计的每一个环节上机械设计的每一个环节上, ,从而来切实保证机械的安全。从而来切实保证机械的安全。 我国在机械安全设计方面起步较晚。尽管我国在安全人机工程、我国在机械安全设计方面起步较晚。尽管我国在安全人机工程、 可靠性工程学等方面取得了一些成绩可靠性工程学等方面取得了一些成绩, ,但是用安全系统工程的观但是用安全系统工程的观 点来指导机械安全设计

9、还几乎是空白。近几年来点来指导机械安全设计还几乎是空白。近几年来, ,我国逐步加强我国逐步加强 了对机械安全设计研究的支持力度了对机械安全设计研究的支持力度, ,取得了明显的成效。取得了明显的成效。19971997年年 机械工业技术发展委员会首次组织北京机械科学研究院、湖南机械工业技术发展委员会首次组织北京机械科学研究院、湖南 大学和济南铸锻机械研究所大学和济南铸锻机械研究所, ,进行了项目进行了项目机械产品安全设计及机械产品安全设计及 计算机辅助设计信息系统的研究计算机辅助设计信息系统的研究研究。该项目主要研究机械研究。该项目主要研究机械 产品的通用安全设计、金属切削机床的安全设计以及机械产

10、品产品的通用安全设计、金属切削机床的安全设计以及机械产品 行业安全数据库的建立等。实事求是地讲行业安全数据库的建立等。实事求是地讲, ,我国在机械安全设计我国在机械安全设计 方面还远远地落后于发达国家。方面还远远地落后于发达国家。 第七章机械设备安全技术 四、安全防护措施 安全防护是通过采用防护装置、安全装安全防护是通过采用防护装置、安全装 置或其他手段，对一些机械危险进行预置或其他手段，对一些机械危险进行预 防的安全技术措施，其目的是防止机械防的安全技术措施，其目的是防止机械 在运行时产生各种对人员的接触伤害。在运行时产生各种对人员的接触伤害。 1 1、防护装置是指通过设置物体障碍方式、防护

11、装置是指通过设置物体障碍方式 将人与危险隔离的专门用于安全防护的将人与危险隔离的专门用于安全防护的 装置。防护装置按使用方式可分为固定装置。防护装置按使用方式可分为固定 式和活动式两种。式和活动式两种。 第七章机械设备安全技术 2 2、安全装置是指用于消除或减小机械伤、安全装置是指用于消除或减小机械伤 害风险的单一装置或与防护装置联用的害风险的单一装置或与防护装置联用的 保护装置。常见的安全装置有以下保护装置。常见的安全装置有以下6 6种：种： 1)1)联锁装置。联锁装置。 2)2)止一动装置。止一动装置。 3)3)双手操纵装置。双手操纵装置。 4)4)自动停机装置。自动停机装置。 5)5)机

12、械抑制装置。机械抑制装置。 6)6)有限运动控制装置。有限运动控制装置。 第七章机械设备安全技术 安全防护装置的设置原则有以下几点： (1)以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以内的各种 运动零部件应设防护。 (2)以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以上，有物 料传输装置、皮带传动装置以及在施工机械施工处的下方，应设 置防护。 (3)凡在坠落高度基准面2m以上的作业位置，应设置防护。 (4)为避免挤压伤害，直线运动部件之间或直线运动部件与静 止部件之间的间距应符合安全距离的要求。 (5)运动部件有行程距离要求的，应设置可靠的限位装量，防 止因超行程运动而造成伤害。 (6)对可能因

13、超负荷发生部件损坏而造成伤害的，应设置 负荷限制装置。 (7)有惯性冲撞运动部件必须采取可靠的缓冲装置，防止因惯 性而造成伤害事故。 (8)运动中可能松脱的零部件必须采取有效措施加以紧固，防 止由于启动、制动、冲击、振动而引起松动。 (9)每台机械都应设置紧急停机装置，使已有的或即将发生的 危险得以避开。紧急停机装置的标识必须清晰、易识别，并可迅 速接近其装置，使危险过程立即停止并不产生附加风险。 第七章机械设备安全技术 安全防护装置的选择 选择安全防护装置的型式应考虑所涉及的机械危险和其 他非机械危险，根据运动件的性质和人员进入危险区的需要 决定。对特定机器安全防护应根据对该机器的风险评价结

14、果 进行选择。 (1)机械正常运行期间操作者不需要进入危险区的场 合。 操作者不需要进入危险区的场合，应优先考虑选用固定 式防护装置，包括进料、取料装置，辅助工作台，适当高度 的栅栏及通道防护装置等。 (2)机械正常运转时需要进入危险区的场合。 当操作者需要进入危险区的次数较多，经常开启固定防 护装置会带来不便时，可考虑采用连锁装置、自动停机装置、 可调防护装置、自动关闭防护装置、双手操纵装置、可控防 护装置等。 (3)对非运行状态等其他作业期间需进入危险区的场 合。 对于机器的设定、示教、过程转换、查找故障、清理或 维修等作业，防护装置必须移开或拆除，或安全装置功能受 到抑制，可采用手动控制

15、模式、止一动操纵装置或双手操纵 装置、点动一有限运动操纵装置等。 第七章机械设备安全技术 五、机械伤害事故的预防 1 1、加强机械设备的安全管理。安全管理好，可使不安全、加强机械设备的安全管理。安全管理好，可使不安全 状态与不安全行为减少状态与不安全行为减少; ;反之，则会使不安全状态和不安反之，则会使不安全状态和不安 全行为增加，甚至会成为发生事故的根本原因。全行为增加，甚至会成为发生事故的根本原因。 2 2、控制机械设备的危险和有害因素，以人为目标，对危、控制机械设备的危险和有害因素，以人为目标，对危 险部位给予文字、声音、颜色、光等信息，提醒人们注险部位给予文字、声音、颜色、光等信息，提

16、醒人们注 意安全。意安全。 3 3、装设安全防护装置，杜绝或减少机械设备在正常工作、装设安全防护装置，杜绝或减少机械设备在正常工作 期间，或故障状态下，甚至在操作者失误情况下发生人期间，或故障状态下，甚至在操作者失误情况下发生人 身或设备事故。身或设备事故。 4 4、严格按照机械设备的操作安全守则进行操作，不得违、严格按照机械设备的操作安全守则进行操作，不得违 章作业。章作业。 5 5、操作各种机械人员必须经过专业、操作各种机械人员必须经过专业培训培训，掌握机械设备，掌握机械设备 性能的基础知识，经考试合格持上岗证上岗。上岗作业性能的基础知识，经考试合格持上岗证上岗。上岗作业 中，必须精心操作

17、，正确使用劳动防护用品，严禁无证中，必须精心操作，正确使用劳动防护用品，严禁无证 人员开动机械设备。人员开动机械设备。 第七章机械设备安全技术 1 1、某厂铆工段工人范某在使用卷板机时、某厂铆工段工人范某在使用卷板机时, ,因看到见因看到见 滚筒振动并发出声响，便去检查测听滚筒轴承和齿滚筒振动并发出声响，便去检查测听滚筒轴承和齿 轮。轮。 2 2、范某打开滚筒后部的大齿轮安全护罩，见齿轮是、范某打开滚筒后部的大齿轮安全护罩，见齿轮是 因为没有油才发出声响，便取来干油在转车时用毛因为没有油才发出声响，便取来干油在转车时用毛 刷蘸干油为齿轮抹油。刷蘸干油为齿轮抹油。 3 3、抹油时齿轮咬合处一下子

18、将毛刷带进，范某措手、抹油时齿轮咬合处一下子将毛刷带进，范某措手 不及右手也被带进至手腕处，范死命强拽将被绞碾不及右手也被带进至手腕处，范死命强拽将被绞碾 粉碎的右手拽掉。粉碎的右手拽掉。 事故原因事故原因 范某思想麻痹，在转车情况下违章用毛刷为转范某思想麻痹，在转车情况下违章用毛刷为转 动的大齿轮抹油，造成绞掉右手的重伤事故。动的大齿轮抹油，造成绞掉右手的重伤事故。 防范措施防范措施 1 1、安全工作规程明确规定：检修和保养转动机、安全工作规程明确规定：检修和保养转动机 械设备，必须先撤电源，停机后方可进行检修或保械设备，必须先撤电源，停机后方可进行检修或保 养。严禁在转机情况下靠近转动部位

19、进行打油、擦养。严禁在转机情况下靠近转动部位进行打油、擦 拭、清扫等保养工作。拭、清扫等保养工作。 2 2、加强职工安全思想教育，克服习惯性违章行、加强职工安全思想教育，克服习惯性违章行 为。为。 第七章机械设备安全技术 一、事故经过 2005年8月9日，在某盐业公司制盐工段夜班时间，由于一活塞 式离心机有异响，维修工段班长谢某、维修工王某等人前去检修。 离心机操作工李某把离心机关闭后，由于惯性，离心机转鼓尚未 完全停下来。此时，谢某就把手伸进了离心机壳内，李某制止未 果，谢某的中指和无名指被夹在了离心机刮刀与筛网之间。王某 用工具把离心机外门打开，谢某的手指才得以抽出。谢某被送往 医院治疗，

20、手指成粉碎性骨折。 现场情况看，当时离心机上方的照明灯不亮，检修人员是借助 附近的灯光进行检修的。 二、原因分析 这起事故是一起典型的责任事故。事故类型属于机械伤害。 在这起事故中，谢某忽视安全，不听警告，冒险作业，在设备 尚未停止的情况下进行检查，属于个人的不安全行为。这是造成 这起事故的直接原因。 工作场地环境不良，工作环境光线较暗，职工不能看清设备情 况，是造成事故的重要原因。 企业对职工教育培训不够，安全措施落实不力，职工缺乏安全 操作技术知识，是造成这次事故的间接原因。 第七章机械设备安全技术 上班穿拖鞋 左腿被截肢 1986年9月10日下午，某水泥厂包装工进行倒料工作， 开机后，库

21、不下料，于是手持钢管，站立在螺旋输送 机上敲打库底。库下料后，准备下来，不料因脚穿泡 沫拖鞋，行动不便，重心失稳，乱了方寸的左脚恰好 踩进螺旋输送机上部10cm宽的缝隙内，正在运行的机 器将其脚和腿绞了进去。立即停车并反转盘车，才将 其腿脚退出，导致左腿高位截肢。 原因 1包装工未按规定穿着防护用品，而是穿着泡 沫拖鞋，在凹凸不平的机器上行走，失足踩进机器缝 隙，是事故的直接原因。 2螺旋输送机10cm宽的缝隙上部没有盖板或防 护罩等安全设施，是导致该事故的重要原因。 3水泥厂安全生产管理不力，制度不落实，明 显的隐患没能得以消除。 第七章机械设备安全技术 一、锅炉简介一、锅炉简介 锅炉是提供

22、热能的特种设备，通过燃料在炉中燃烧，锅炉是提供热能的特种设备，通过燃料在炉中燃烧， 将燃料的化学能转变为热能，并把这些热能传给载热介将燃料的化学能转变为热能，并把这些热能传给载热介 质质水，使其蒸发为蒸汽，或被加热成温度较高的热水，使其蒸发为蒸汽，或被加热成温度较高的热 水。产生蒸汽的锅炉叫蒸汽锅妒，产生热水的锅炉叫热水。产生蒸汽的锅炉叫蒸汽锅妒，产生热水的锅炉叫热 水锅炉。水锅炉。 锅炉包括锅炉包括“锅锅”和和“炉炉”两大部分，两大部分，“锅锅”即为锅即为锅 内系统或水汽系统，由一系列容器和管道组成，水汽的内系统或水汽系统，由一系列容器和管道组成，水汽的 内部流动并不断吸热；内部流动并不断吸

23、热；“炉炉”即为炉内系统或风煤烟系即为炉内系统或风煤烟系 统，是燃料燃烧、烟气流动并向水汽传热的场所。为维统，是燃料燃烧、烟气流动并向水汽传热的场所。为维 持和监控锅炉正常运行，锅炉中还有一系列辅机、附件、持和监控锅炉正常运行，锅炉中还有一系列辅机、附件、 仪表等。仪表等。 第二节第二节 锅炉安全技术锅炉安全技术 第七章机械设备安全技术 一台锅炉具有： 1.燃烧系统，包括炉膛、烟道、燃烧装置等， 是燃料燃烧放热及燃烧产物传热的机构和场 所； 2.锅内系统，由一系列容器和管道组成，是 水汽介质受热流动的机构和场所； 3.辅助机械，包括风机、水泵等，用于驱动 风、烟、水、汽流动； 4.附件仪表，包

24、括各种安全装置及其他附件， 用于监控调节介质参数和运行工况。 第七章机械设备安全技术 二、锅炉的危险因素二、锅炉的危险因素 锅炉在运行时，不仅要承受一定的温 度和压力，而且要遭受介质的侵蚀和飞灰 磨损，因此具有爆炸的危险具有爆炸的危险。如果锅炉在 设计制造及安装过程中存在缺陷或因年久 失修，或违反操作规程都可能出现严重的 事故。 第七章机械设备安全技术 锅炉安全涉及的因素很多，必须以系统的观点和方法进行分析。锅炉安全涉及的因素很多，必须以系统的观点和方法进行分析。 但锅炉爆炸却是锅内系统的大型核心部件破裂的结果，必须紧紧但锅炉爆炸却是锅内系统的大型核心部件破裂的结果，必须紧紧 抓住这个核心或者

25、中心。抓住这个核心或者中心。 保证设备在承压储能过程中不破裂，就从根本上解决了锅炉压力保证设备在承压储能过程中不破裂，就从根本上解决了锅炉压力 容器的安全问题。要保证设备在工作中不破裂，主要涉及设备和容器的安全问题。要保证设备在工作中不破裂，主要涉及设备和 介质两个方面，从设备方面说，就是要有完好的质量和性能，要介质两个方面，从设备方面说，就是要有完好的质量和性能，要 有足够的、满足工作要求的承压能力；从介质方面说，就是要限有足够的、满足工作要求的承压能力；从介质方面说，就是要限 定其数量和参数在规定的限度之内，不要超过设备的承受能定其数量和参数在规定的限度之内，不要超过设备的承受能 力。力。

26、 反言之，锅炉压力容器爆炸，不外乎两个方面的原因：一是工反言之，锅炉压力容器爆炸，不外乎两个方面的原因：一是工 作条件严重恶化，远远超出设计工作条件和设备承载能力，比如作条件严重恶化，远远超出设计工作条件和设备承载能力，比如 严重超压或超温；二是设备本身隐含或产生缺陷，使设备承受不严重超压或超温；二是设备本身隐含或产生缺陷，使设备承受不 了正常的设计工作条件。了正常的设计工作条件。 避免锅炉压力容器破裂爆炸的对策是：避免锅炉压力容器破裂爆炸的对策是： （1 1）设计、制造出的设备应能满足正常工作条件的要求；）设计、制造出的设备应能满足正常工作条件的要求； （2 2）在使用中严格调整、监控设备运

27、行参数，避免工作条件恶）在使用中严格调整、监控设备运行参数，避免工作条件恶 化；化； （3 3）防止和消除设备缺陷。）防止和消除设备缺陷。 第七章机械设备安全技术 两种态度是不妥当的：一种是无视锅炉压力容 器安全的重要性和技术含量，认为操作管理锅 炉压力容器是粗活累活，随便找人临时干干就 行；另一种是把锅炉压力容器安全神秘化，认 为复杂难懂，是专业人员的事，放弃了解和学 习的责任。 第七章机械设备安全技术 三、锅炉的三大安全附件 1 1安全阀安全阀 安全阀的维护。安全阀的维护。 1)1)经常保持安全阀的清洁，防止阀体弹簧等被污经常保持安全阀的清洁，防止阀体弹簧等被污 垢所粘满或被锈蚀，防止安全

28、阀排汽管被异物堵垢所粘满或被锈蚀，防止安全阀排汽管被异物堵 塞。塞。 2)2)经常检查安全阀的铅封是否完好，检查杠杆式经常检查安全阀的铅封是否完好，检查杠杆式 安全阀的重锤是否有松动、被移动以及另挂重物安全阀的重锤是否有松动、被移动以及另挂重物 的现象。的现象。 3)3)发现安全阀有渗漏迹象时，应及时进行更换或发现安全阀有渗漏迹象时，应及时进行更换或 检修。检修。 4)4)为了防止安全阀的阀瓣和阀座被水垢、污物粘为了防止安全阀的阀瓣和阀座被水垢、污物粘 住或堵塞，应定期对安全阀做手动排放试验。住或堵塞，应定期对安全阀做手动排放试验。 第七章机械设备安全技术 2 2压力表压力表 压力表的维护。压

29、力表的维护。 1)1)压力表应保持洁净，表盘上的玻璃应明亮清晰，压力表应保持洁净，表盘上的玻璃应明亮清晰， 使表盘内指针指示的压力值能清楚易见。使表盘内指针指示的压力值能清楚易见。 2)2)压力表的连接管要定期吹洗，以免堵塞。压力表的连接管要定期吹洗，以免堵塞。 3)3)经常检查压力表指针的转动和波动是否正常；检经常检查压力表指针的转动和波动是否正常；检 查压力表的连接管是否有漏水、漏汽的现象。如发查压力表的连接管是否有漏水、漏汽的现象。如发 现压力表存在下列情况之一时，应停止使用：有现压力表存在下列情况之一时，应停止使用：有 限止钉的压力表在无压力时，指针转动后不能回到限止钉的压力表在无压力

30、时，指针转动后不能回到 限止钉处；没有限止钉的压力表在无压力时，指限止钉处；没有限止钉的压力表在无压力时，指 针离零位的数值超过压力表规定的允许误差；表针离零位的数值超过压力表规定的允许误差；表 面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清；封印损坏或超过面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清；封印损坏或超过 校验有效期；表内泄漏或指针跳动。校验有效期；表内泄漏或指针跳动。 4 4）压力表一般每半年至少校验一次。）压力表一般每半年至少校验一次。 第七章机械设备安全技术 3 3水位表水位表 水位表的维护。水位表的维护。 1)1)经常保持水位表清洁明亮，使操作人经常保持水位表清洁明亮，使操作人 员能清晰地观察到其显示的水位

31、。员能清晰地观察到其显示的水位。 2)2)经常冲洗水位表。经常冲洗水位表。 3)3)水位表的汽、水旋塞和放水旋塞应保水位表的汽、水旋塞和放水旋塞应保 证严密不漏。证严密不漏。 第七章机械设备安全技术 锅炉常见的危险因素有： 1 1、水位异常水位异常。主要是在运行过程中发生缺 水和满水。当严重缺水时，水冷壁管已部分干烧、 过热，如果此时强行进水，使温度很高的气包和 水冷壁管发生急冷，产生巨大的热应力，同时水 大量气化会造成管子大面积损坏甚至炉管爆裂。 为此锅炉严重缺水时绝不能立即加水，应立即熄锅炉严重缺水时绝不能立即加水，应立即熄 火停炉。火停炉。满水也会使蒸汽压力严重波动造成锅炉 损坏，此时应

32、减少给水或及时排水，必要时也应 停炉。 第七章机械设备安全技术 2 2、汽水共腾汽水共腾。主要是锅炉水位波动 幅度异常，水面翻腾程度大。原因是炉 水中含盐量高，管壁结垢严重管壁结垢严重，水汽化 受扰动使蒸汽系统压力严重波动，有时 还可引起锅炉承压系统部件损坏，甚至 造成炉管爆裂。 第七章机械设备安全技术 3 3、炉膛爆炸炉膛爆炸。炉膛爆炸是指 炉膛内发生可燃物瞬时爆燃的现 象。其原因主要是点火前炉膛内 存在可燃物，一般是点火不成功 没有及时清理炉膛而留存下来的， 当再次点火时就可导致炉膛内的 可燃气体、可燃物发生爆燃。 为此，锅炉点火前必须通风锅炉点火前必须通风 置换，清除可燃物，使其置换，清

33、除可燃物，使其 浓度远远低于爆炸界限。浓度远远低于爆炸界限。 第七章机械设备安全技术 4 4、尾部二次燃烧尾部二次燃烧。主要原因是锅炉运行中燃烧不完全， 从而导致部分可燃物随着烟气进入尾部烟道，积存于烟道 内或粘附在尾部受热面上，在一定条件下这些可燃物自行 着火燃烧。后果是常常将空气预热器、省煤器破坏。二次 燃烧易在停炉之后不久发生。 为此，就要组织好燃烧，提高燃烧效率，尽可能减少就要组织好燃烧，提高燃烧效率，尽可能减少 不完全燃烧损失，减少锅炉启停次数，同时加强尾部受热不完全燃烧损失，减少锅炉启停次数，同时加强尾部受热 面的吹灰，保证烟道各种门孔及烟风挡板的密封良好，在面的吹灰，保证烟道各种

34、门孔及烟风挡板的密封良好，在 燃油锅炉的尾部烟道上应装设灭火装置。燃油锅炉的尾部烟道上应装设灭火装置。 第七章机械设备安全技术 1 1）锅炉房，每层至少应有两个出口，分别设在两）锅炉房，每层至少应有两个出口，分别设在两 侧，门应向外开，在锅炉运行期间不准锁住或栓住，侧，门应向外开，在锅炉运行期间不准锁住或栓住， 锅炉房内的工作室或生活室的门应向内开。锅炉房内的工作室或生活室的门应向内开。 2 2）使用锅炉的单位必须办理锅炉使用登记手续，）使用锅炉的单位必须办理锅炉使用登记手续， 并设专职或兼职管理人员负责锅炉房安全管理工作。并设专职或兼职管理人员负责锅炉房安全管理工作。 锅炉运行要有操作规程、

35、交接班制度、水质管理制度、锅炉运行要有操作规程、交接班制度、水质管理制度、 定期检验制度等。定期检验制度等。 3 3）每）每2 2年对运行的锅炉进行一次停炉内外部检验，年对运行的锅炉进行一次停炉内外部检验， 每每6 6年对锅炉进行一次水压试验，检验锅炉受压元件的年对锅炉进行一次水压试验，检验锅炉受压元件的 严密性和耐压强度。新装、迁装、停用严密性和耐压强度。新装、迁装、停用1 1年以上需恢复年以上需恢复 运行的锅炉，以及受压元件经过重大修理的锅炉，也运行的锅炉，以及受压元件经过重大修理的锅炉，也 应进行水压试验。水压试验前，应进行内外部检验。应进行水压试验。水压试验前，应进行内外部检验。 三、

36、锅炉运行的安全防护三、锅炉运行的安全防护 第七章机械设备安全技术 4 4）蒸汽锅炉运行中遇有下列情况之一时，应）蒸汽锅炉运行中遇有下列情况之一时，应 立即停炉：立即停炉： 锅炉水位降到规定的水位极限以下时；锅炉水位降到规定的水位极限以下时； 不断加大向锅炉给水及采取其他措施，但水位仍继续不断加大向锅炉给水及采取其他措施，但水位仍继续 下降时；下降时； 锅炉水位已经升到运行规程规定的水位上位极限以上时；锅炉水位已经升到运行规程规定的水位上位极限以上时； 给水机械全部失效；给水机械全部失效； 水位表或安全阀全部失效；水位表或安全阀全部失效； 锅炉元件损坏，危及锅炉元件损坏，危及 运行人员安全；运行

37、人员安全； 燃烧设备损坏，炉膛倒塌或锅炉构架被烧红；燃烧设备损坏，炉膛倒塌或锅炉构架被烧红； 其它异常运行情况。其它异常运行情况。 第七章机械设备安全技术 压力容器是一种能承受压力载荷的密闭容器，压力容器是一种能承受压力载荷的密闭容器， 它的主要作用是贮存、运输有压力的气体或液化它的主要作用是贮存、运输有压力的气体或液化 气体，或者为这些流体的传热、传质反应提供一气体，或者为这些流体的传热、传质反应提供一 个密闭的空间。个密闭的空间。盛装可燃介质的压力容器一旦发盛装可燃介质的压力容器一旦发 生泄露，这些可燃气体会立即与空气混合并达到生泄露，这些可燃气体会立即与空气混合并达到 爆炸极限，若遇到火

38、源即可导致二次爆炸火燃烧爆炸极限，若遇到火源即可导致二次爆炸火燃烧 等连锁反应，造成特大的火灾、爆炸和中毒事故。等连锁反应，造成特大的火灾、爆炸和中毒事故。 一、压力容器的基本概念一、压力容器的基本概念 第三节第三节 压力容器安全技术压力容器安全技术 第七章机械设备安全技术 压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程适用于同适用于同 时具备下列条件的压力容器：时具备下列条件的压力容器： 1)1)最高工作压力最高工作压力Pw0Pw01MPa1MPa( (表压表压) )。 2)2)内径内径D0D015m15m，且容积，且容积V0V0025m3025m3。 3)3)盛装介质为气体、液化气体或最

39、高工作盛装介质为气体、液化气体或最高工作 温度高于等于标准沸点的液体。温度高于等于标准沸点的液体。 第七章机械设备安全技术 二、压力容器的分类 1 1按工作压力分类按工作压力分类 (1)(1)低压容器低压容器( (代号代号L)(0.1MPap1.6MPa)L)(0.1MPap1.6MPa) (2) (2)中压容器中压容器( (代号代号M)(1.6MPaPI0MPa)M)(1.6MPaPI0MPa) (3) (3)高压容器高压容器( (代号代号H)(10MPaPI00MPa) H)(10MPaPI00MPa) (4) (4)超高压容器超高压容器( (代号代号U)(P100MPa)U)(P100M

40、Pa)，主要是高分子聚，主要是高分子聚 合设备。合设备。 2 2按工艺用途分类按工艺用途分类 (1)(1)反应容器反应容器( (如反应锅、合成塔、聚合釜等如反应锅、合成塔、聚合釜等) )。 (2)(2)换热容器换热容器( (如热交换器、冷却塔、蒸煮锅等如热交换器、冷却塔、蒸煮锅等) )。 (3)(3)分离容器分离容器( (如分离器、吸收塔、洗涤塔等如分离器、吸收塔、洗涤塔等) )。 (4)(4)贮存容器贮存容器( (如贮罐、压力缓冲器等如贮罐、压力缓冲器等) )。 3 3从管理使用的角度来分类从管理使用的角度来分类 常把压力容器分为两大类：即固定式容器和移动式容器。常把压力容器分为两大类：即固

41、定式容器和移动式容器。 第七章机械设备安全技术 三、压力容器的安全附件 1安全阀 2爆破片 3液面计 4 压力表 第七章机械设备安全技术 四、压力容器爆炸的危害四、压力容器爆炸的危害 冲击波及其破坏作用冲击波及其破坏作用 冲击波超压会造成人员伤亡和建筑物破坏 爆破碎片的破坏作用爆破碎片的破坏作用 爆炸碎片具有较高速度和较大质量，其对人的 伤害取决于其动能，会对人造成伤亡，并且可 能损坏附近设备和管道，引起二次事故 介质伤害介质伤害 主要是有毒介质的毒害和高温水汽的烫伤。 二次爆炸及燃烧二次爆炸及燃烧 当容器所盛装的介质为可燃液化气体时，容器 破裂爆炸在现场会形成大量可燃蒸气，并迅即 与空气混合

42、形成可爆性混合气，在扩散中遇明 火即形成二次爆炸。 第七章机械设备安全技术 1 1、压力容器设计及其制造必须按、压力容器设计及其制造必须按压力容器安全监压力容器安全监 察规定察规定中规定的符合等级类别的设计制造单位进行，其中规定的符合等级类别的设计制造单位进行，其 受压元件焊接工作，必须由经过考核合格的焊工担任。焊受压元件焊接工作，必须由经过考核合格的焊工担任。焊 缝的表面质量必须符合规定质量标准，并作表面探伤，不缝的表面质量必须符合规定质量标准，并作表面探伤，不 允许有裂纹、气孔、凹坑和肉眼可见的夹渣等缺陷。允许有裂纹、气孔、凹坑和肉眼可见的夹渣等缺陷。 五、压力容器的安全管理五、压力容器的

43、安全管理 2 2、压力容器制成后必须进行耐压试验，必要时还应、压力容器制成后必须进行耐压试验，必要时还应 进行气密性试验。进行气密性试验。 第七章机械设备安全技术 5 5、使用压力容器的单位，应根据生产工艺要求、使用压力容器的单位，应根据生产工艺要求 和容器的技术性能制定安全操作规程，并严格执行。和容器的技术性能制定安全操作规程，并严格执行。 3 3、压力容器应按规定装设安全阀、爆破片、压力、压力容器应按规定装设安全阀、爆破片、压力 表、液面计、温度计及切断阀等安全附件。在容器运表、液面计、温度计及切断阀等安全附件。在容器运 行期间，应对安全附件加强维护与定期校验，保持齐行期间，应对安全附件加

44、强维护与定期校验，保持齐 全、灵敏、可靠。全、灵敏、可靠。 4 4、使用压力容器的单位，必须向当地压力容器安、使用压力容器的单位，必须向当地压力容器安 全监察机构登记并取得使用证，才能将设备投入运行。全监察机构登记并取得使用证，才能将设备投入运行。 使用单位应根据设备数量和安全性能要求，设专门机使用单位应根据设备数量和安全性能要求，设专门机 构或专职技术人员，加强压力容器的安全技术管理，构或专职技术人员，加强压力容器的安全技术管理， 建立和健全安全管理制度。建立和健全安全管理制度。 第七章机械设备安全技术 6 6、压力容器应定期进行检验，、压力容器应定期进行检验， 每年至少一次外部检查，每每年

45、至少一次外部检查，每3 3年至年至 少进行一次内外部检验，每少进行一次内外部检验，每6 6年至年至 少进行一次全面检验，使用期达少进行一次全面检验，使用期达2020 年，每年至少进行内外部检验，并年，每年至少进行内外部检验，并 根据检验情况，确定全面检验时间根据检验情况，确定全面检验时间 和作出能否使用的结论。和作出能否使用的结论。 对固定式压力容器，每两次内外对固定式压力容器，每两次内外 部检验期间内，至少进行一次耐压部检验期间内，至少进行一次耐压 试验，对移动式压力容器，每试验，对移动式压力容器，每6 6年年 至少进行一次耐压试验。至少进行一次耐压试验。 7 7、压力容器的壳体及受压元件不

46、得有裂纹存在，经内、压力容器的壳体及受压元件不得有裂纹存在，经内 外部检验发现有严重裂纹的容器，应分析原因，采取措施加外部检验发现有严重裂纹的容器，应分析原因，采取措施加 以消除、修理、更换或报废。以消除、修理、更换或报废。 第七章机械设备安全技术 对于压力容器操作人员，安全要求如下：对于压力容器操作人员，安全要求如下： 1 1、操作人员必须遵守压力容器安全操作规程；、操作人员必须遵守压力容器安全操作规程； 2 2、压力容器操作人员必须是受过培训，经过考核并取、压力容器操作人员必须是受过培训，经过考核并取 得操作资格证书的人员，必须了解压力容器基本结构和主得操作资格证书的人员，必须了解压力容器

47、基本结构和主 要技术参数，熟悉操作工艺条件；要技术参数，熟悉操作工艺条件； 3 3、应做到平稳操作，缓慢加压和卸压，缓慢地升温和、应做到平稳操作，缓慢加压和卸压，缓慢地升温和 降温，运行期间，保持压力和温度的相对稳定；降温，运行期间，保持压力和温度的相对稳定； 第七章机械设备安全技术 7 7、掌握紧急情况的处理方法，发生故障，严重威胁安、掌握紧急情况的处理方法，发生故障，严重威胁安 全时，应立即采取紧急措施，停止容器运行，并报告有关全时，应立即采取紧急措施，停止容器运行，并报告有关 部门。部门。 4 4、严禁超温、超压运行、严禁超温、超压运行, ,严禁对压力容器进行超装；严禁对压力容器进行超装

48、； 5 5、做好班前、班中和班后的检查工作，及时发现设备、做好班前、班中和班后的检查工作，及时发现设备 的不正常状态，及时采取措施进行处理；的不正常状态，及时采取措施进行处理； 6 6、认真填写操作记录；、认真填写操作记录； 第七章机械设备安全技术 第四节 气瓶安全技术 1 1按工作压力分类按工作压力分类 气瓶按工作压力分为高压气瓶和低压气瓶。气瓶按工作压力分为高压气瓶和低压气瓶。 高压气瓶的工作压力大于高压气瓶的工作压力大于8MPa8MPa，多为，多为3030、2020、1515、 1010、8MPa8MPa；低压气瓶的工作压力少于；低压气瓶的工作压力少于5MPa5MPa，多为，多为5 5、

49、 3 3、2 2、1.61.6、1MPa1MPa。 2 2按容积分类按容积分类 气瓶按容积气瓶按容积(V(V，升，升) )分为大、中、小三种。大分为大、中、小三种。大 容积气瓶的容积为容积气瓶的容积为100LV1000L100LV1000L；中容积气瓶的；中容积气瓶的 容积为容积为12LVI00L12LVI00L；小容积气瓶的容积为；小容积气瓶的容积为 0.4LV12L0.4LV12L。 一、气瓶的分类一、气瓶的分类 第七章机械设备安全技术 3 3按盛装介质的物理状态分类按盛装介质的物理状态分类 分为永久气体气瓶、液化气体气瓶和溶解乙炔气瓶。分为永久气体气瓶、液化气体气瓶和溶解乙炔气瓶。 (1

50、)(1)永久性气体气瓶。永久性气体是指临界温度低于永久性气体气瓶。永久性气体是指临界温度低于- - IOIO，常温下呈气态的气体，如氢气、氧气、氮气、，常温下呈气态的气体，如氢气、氧气、氮气、 空气、一氧化碳气及惰性气体。常见的压力为空气、一氧化碳气及惰性气体。常见的压力为15MPa15MPa， 也有充装压力为也有充装压力为202030MPa30MPa的。的。 (2)(2)液化气体气瓶。液化气体是指临界温度等于或高于液化气体气瓶。液化气体是指临界温度等于或高于 -IO-IO的各种气体，它们在常温、常压下呈气态，而经的各种气体，它们在常温、常压下呈气态，而经 加压和降温后变为液体。在这些气体中，

51、有的临界温加压和降温后变为液体。在这些气体中，有的临界温 度较高，如硫化氢、氨、丙烷、异丁烯、环氧乙烷、度较高，如硫化氢、氨、丙烷、异丁烯、环氧乙烷、 液化石油气等。液化石油气等。 (3)(3)溶解乙炔气瓶。是专门用于盛装乙炔的气瓶。由溶解乙炔气瓶。是专门用于盛装乙炔的气瓶。由 于乙炔气体极不稳定，特别是在高压下，很容易聚合于乙炔气体极不稳定，特别是在高压下，很容易聚合 或分解，液化后的乙炔，稍有振动，即会引起爆炸。或分解，液化后的乙炔，稍有振动，即会引起爆炸。 所以不能以压缩气体状态充装，必须把乙炔溶解在溶所以不能以压缩气体状态充装，必须把乙炔溶解在溶 剂剂( (常用丙酮常用丙酮) )中，瓶

52、内充满多孔物质中，瓶内充满多孔物质( (如硅酸钙多孔物如硅酸钙多孔物 质等质等) )作为吸收剂。为了增加乙炔的充装量，乙炔气是作为吸收剂。为了增加乙炔的充装量，乙炔气是 以加压方式充装的。以加压方式充装的。 第七章机械设备安全技术 钢瓶内所装气体钢瓶内所装气体钢瓶颜色钢瓶颜色字体颜色字体颜色 氧气氧气天蓝色天蓝色黑字黑字 氮气氮气黑色黑色黄字黄字 压缩空气压缩空气黑色黑色白字白字 氯气氯气草绿色草绿色白字白字 氢气氢气深绿色深绿色红字红字 氨气氨气黄色黄色黑字黑字 石油液化气石油液化气灰色灰色红字红字 乙炔乙炔白色白色红字红字 二、气瓶的颜色与字体的颜色二、气瓶的颜色与字体的颜色 第七章机械设

53、备安全技术 三、气瓶安全附件 1安全泄压装置 气瓶的安全泄压装置主要是防止气瓶在遇到火灾 等特殊高温时，瓶内介质受热膨胀而导致气瓶超压爆 炸。其类型有爆破片、易熔塞及爆破片一易熔塞复合 装置。 2瓶帽 瓶帽是为了防止瓶阀被破坏的一种保护装置。每 个气瓶的顶部都应配有瓶帽，以便在气瓶运送过程中 配戴。 3防震圈 防震圈是防止气瓶瓶体受撞击的一种保护设施， 它对气瓶表面漆膜的也有很好的保护作用。我国采用 的是两个紧套在瓶体上部和下部的、用橡胶或塑料制 成的防震圈。 第七章机械设备安全技术 四、气瓶定期检验 (1)(1)盛装腐蚀性气体的气瓶，每盛装腐蚀性气体的气瓶，每2 2年检验年检验1 1次。次。

54、 (2)(2)盛装一般气体的气瓶，每盛装一般气体的气瓶，每3 3年检验年检验1 1次。次。 (3)(3)液化石油气钢瓶，使用未超过液化石油气钢瓶，使用未超过2020年的，年的， 每每5 5年检验年检验1 1次；超过次；超过2020年的，每年的，每2 2年检验年检验1 1次。次。 (4)(4)盛装惰性气体的气瓶，每盛装惰性气体的气瓶，每5 5年检验年检验1 1次；次； 溶解乙炔气瓶每溶解乙炔气瓶每3 3年检验年检验1 1次。次。 第七章机械设备安全技术 五、气瓶事故及预防措施 1 1充装不当引起的气瓶事故及预防措施充装不当引起的气瓶事故及预防措施 (1) (1) 混装是永久气体气瓶发生爆炸事故的

55、主混装是永久气体气瓶发生爆炸事故的主 要原因，其中最危险而又最常见的事故是氧气要原因，其中最危险而又最常见的事故是氧气 或空气等助燃气体与氢、甲烷等可燃气体的混或空气等助燃气体与氢、甲烷等可燃气体的混 装。装。 1)1)充气前对气瓶进行严格的检查。检查气瓶外充气前对气瓶进行严格的检查。检查气瓶外 表面的颜色标记是否与所装气体的规定标记相表面的颜色标记是否与所装气体的规定标记相 符，气瓶内有无剩余压力，安全附件是否齐全符，气瓶内有无剩余压力，安全附件是否齐全 等。等。 2)2)采用防止混装的充气连接结构。采用防止混装的充气连接结构。 第七章机械设备安全技术 (2) (2) 充装过量也是气瓶破裂爆

56、炸的常见原因，特别是充装过量也是气瓶破裂爆炸的常见原因，特别是 低压液化气体气瓶，其破裂爆炸绝大多数是由于充装低压液化气体气瓶，其破裂爆炸绝大多数是由于充装 过量，即所谓超装引起的。过量，即所谓超装引起的。 防止气瓶充装过量，可采取以下相应的措施：防止气瓶充装过量，可采取以下相应的措施： 充装永久气体的气瓶，应明确规定在多大的充装温充装永久气体的气瓶，应明确规定在多大的充装温 度下充装多大的压力；度下充装多大的压力； 充装液化气体的气瓶必须按规定的充装系数进行充充装液化气体的气瓶必须按规定的充装系数进行充 装；装； 充装量应包括气瓶内原有的余液，不得将余液忽略充装量应包括气瓶内原有的余液，不得

57、将余液忽略 不计，不得用储罐减量法来确定充装量；不计，不得用储罐减量法来确定充装量； 充装后的气瓶，应有专人负责，逐只进行检查，发充装后的气瓶，应有专人负责，逐只进行检查，发 现充装过量的气瓶，必须及时将超装量妥善排出。现充装过量的气瓶，必须及时将超装量妥善排出。 第七章机械设备安全技术 气瓶爆炸伤亡事故实例 一、1990年3月22日，大庆油田建设公司第九 分公司一中队在切割作业中氧气瓶突然爆炸，2人 被炸死。原因为以氢气瓶作氧气瓶进行充装，为化 学性爆炸，瓶色漆色为深绿色，气瓶瓶阀型号为 QF30，出气口螺纹为左旋，该瓶是哈尔滨灯泡 厂的氢气瓶，氧气厂未认真检查就给充装氧气。 二、1991年

58、10月23日，在上海某县高南乡小梁 山废品堆放处，某公司临时工黄某以十几元钱买下 一只气瓶，又借管子钳等工具欲拆下另一只氧气瓶 阀，没拧几圈就喷出一团雾气，黄某被击倒在地， 反冲出去的氧气瓶把黄某身后20多米处的一妇女 当场撞死。无知闯下大祸! 第七章机械设备安全技术 三、三、19921992年年6 6月月4 4日下午日下午2 2时时4545分，江西瑞金县分，江西瑞金县 沙洲乡制氧站氧气瓶爆炸，造成沙洲乡制氧站氧气瓶爆炸，造成1 1人死亡，人死亡，2 2人重人重 伤，车间损坏。原因是瓶内混入乙炔气。伤，车间损坏。原因是瓶内混入乙炔气。 四、四、19931993年年2 2月月2121日日9 9时

59、时3030分，山东沂南县大庄分，山东沂南县大庄 镇氧气经营处镇氧气经营处4 4只气瓶同时发生爆炸，当场炸死只气瓶同时发生爆炸，当场炸死2 2 人，重伤人，重伤1 1人。经分析，人。经分析，4 4只气瓶均为充装氧气的只气瓶均为充装氧气的 氢气瓶，是由村办厂沂水氧气厂充装的。由大庄氢气瓶，是由村办厂沂水氧气厂充装的。由大庄 镇氧气经营处购回，因用户无法装上氧气瓶减压镇氧气经营处购回，因用户无法装上氧气瓶减压 阀阀( (氢、氧瓶螺纹不同，当然装不上氢、氧瓶螺纹不同，当然装不上) )，曾三次退，曾三次退 回沂水氧气厂，沂水氧气厂又三次发货到大庄。回沂水氧气厂，沂水氧气厂又三次发货到大庄。2 2 月月2

60、121日大庄建筑公司工人装运时，两人叼着香烟日大庄建筑公司工人装运时，两人叼着香烟 开瓶阀，引起爆炸。这是无知违章的典型事故开瓶阀，引起爆炸。这是无知违章的典型事故! ! 第七章机械设备安全技术 五、1996年9月16日，河北省迁安县首钢三建公 司机修车间外正在维修一台大型履带式挖掘机， 设备技术员王某在工人顶不出活塞杆时，竟提 出用氧气瓶中的氧气顶活塞杆，因氧气遇油而 发生爆炸，飞出的活塞杆将一工人崩死。事故 发生的原因是违反了“禁用氧气代替压缩空气 作为气动工具的动力源”的规定。、 六、1998年5月2527日三天内，大同市连续发 生三起氧气瓶爆炸事故，4人死亡，8人受伤。 前两次为以绿色