安全工程基础：第五章 专业安全工程技术

1、第五章 专业安全工程技术 PAGE 175第五章 专业安全工程技术安全技术是生产技术的一个组成部分，贯穿于生产的全过程，且伴随着生产技术的发展而不断发展。从安全技术的产生、发展及其任务和作用，可知各个行业应有各自的安全技术。按产业性质来分，有煤矿安全技术、化工安全技术、交通安全技术、建筑安全技术等；按生产过程中所使用的机械、设备的性质来分，又有机械安全技术、电气安全技术、起重设备安全技术、锅炉与受压容器安全技术等。本章对工业生产中主要的安全技术加以介绍。第一节 特种设备安全概论特种设备是指由国家认定的，因设备本身和外在因素的影响容易发生事故，并且一旦发生事故会造成人身伤亡及重大经济损失的危险性

2、较大的设备。特种设备包括电梯、起重机械、厂内机动车辆、防爆电气设备、气焊、锅炉及压力容器等。一、特种设备安全的通用法则1. 设计与制造设计单位及其设计人员对所设计的特种设备的质量和安全技术性能负责。设计必须符合相应的标准和安全技术要求，本制定国家标准或者行业标准的，必须符合保障人体健康及人身、财产安全的要求。制造单位对制造的特种设备的质量和安全技术性能负责。对实施生产许可证管理的特种设备，由国家质量技术监督局统一实施生产许可证制度对未实施生产许可证管理的特种设备，实行安全认可证制度。未取得相应产品生产许可证或者安全认可证的单位，不得制造相应产品。试制特种设备新产品或者部件、制造标准或者技术规程

3、有型式试验要求的产品或者部件，需由国家质量技术监督局认可的监督检验机构进行整机或者部件的型式试输合格后方可提供用户使用。2. 安装、维修保养与改造特种设备安装、维修保养、改造单位必须对特种设备安装、维修保养、改造的质量和安全技术性能负责。安装、维修保养、改造单位必须具备相应的条件，向所在地省级特种设备安全监察机构或者其授权的特种设备安全监察机构申请资格认可，取得资格证书后，方可以承担认可项目的业务。该资格证书在全国范围内有效。安装、大修、改造特种设备前，使用单位必须持施工方案等相关资料到所在地区的市级以上特种设备安全监察机构备案。安装、大修、改造后，特种设备的质量和安全技术性能经施工单位自检合

4、格后，由使用单位向规定的监督检验机构提出验收检验申请，并由执行当次验收检验的机构出具检验报告，合格的，发给特种设备安全检验合格标志。3. 使用与管理特种设备使用单位必须对特种设备使用和运营的安全负责。特种设备使用单位必须使用有生产许可证或者安全认可证的特种设备。对使用的特种设备，必须按照规定要求申请相应的验收检验和定期检验。新增特种设备，在投入使用前，使用单位必须持监督检验机构出具的验收检验报告和安全检验合格标志，到所在地区的地、市级以上特种设备安全监察机构注册登记。将安全检查合格标志固定在特种设备显著位置上后，方可以投入正式使用。使用单位必须制定并严格执行以岗位责任制为核心，包括技术档案管理

5、、安全操作、常规检查、维修保养、定期报检和应急措施等在内的特种设备安全使用和运营的管理制度，必须保证特种设备技术档案的完整、准确。特种设备遇可能影响其安全技术性能的自然灾害或者发生设备事故后，以及停止使用一年以上时，再次使用前，使用单位应当对其进行全面检查，必须消除影响安全的隐患。特种设备作业人员必须经专业培训和考核，取得地市以上质量技术监督行政部门颁发的特种设备作业人员资格证书后，方可以从事相应工作。使用单位必须对在用特种设备进行日常的维修保养。特种设备的维修保养必须由有资格的人员进行，无特种设备维修保养资格人员的使用单位，必须委托取得特种设备维修保养资格的单位，进行特种设备日常的维修保养。

6、使用单位应当严格执行特种设备年检、月检、周检等常规检查制度，经检查发现有异常情况时，必须及时处理，严禁带故障运行。检查时应当详细记录，并存档备查。在用特种设备实行安全技术性能定期检验制度。使用单位必须按期向使用特种设备所在地的监督检验机构申请定期检验，及时更换安全检验合格标志中的有关内容。安全检验合格标志超过有效期的特种设备不得使用。标准或者技术规程有寿命期限要求的特种设备或者零部件，应当按照相应要求予以报废处理。特种设备进行报废处理后，使用单位应当向负责该特种设备注册登记的特种设备安全检查机构报告。特种设备一旦发生事故，使用单位必须采取紧急救援措施，防止灾害扩大，并按照有关规定及时向当地特种

7、设备安全监察机构及有关部门报告。在爆炸危险场所使用的特种设备，还必须符合防爆安全技术要求。4. 监督、监察与监督检验各地质量技术监督行政部门应当根据本地区的实际情况，对特种设备组织定期或者不定期的产品质量监督抽查。各级特种设备安全检查机构对特种设备的设计、制造、安装、使用、检验、维修保养与改造单位执行本规定的情况应当进行现场安全监察，发现存在隐患及问题的，责令相应单位改正，并督促其及时予以解决。各级质量技术监督行政部门的特种设备安全检查人员，必须经过专业培训和考核，取得国家质量技术监督局颁发的特种设备安全监察员证书后，方可以从事相应的安全监察工作。特种设备安全监察员在行使安全监察职权时，应当出

8、示特种设备安全监察证书。各级特种设备安全监察机构应当按照有关规定对特种设备事故进行报告、调查，督促处理和结案批复，做好事故统计工作，并按照规定期限逐级上报。监督检验机构进行特种设备型式试验、验收检验和定期检验等各类监督检验的程序、内容、方法、合格判定规则等，必须按照国家质量技术监督局发布的相应检验规程执行。监督检验机构必须加强检验工作质量的管理，确保检验工作质量保证体系的正常运转，按期完成监督检验工作任务，必须对出具的检验报告负责。在用特种设备数量较多而且具有该类特种设备独立检验机构的大型企业，可以向所在地省级特种设备安全监察机构申请成立企业自检站，经上述机构核准建站方案，并经资格认可及授权后

9、，可以承担本企业内在用特种设备的定期检验。企业自检站检验范围内的在用特种设备，应当接受监督检验机构的抽检，抽检比例不得高于该企业当年应当检验设备总量的20%。具体抽检比例由企业所在地省级特种设备安全监察机构确定。从事特种设备监督检验工作的人员，必须经专业培训，并接受省级以上特种设备安全监察机构组织的考核，取得相应资格证书后，方可以从事批准项目的监督检验工作。监督检验机构机器检验人员不得从事特种设备的设计、制造、销售、安装、维修保养和改造等经营性活动，并保守受检单位的商业秘密。二、各类特种设备的安全管理法则1. 起重机械起重机械出厂时，必须附有制造企业关于该起重机械产品或者部件的出厂合格证、使用

10、维护说明书、装箱清单等出厂随机文件。合格证上除标有主要参数外，还应当标明主要部件的型号和编号。起重机械的超载保护等安全装置，必须具有有效的型式试验合格证书。自行制造或者改造本单位使用起重机械的单位，必须将设计或者改造的相关资料，报所在地监督检验机构审核通过，并报所在地区地、市级以上特种设备安全监察机构备案后，方可以进行制造或者改造。在用起重机械的定期检验周期为 2年。2. 电梯电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入或装卸货物。目前我们所称的电梯还包含自动扶梯和自动人行道等。电梯出厂时，必须附有制造

11、企业关于该电梯产品或者部件的出厂合格证、使用维护说明书、装箱清单等出厂随机文件。合格证上除标有主要参数外，还应当标明驱动主机、控制柜、安全装置等主要部件的型号和编号。门锁、安全钳、限速器、缓冲器等重要的安全部件，必须具有有效的型式试验合格证书。电梯的使用运行安全要求有：(l) 设置专人负责电梯的日常管理，记录电梯运行状况和维修保养工作内容，建立健全各项安全管理制度。积极采取先进技术，降低事故率。(2) 确定合理的电梯运行时间，加强日常维修保这(3) 安装、维修保养人员和电梯司机均应持有效的特种作业操作证上岗，并定期参加复审。(4) 在便于接到报警信号的位置设立电梯管理人员的岗位，制定紧急救援方

12、案和操作程序，在接到报警信号砌而内排除设备内故障，解救乘客。(5) 住宅电梯和病床电梯未经质量技术监督部门批准不得以无司机状态运行。(6) 发生事故应积极组织报救，及时报告特种设备安全监察部门。(7) 电梯机械部分发生严重腐蚀、变形、裂纹等缺陷，电气控制系统紊乱，存在严重不安全隐患，已无法修复或无修复价值时，应报废。3. 厂内机动车辆厂内机动车辆出厂时，必须附有制造企业关于该厂内机动车辆的出厂合格证、使用维护说明书、备品配件和专用工具清单等出厂随机文件。合格证上除标有主要参数外，还应当标明车辆主要部件的型号和编号。新增厂内机动车辆的单位，要到当地特种设备安全监察机构注册登记。由安全监察机构予以

13、验收并发给安全检验合格证。厂内机动车辆使用单位应当结合本单位生产作业区或者施工现场的实际情况，按照工业企业厂内运输安全规程等国家标准的要求，在生产作业区或者施工现场设置交通安全标志和进行交通安全管理。在用厂内机动车辆定期检验周期为1年。定期检验不合格或者安全检验合格标志超过有效期的不得使用，特种设备安全监察机构应当收回牌照。4. 客运索道客运索道是利用架空绳索支撑和牵引客车运送乘客的一种机械运输设备。对新建或者改建的客运索道实行设计审核制度。设计审核工作由省级特种设备安全监察机构组织，审查由国家客运索道监督检验机构承担，审核通过后，方可以投入制造和施工。客运索道安装工程竣工后，索道站必须向所在

14、地省级特种设备安全监察机构提出运营申请。由安全监察机构审查合格并经国家客运索道监督检验机构对客运索道进行验收检验合格，发给安全检验合格标志后，方可以投入正式运营。客运索道安全检验合格标志有效期为3年。每年要进行一次年度检验。索道站的负责人需保证客运索道的安全运营，要熟悉所管理的客运索道的安全技术知识，必须经过专业的培训与考核，合格后，方能够上岗。索道站必须建立救护组织，并按照国家有关规定和标准，结合本索道的实际情况，配备相应数量的营救装备与急救物品。必须制定救援预案，并定期进行救援演习。当索道营运过程中出现意外事件或者发生事故时，能进行紧急处理，防止事态恶化，及时妥善地救援、救护乘客。索道站必

15、须按照客运架空索道安全规范的规定，对索道进行日常检查和维护。5. 游艺机和游乐设施游艺机和游乐设施在公共场所中供大众娱乐用的机械、声光电设备和其他无动力设施。包括载人、高空、高速以及可能危及人身安全的各类游艺机和游乐设施。相关人员需培训后持证上岗。对新建或者改建危险性较大的游艺机和游乐设施实行设计审核制度，设计审核工作由省级特种设备安全监察机构组织，审查由国家游艺机和游乐设施监督检验机构承担，审核通过后，方可以投入正式制造和安装。游艺机和游乐设施由游艺机和游乐设施监督检验机构进行验收检验和定期检验。在用游艺机和游乐设施的定期检验周期为1年。使用与运营单位，在设施每日投入营运前，必须进行试运行和

16、相应的安全检查。每次运行前，操作和服务人员必须及时向游客讲解安全注意事项，并对安全装置进行检查确认；运行中要注意游客动态，及时制止游客的危险行为，安全注意事项必须张贴在游客易于看到的明显位置上。设施的所有者与运营单位，必须按照国家有关规定与标准配备适用的救护设施和满足需要数量的经过专业培训合格的监护或者救护人员。必须制定救援预案，并定期进行救援演习。当出现意外事件或者发生事故时，能进行紧急处理，防止事态恶化，及时妥善地救援、救护乘客。三、特种作业人员管理1. 特种作业定义和特种作业人员的基本条件特种作业，是指容易发生人员伤亡事故，对操作者本人、他人及周围设施的安全有重大危害的作业。搞好特种作业

17、人员的管理，对于防止人员伤亡事故，促进安全生产，具有重大的意义。特种作业包括：电工作业、金属焊接切割作业、起重机械(含电梯) 作业、企业内机动车辆驾驶、登高架设作业、锅炉作业(含水质化验) 、压力容器操作、制冷作业。爆破作业、矿山通风作业(含瓦斯检验) 、矿山排水作业(含尾矿坝作业) ，由省、自治区、直辖市安全生产综合管理部门或国务院行业主管部门提出、并经国家经济贸易委员会批准的其他行业。特种作业人员是指直接从事特种作业的人员。特种作业人员必须具备以下基本条件：(1) 年龄满18周岁；(2) 身体健康，无妨碍从事相应工种作业的疾病和生理缺陷；(3) 初中以上文化程度，具备相应工种的安全技术知识

18、，参加国家规定的安全技术理论和实际操作考核并成绩合格；(4) 符合相应工种作业特点需要的其他条件。2. 特种作业人员的培训特种作业人员在独立上岗作业前必须进行与本工种相适应的、专门的安全技术理论学习和实际操作训练。负责特种作业人员培训的单位应当具备相应的条件，并经省、自治区、直辖市安全生产综合管理部门或其委托的地、市级安全生产综合管理部门审查认可。取得培训资格的单位，每5年由原审查、批准机构进行1次复审。经复审合格的，方可继续从事特种作业人员的培训。特种作业人员的安全技术培训考核标准和基本培训教材，由国家经济贸易委员会制定和组织编写。培训单位应将培训计划、教员资格等资料报送考核、发证单位备案。

19、3. 特种作业人员的考核和发证特种作业人员的考核和发证工作，必须坚持公正、公平、公开的原则，不得弄虚作假。特种作业人员安全技术考核分为安全技术理论考核和实际操作考核。具体考核内容按照国家经济贸易委员会制定的特种作业人员安全技术培训考核标准执行。负责特种作业人员考核的单位应当具备相应的条件，并经省、自治区、直辖市安全生产综合治理部门审查认可。参加特种作业安全操作资格考核的人员，应当填写考核申请表，由申请人或申请人的用人单位向当地负责特种作业人员考核的单位提出申请。考核单位收到考核申请后，应在m日内组织考核。经考核合格的，发给相应的特种作业操作证；经考核不合格的，允许补考1次。特种作业操作证由国家

20、经济贸易委员会制作，并由省、自治区、直辖市安全生产综合管理部门或其委托的地、市级安全生产综合管理部门负责签发。特种作业操作证在全国通用。特种作业操作证每2年复审1次。连续从事本工种10年以上的，经用人单位进行知识更新教育后，复审时间可延长至每4年1次。特种作业操作证复审由特种作业人员本人或用人单位在有效期内提出申请，由当地的考核、发证单位负责审验。复审内容包括：健康检查、违章作业记录检查、安全生产新知识和事故案例教育、本工种安全知识考试。复审合格的，由复审单位签章、登记，予以确认。复审不合格的，可在接到通知之日起30日内向原复审单位申请再次复审。复审单位可根据申请，再复审1次。再复审不合格或未

21、按期复审的，特种作业证失效。跨地区从业或跨地区流动施工单位的特种作业人员，可向从业或施工所在地的考核、发证单位申请复审。4. 特种作业人员的监督管理特种作业人员必须持证上岗。无证上岗的，按国家有关规定对用人单位和作业人员进行处罚。用人单位应当加强特种作业人员的管理，做好申报、培训、考核、复审的组织工作和日常的检查工作。发证单位及用人单位应当建立特种作业人员档案。各省、自治区、直辖市安全生产综合管理部门应当在每年初向国家经济贸易委员会报送上一年度本地区有关特种作业人员培训、考核、发证和复审的统计资料。跨地区从业或跨地区流动施工单位的特种作业人员必须接受当地安全生产综合管理部门的监督管理。有下列情

22、形之一的，由发证单位收缴其特种作业操作证。(1) 未按规定接受复审或复审不合格的。(2) 违章操作造成严重后果或违章操作记录达3次以上的。(3) 弄虚作假骗取特种作业操作证的。(4) 经确认健康状况已不适宜继续从事所规定的特种作业的。离开特种作业岗位达6个月以上的特种作业人员，应当重新进行实际操作考核，经确认合格后方可上岗作业。特种作业操作证不得伪造、涂改、转借或转让。从事特种作业人员考核、发证和复审工作的有关人员滥用职权、玩忽职守、营私舞弊的，应给予行政处分；构成犯罪的，依法追究其刑事责任。第二节 起重机械安全起重机械是用来对物料、进行起重、运输、装卸和安装等作业以及对人员进行提升运输作业的

23、机械设备的总称。起重机械从简单到复杂，从小型设备到大型机械，与人类社会生活有着密切的关系。在现代工业生产中，起重运输是整个生产过程中的有机环节，是工业生产实现机械化、自动化的物质手段。它不仅能够提高劳动生产效率，而且还可以大大减轻劳动强度。因此，起重运输机械是工业生产中不可缺少的重要工具和设备。起重机械广泛应用于各行各业如冶金、矿山、建筑、铁道、交通、机械制造、电力、农林等部门以及人们的日常生活。一、起重机械类型及特点1. 轻小型起重设备轻小型起重设备结构简单、紧凑，一般只有一个升降机构，可以独立地进行工作，也可作为较复杂的起重机械的一个组成部分。独立进行工作时，一般只能作单一的提升运动。例如

24、千斤顶、滑车、葫芦、绞车、扒杆等。2. 桥式类型起重机桥式类型起重机外型似桥架，在固定跨间内以直线合成运动的形式，完成对物件的装卸和搬运等工作。由起升机构、大车运行机构和小车运行机构三大部分组成。桥式类型起重机可在其矩形作业范围内对重物进行起重和搬运等工作。桥式类型起重机包括桥式起重机、梁式起重机、门式起重机和装卸桥等。3. 臂架类型起重机臂架类型起重机一般都设有可旋转和可变幅摆动的臂架，在圆拄空间内以合成运动的形式，完成对物件的装卸和搬运等工作。臂架类型起重机由起升机构、运行机构、回转机构和变幅机构四大部分组成。臂架类型起重机可在一定的圆柱形作业范围内对重物进行起重和搬运工作。臂架类型起重机

25、包括汽车式起重机、轮胎式起重机、塔式起重机等。4. 升降机升降机是只能沿着一定的导轨使重物作升降运动起重机械，包括电梯和施工升降机等。二、常见起重机械事故及分析1. 起重机械伤害事故的统计情况起重机械伤害事故，是由起重机械在作业过程中，由机具、吊物等所引起的人身伤亡或设备损坏事故。据统计，在冶金、机电、铁路、港口、建筑等生产部门，起重机械所发生的事故占有很大比例，高达25%左右，其中死亡事故占15%左右。据有关部门统计，起重作业发生的事故起数和伤亡人数在9种特种作业事故总数中均占第一位。目前，在我国大中城市中，起重事故死亡人数占全产业事故死亡人数的5%到10%，有的部门和地方高达20%，甚至更

26、高。不同行业由于其作业条件和使用起重机械的数量和规模不同，发生起重伤害事故的频率也有所不同。多年的统计资料表明，起重伤害事故主要集中在建筑、冶金、机械、交通四大行业。其中各行业发生的起重事故死亡人数占起重事故死亡总人数的比例分别为29%、21%、12%和10%左右，其他行业合计占28%左右。不同类型的起重机械，由于其使用环境和操作复杂程度不同，所发生的起重伤害事故频数也有所不同。其中以桥式和门式起重机、流动式起重机、简易升降机、塔式起重机的事故最多。其死亡人数占起重死亡总人数的比例分别为27%、24%、17%和13%左右。其他机种合计占19%左右。2. 起重机械伤害事故及原因分析由大量事故统计

27、资料可知，起重机械作业的主要事故是：重物坠落、挤压碰撞、触电和机体倾翻。(1) 重物坠落事故造成重物坠落的原因是多方面的，主要有提升机构本身有缺陷或部件受损未能及时更换，吊装时捆扎方法不妥或用挂方式不正确，超载等。(2) 挤压碰撞事故挤压碰撞事故主要存在三个方面：人在起重机和结构物之间或人在两机之间作业时，因机体运行、回转挤压导致的事故；吊物或吊具在吊运过程中晃动，碰撞造成操作者高处坠落或击伤；被吊物件在起吊过程中或摆放时倾倒造成的事故。(3) 触电事故触电事故绝大多数是在使用移动式起重机作业时，起重管外伸、变幅、回转过程中起重机臂架意外触碰架空线路而造成的。尤其在建筑工地或码头上，起重机臂架

28、意外触碰高压架空线路机会较多，容易发生触电事故。此外，司机或维修人员在进入桥式起重机驾驶室前爬梯时，也可因触及动力线路而导致伤亡。(4) 起重机整体倾翻事故倾覆事故多发生在流动式起重机和塔式起重机。由于超载、斜吊、作业场所地面不平整、支撑不稳定、配重不平衡、风力过大、违章作业等均可造成起重机倾覆事故。3. 常见的起重机械伤害事故机理任何事故都是物的不安全状态和人的不安全行为两个系列轨迹在时间和空间上的交叉引起的。起重机械伤害事故是由于管理上不科学，设备技术状态和人的不安全行为这两个因素同时发生并交叉作用所造成的，如图51所示。图51 人物系列构成事故机理根据事故机理，找出起重机械物质技术上的隐

29、患与人的不安全行为在系统中的时空交叉规律，抓住其管理上的薄弱环节和防范重点，以便从物质上、人员因素上采取相应措施，切断“事故链”，防止事故发生。三、起重机械安全装置1. 制动装置起重运输机械是一种间歇动作的机械，需要经常起动、制动或停止，所以都必须有良好可靠的制动装置，以保证安全生产。制动装置有如下作用：1) 支持：将已提升的物体支持在任意高度上，以阻止其因自重而引起的机构逆转和物体自由下降；2) 调速或限速：调节或限制机构、机器及物体的运动速度；3) 制动：使运动的机构或机器停止。制动装置分为制动器和停止器。制动器是利用摩擦力将机械运动的部分或全部动能转化为热能，达到减速或制动的目的；停止器

30、是利用机械止挡作用支持物体，达到不使物体运动的目的。(1) 制动器根据使用的特点，制动器应满足以下基本要求：1) 能产生很大的制动力矩；2) 松闸和抱闸迅速而平稳，动作准确可靠；3) 结构紧凑，体积小，调整和维修方便；4) 摩擦零件的耐磨和耐热的性能良好。制动器的类型很多，常用的有块式、带式和盘式三种；按其工作状态，可分为常闭式和常开式两种。为了保证安全，起重机的起升机构和变幅机构必须使用常闭式制动器；轮式车辆的运行机构和臂架具有大幅度的旋转机构，可采用常开式制动器，其优点是制动力可以调节，制动平衡。用来提升和运输熔化金属及有毒性或爆炸性物质的机构中，必须同时安装两个制动器，以获得更大的安全性

31、。(2) 停止器停止器也是一种制动装置，其主要功能有：支持作用，长时间支持重物不动；止逆作用，允许机构单方向运动；超越离合作用，允许机构单方向自由运动，逆方向限速运动。常用的停止器有：棘轮式、滚柱式和带式。2. 缓冲器缓冲器的作用是用来减小起重机与终端挡板相碰撞时或起重机相互碰撞时的冲击能量，以保证设备和人身安全。所以桥架类型起重机的大车和小车以及门座起重机等均安装缓冲器。为了起重机能停车平稳，要求缓冲器体积小、吸收能量大、后坐力小。起重机上常用的缓冲器有橡胶缓冲器、弹簧缓冲器和液压缓冲器。(l) 橡胶缓冲器。橡胶缓冲器的结构简单、制造方便、成本低，但因缓冲能力小，只适用于运行速度小于50mm

32、in的情况，此外，工作环境温度一般在3050。(2) 弹簧缓冲器。目前起重机上应用最广泛的是弹簧缓冲器。这种缓冲器的优点是结构简单、维修方便、不受工作环境温度的影响，而且吸收能量较大；其缺点是具有较大的反弹力，因为在起重机与缓冲器相碰撞时，。大部分撞击能量储存在弹簧内，在反弹时又将能量传递给起重机，这对起重机的零部件是有害的。因此，弹簧缓冲器适用于车速50120mmin的起重机上。(3) 液压缓冲器。液压缓冲器的结构如图52所示。其工作原理是，在碰撞力的作用下，加速弹簧2使活塞6移动，迫使油缸3中的油压通过心棒5与活塞6底部的环行间隙注入油腔，从而使撞击动能转化为热能，实现其缓冲作用，并在最短

33、距离缓慢地停车。图52 液压器缓冲器1塞头；2加速弹簧；3缸体；4复原弹簧；5心棒；6活塞当小车或起重机离开时，复位弹簧4使活塞6恢复到原始位置，油液又流回油腔，塞头1被加速弹簧2顶回到初始位置。由于心律5的断面是逐渐变化的，所以圆环间隙的面积随心棒的移动而相应地改变。这样可根据需要来调整活塞移动阻力和油液压力，以获得需要的缓冲性能。液压缓冲器无反弹作用，在碰撞过程中，缓冲力为恒定值。与橡胶和弹簧缓冲器相比较，在较大速度一定的情况下，液压缓冲器缓冲行程比橡胶和弹簧缓冲器可减小一半，因而液压缓冲器非常紧凑，适用于较大冲击能量的起重机。液压缓冲器的缺点是结构复杂，维修不方便，密封要求高，而且受环境

34、温度的影响。3. 锚固装置露天作业的起重机，按起重机械管理规程应安装锚固装置，如龙门起重机、装卸桥、门座起重机及塔式起重机等都应安装夹轨器、止轮器和锚定装置，以防大风吹袭时起重机被大风吹走或吹倒。锚固装置也称为防风防爬装置。(1) 夹轨器1) 手动夹轨器。手动夹轨器的型式较多，常用的是螺旋式夹轨器。其作用是转动螺旋杆使钳口夹紧轨道，以防止起重机被大风吹走。此类夹轨器具有构造简单、操作方便等优点，但因夹紧力有限，安全性差，只适用于中小型起重机。2) 电动夹轨器。电动夹轨器有弹簧式、重锤式和液压式等。当遇到大风或起重机不工作时，夹轨器自动将起重机牢靠地固定位，从而起到保护作用，安全可靠。电动夹轨器

35、构造复杂、自重大、体积大、成本高，适用于大型起重机。起重机高度超过50m时，在起重机上装有风速仪，当风速超过规定的要求时，发出警报；风速再大时，运行机构自动关停，夹轨器同时起作用。图53是电动重锤式夹轨器示意图。重锤7沿导轨升降时易于进人夹轨钳上端的滚子之间。重锤提起时，在弹簧9的作用下使钳口张开。重锤上升到第一个行程开关时，起重机电源接通，进入准备运行状态；继续上升到第二个行程开关时，提升重锤的电动机2断电，常开式制动器通电，使重锤悬挂在一定高度上。图53 电动垂重锤式夹轨器1常开式制动器；2电动机；3安全制动器；4减速器；5卷筒；6钢丝绳；7重锤；8滚轮；9弹簧；10钳臂；11杠杆当需要夹

36、紧时，重锤靠自重下落，并带动电动机2空转。当重锤下降到极限位置时，在惯性作用下电动机继续旋转，钢丝绳从卷筒上不断放出，使钢丝绳愈来愈松弛。其结果一是会引起钢丝绳脱槽；二是当再次提升重锤时，会造成结构的冲击。另外，当下降的重锤的中途被卡住时，钢丝绳也会松弛。为此安装安全制动器3，钢丝绳一旦发生松弛，通过杠杆系统的作用，安全制动器自动上阐，钢丝绳不再从卷筒上放出。当夹轨器工作时，作用于滚轮上的水平压力P为：式中 N夹轨器的夹持力，N；a, b夹钳力臂，mm，取ab = 0.1；夹轨器铰轴处效率，滑动轴承= 0.9，滚动轴承= 0.96lt弹簧力臂，mNt夹钳弹簧力，N。3) 止轮器在车轮与轨道之间

37、放入铁楔，当起重机受到风力而动时，铁楔便阻止车轮滚动并通过轨道与铁楔间的摩擦力防止滑动，该装置称为止轮器，俗称铁鞋。平动四连杆机构止轮器如图54所示。止轮器正常工作时，应使铁楔前端满足模块自锁条件，起重机会推着止轮器一起前进。楔块同时受到车轮和轨道两个力的作用，大小都等于P，且方向相反并共线，如图55所示。模块自锁条件为：轨道对楔块的作用力P与法线间夹角以及车轮对模块作用力P与法线间夹角 () 都小于钢对钢的摩擦角，即：图54 止轮器示意图图55 止轮器计算简图所以：cos2 (090)则： 式中 摩擦系数；r车轮半径，m。4. 起重量和起重力矩限制器起重量限制器的作用是限制吊重不超过额定起重

38、量，以防止造成严重事故。通常桥式起重机、龙门起重机、装卸桥和门座起重机等都安设起重量限制器以防止超载。当起重机的额定起重量随幅度而变化时，在起重机上通常需要安装起重力矩限制器，例如汽车起重机、轮胎起重机和塔式起重机等。杠杆活动重锤式起重量和起重力矩限制器如图56所示。图56 活动重锤式起重力矩限制器1卷筒；2起升绳；3导向滑轮；4、11角形杠杆；5拉杆；6水平杆；7撞杆；8限位开关；9活动平衡锤；10连杆；12曲线导槽(1) 起重量限制。正常情况下，拉杆5使水平杆6绕支点的力矩(由起重量产生) 与处于一定位置的活动重锤9对支点的力矩相平衡。若重锤位置不变，当起重量增加时，起升绳2作用于导向滑轮

39、3上的力增大，角形杠杆4便绕其支点顺时针转动，拉杆5提起水平杆6，使撞杆7与限位开关8相碰，线路断电，起升机构停止作业，起重量受到限制。(2) 幅度限位。当幅度增大时，曲线导槽12使角形杠杆11顺时针方向转动，通过连杆10将活动重锤向左移动，此时限位开关允许起吊较小的载荷；反之，允许起吊较大的载荷，从而起到幅度限位作用。(3) 起重力矩限制。根据水平杆6的平衡条件，幅度小时，活动重锤向右移动；幅度大时，活动重锤向左移动。由此可见，只要曲线导槽12能够控制活动重锤位置，使杠杆系统的平衡关系符合起重机的QR特性曲线，就能有效起到力矩限制保护作用。5. 起重力矩检测器电子力矩检测器由检测器(起重量、

40、吊臂倾角及长度) 、放大器、转换器、运算器、自动停止器等几部分构成。图57是检测起升绳拉力式起重力矩限制器的原理方框图。图57 起重力矩检测器原理方框图检测器检测出的起升绳拉力、臂长、倾角等输出与之成比例的电信号，经相应放大器放大后，送至倍率转换开关，最后显示器将显示出实际数值，并通过比较器进行比较。当起重量达到额定起重量的85%90%时，信号灯和蜂鸣器发出预报；当起重量超载时，信号装置发出警报，起重机工作机构自动停止作业。四、起重机械安全使用与管理1. 起重机械基本安全措施(1) 应选择结构良好，由满足强度要求的优质材料制造，配有合乎要求的安全装置的起重设备。安全装置是保证起重机械安全运行，

41、防止发生伤害事故所必须设置的。主要有：音响清晰的喇叭或铃等信号装置、各种制动器、防护栏杆、防护罩、防护挡板等防护装置以及限制行程和防止超载等用途的保险装置。(2) 应对设备进行定期检查、维修，对各种安全装置、易损零部件及事故多发部位等重要设备应坚持进行周检，加强日常保养工作，及早发现并消除隐患。(3) 加强对现场作业人员，特别是起重司机、安全技术人员的安全技术培训及考核。(4) 严格执行安全技术操作规程。(5) 对较大吊装工程，应先作好用装施工方案(包括起重机的选择、人员配置、吊装技术方法、运行路线、构件的运输及堆放方式、施工安全技术措施等)，对轻型或简单构件的吊装，也应先写出有关吊装安全技术

42、措施，然后根据施工方案及安全技术措施实施吊装工作。(6) 注意清除用装施工现场环境因素的不利影响，如电气线路的危害(必须确保吊具和作业人员与电气线路之间有足够的安全距离) 、风力的危害(在设备上装设防风预警系统及锚定装置)、场地地面及场地内各种有碍信号传递的不利因素等。2. 起重机械安全操作操作者要熟悉和了解车间及工作场所的生产过程和特点，以及被吊物件的形状、大小、轻重等，以便在操作过程中有条不紊。具体操作时应注意下列要求：(l) 起重机每次开动前必须发出警告信号，即鸣铃起车。起车要稳，逐渐加速。(2) 每班第一次吊运货物时，应先将物件吊离地面500mm，然后缓慢下降，试验制动器是否可靠，只有

43、确认无问题的情况下，才能开始正常作业。(3) 吊运较重的物件、液态金属以及易燃、易爆和危险品时，必须先缓慢地吊离地面100200mm，观察制动器是否正常。(4) 吊运货物时，不得从人头顶上超过，货物上也不准站人。如必须超过障碍物时，须高于地面500mm以上。空车行走时，吊钩及吊索必须是挂在上面，其高度应超过人的高度。(5) 起重机不允许超负荷使用，对估计不清的物件，可先进行试吊，确认物件重量不超过额定载荷，才能进行作业。(6) 起重机对下列情况下的物件禁止起吊：重量不清、信号不明、捆绑不牢、歪拉、斜吊、埋入地下或凝(冻) 在地面的物件；被吊物上有人或有物；没有安全保护措施的易燃、易爆和危险品；

44、装满钢水或其他液体，与车辆或货物相钩连的物件。(7) 起重机在操纵时，应使货物减少摇动；也不准起重机吊着货物在空中长时间停留；卷筒上的钢丝绳不可全部放尽，应保留两圈以上的安全绳，以防钢丝绳的末端松脱。(8) 起重机正常作业时，不允许用眼位开关、紧急开关、打反车等作为停车的手段。(9) 起重机在工作中对下列情况均须发出信号：大、小车的起动和停止；接近邻车或上、下层起重机；开始起升或下降；吊钩或吊运货物接近人员时。(10) 操作者只能听从指挥人员的信号，按信号进行操作。如认为指挥有误，应及时发出询问信号，确认没有问题，方可进行操作。在操作过程中，任何人发出停止信号时，都要立即停车。五、电梯安全使用

45、与管理电梯是一种特殊的起重机械。由于电梯主要用于运载人员上升和下降，其安全性要求比一般起重机械更高。1. 电梯类型电梯通常使用电力拖动，是具有乘客或载货轿厢，沿垂直方向或沿与垂直方向倾角小于15的刚性导轨之间运行的固定设备。电梯可分为以下几类：(1) 按电梯用途分为乘客电梯、载货电梯、客货电梯、医用病床电梯、杂货电梯、船舶电梯、观光电梯、车辆电梯、自动扶梯和自动人行道、建筑用电梯。(2) 按电梯速度分为低速电梯，速度在 1 ms及小于 l ms；中速电梯，速度为 1.52.5 ms；高速度电梯，速度大于3 ms。(3) 按拖动方式分为电力驱动和液压驱动两种。电力又分为直流和交流；液压驱动有柱塞

46、直顶式和柱塞倒置式两种。(4) 接操作控制方式分为简易自动式、有司机控制、无司机控制和群控方式等。2. 电梯试验电梯试验的目的是检验整套设备的运行是否正常。电梯安装完毕并经过调整，在确认各种安全保护装置处于正常工作状态后，方可进行运行试验。(1) 空载运行试验1) 手摇试车。试车时不接通电源，一个人负责松开抱闸，另一个人负责用盘车手轮进行缓慢地摇车，使轿厢下行。同时，检查轿厢和对重导靴的吻合情况、开门刀与各层层门开门滚轮的吻合情况、平层感应盒与各层感应铁的吻合情况；检查轿厢地坎与各层层门门锁滚轮的距离、开门刀与各层层门地坎之间的距离、各种安全开关的触碰距离。2) 低速运行试车。开始试车时，要以

47、低速运行，其速度以0.63ms为宜。使轿厢在整个行程高度内往返各一次，然后由人站在轿厢顶上观察各层的开关门和平层情况，测量底坑和须站的缓冲越程值，检测限位开关和极限开关动作的灵敏性和可靠性，检验限速器和安全错的可靠性等。3) 快速运行试车。对电梯进行低速往返运行试验一次后，再进行快速运行试车。检测电梯的实际运行速度和额定运行速度，两者的差值应小于3%。检查选层、平层的准确性，轿厢超载或未关门时能否限制运行，轿厢和层门安全触板的灵敏性，各种安全装置的可靠性以及安全窗的使用情况等。根据电梯快速运行情况，进行必要的调整，使电梯达到运行平稳、安全可靠。(2) 静载荷试验静载荷试验的目的主要是检验曳引钢

48、丝绳的强度及两端固定的可靠性；观察曳引绳在曳引轮槽内有无滑动现象；检查各零、部件的强度和制动器的可靠性等。静载荷试验时，轿厢应位于最底停站位置，然后逐次平稳地增加载荷。而且试验载荷应均匀地摆放，不要集中堆放在轿厢的某一侧。对于一般客梯、额定载重量2000kg以下有司机的载货梯或医用电梯，试验载荷应为额定载荷的200%；对于载客电梯，试验载荷应为额定载重量的175%；对于无司机的载货电梯、小型杂物电梯或额定载重量2000kg以上的货梯，试验载荷应为额定载重量的150%。(3) 额定载荷试验静载荷试验后，应进行额定载荷试验。试验时，轿厢负以额定起重量进行反复升降。检验轿厢的稳定性、有无冲击和强烈振

49、动现象；检查起动或制动时是否有跳动现象；检查制动器调节得是否适宜，能否保证停层平稳；检查操纵器、控制器、召唤装置和信号指示装置的准确性；检查门、门锁和门的电气触头的作用是否正常；检查极限开关、安全钳开关和限速器是否可靠；检查控制屏、电动机和制动器的工作性能是否正常。(4) 电梯平层准确度试验对电梯平层准确度进行试验时，亦应分别在空载、0.5倍的额定载荷和额定载荷三种情况下进行上下运行，并分别测定底层的上一层、中间层和顶层的下一层轿厢平层准确度。电梯平层准确度应符合表51中规定的要求。表51 轿厢平层准确度电梯类型额定速度/ms1平层准确度/mm甲2，2.5，35乙1.5，1.7515丙0.25

50、，0.50.75，1.01530(5) 超载试验对电梯进行上述试验且合格后，还要进行超载试验。试验时，使轿厢承受额定载荷的110%的重量，在接电持续率为40%的情况下，间歇地反复上升、下降，时间一般为30min。在试验过程中，电梯应能安全启动和运行，制动器作用应灵敏可靠，曳引机工作机构应一切正常。3. 电梯安全运行(1) 电梯安全运行的基本要求为避免人身和设备事故的发生，要求电梯司机经培训考核后才允许上岗。操作时，应遵守操作规程，用手操作开关或按钮，不准采用其他方式操纵。检查时只准听从检修人员指挥。有下列情况之一，不准开动电梯：超载、安全装置不灵、物体堆放不牢、载运物体体积过大或太长、运行速度

51、异常、人身体部分伸出轿厢外、层们或轿门没关好、电梯出现声响或感觉异常等现象。(2) 电梯安全运行时的注意事项1) 乘客电梯不能当货梯用；2) 轿厢内一般不能装运易燃、易爆危险品，特殊情况应采取安全措施；3) 放置轿厢内的物件不能伸出轿厢外，也不能让物件伸出交栅孔洞，更不能让物件伸出轿厢内的紧急安全窗口，正常行驶时应将安全窗关闭好；4) 在轿厢未停稳定时不能开启轿门、层门；5) 轿厢向上行驶时应向上自平，不能让轿厢反向倒自平。(3). 电梯发生事故时的应急措施l) 当电梯突然产生超速下坠而无法控制或轿厢自动行驶，应立即切断安全开关和控制电源，按下紧急停车按钮。如仍不能制止时，乘客必须保持冷静，不

52、能拉开轿门往外逃。2) 当电气设备发生燃烧事故时，在切断电源前，应立即用干粉、二氧化碳等避电灭火器来灭火。防止用一般酸碱、泡沫灭火机和水来灭火。当切断电源后，方可采用常用灭火器来灭火。若电气设备浸入井道底坑内的水中，应切断全部电源后，才能排水。3) 发生紧急事故时，应立即按急停按钮停止电梯运行，然后切断电源采取急救措施。第三节 锅炉与压力容器安全锅炉与压力容器是工业生产、基本建设、交通运输和日常生活中常用的设备。压力容器，作为传热、传质、物料储存和化学反应等方面的基础设备，被广泛应用于各个部门。为了储存、运输和应用上的方便，往往将气体加压和液化。储存这些压缩气体和液化气体的容器，如气瓶、液化气

53、贮罐、槽车，以及压缩机的受压辅助设备，如气体冷却器、油水分离器、贮气罐等都是压力容器。由上可见由于压力容器其内盛装的都是有压力的气体或饱和液体，有的还有高温，易燃、易爆、毒性等特点，易发生事故，且发生爆炸事故时具有极大的破坏力和危害性。因此，其安全问题特别引人注意。我国和大多数国家一样，把压力容器作为一种特殊容器，由专门机构进行监督管理，并须按规定、规范进行制造和使用。一、压力容器的基本类型及结构1. 压力容器的分类压力容器有多种分类方式，这里仅介绍按其安全的重要程度进行分类。根据安全的重要程度(安全的重要程度是由其压力高低、介质的危害程度以及在生产中的重要作用来决定的)，将压力容器划分为三类

54、，即第一类容器，第二类容器和第三类容器，其中的第三类容器最为重要，要求也最为严格。其具体划分如下：(1) 低压容器(另行规定的除外) 为第一类压力容器。(2) 下列情况之一为第二类压力容器：1) 中压容器(规定为第三类的除外) ；2) 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器；3) 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；4) 低压管壳式余热锅炉；5) 搪瓷玻璃压力容器。(3) 下列情况之一为第三类压力容器：1) 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器或设计压力与容积的乘积大于等于0.2MPam3的低压容器；2) 易燃或毒性程度为中度危害介质的中压容器或设计压力与容积的乘积大干

55、等于0.SMPam3的中压反应容器或设计压力与容积的乘积大于等于10MPam3的中压储存容器；3) 高压、中压管壳式余热锅炉；4) 高压容器。根据压力容器安全技术监察规程的注明，易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上、下限之差值大于等于20%的气体。介质的毒性程度则参照GB5044职业性接触毒物危害程度分级的规定，按其最高容许浓度的大小分为下列四级：最高容许浓度0.1mgm3，为极度危害(级) ；容许浓度为 0.11.0mgm3的，为高度危害(级) ；容许浓度为1.010mgm3的为轻度危害(级) 。又根据锅炉压力容器安全监察暂行条例及其实施细则的规定，除液化石油气气瓶划入第二类

56、庆力容器外，其它气瓶(包括有缝和无缝的) 均划入第三类压力容器，液化气体槽车、超高压容器、特种材料容器、特殊用途容器也属第三类压力容器。2. 压力容器的结构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联接件和密封件，主要包括本体、封头及其主要附件等。(1) 球形容器球形容器的本体就是一个圆球壳，由于直径比较大，难以整体或半球体压制成形，所以大多是由许多块按一定尺寸预先压制成形的球面板组焊而成。板的曲面半径和板厚一般都是一样的，只有一些特大型液化气体贮罐下部球壳板厚比上部的稍大一些。(2) 圆筒形容器圆筒形容器是使用最为普遍的一种压力容器，虽然从受力情况看，圆筒体不如球体，但由于比球形容

57、器易于制造，又便于在内部装设工艺附加装置和便于相互作用的两种工作介质在内部相对流动，因此被广泛用作反应、换热和分离容器。圆筒形容器由一个圆筒体和两端的封头(端盖) 组成。常用的低压圆筒容器如图58所示。图58 球壳结构形式1封头；2圆筒体；3接管；4排泄管；5人孔1) 圆筒体。薄壁圆筒体除了较小者可采用无缝钢管外，一般都是焊接结构。对于较长筒体，可能有许多条环焊缝，但一般应尽量使受环向应力作用的纵焊缝减至最少。2) 封头。封头或端盖常见的有半球形、椭圆形、碟形、锥形及平板形，如图59所示。其中，椭圆形封头应用最多，它由半椭球体和圆筒体两部分组成。半椭球体的纵剖面是半条椭圆形曲线，标准椭圆形封头

58、的椭圆长、短轴之比为21。图59 凸形封头3) 容器的开孔、接管与补强。由于设备工作、检修和检测的需要，压力容器的壳体和封头通常要开孔、接管，以供物料的进、出，测量压力、温度、液位，装设安全装置、视镜、留作入孔、手孔。容器开孔以后，不仅整体强度消弱，而且还由于开孔引起应力集中造成开孔边缘局部的高应力。为了保证容器的安全使用，除视镜、入孔、手孔均必须按相应的标准执行外，还必须充分考虑开孔补强问题。开孔补强结构形式通常有补强圈补强、接管补强、整体锻件补强。补强圈补强是在容器外壁或者在内、外壁孔边上接焊一金属圈，以全焊透的方法与壳体及接管熔合在一起，使它与容器壁同时受力，以达到加强的目的。接管补强是

59、把与开孔联接的接管的管壁加厚，接管除了承受管内压力所须厚度外，还有很大一部分剩余壁厚用作孔边补强。锻体补强是在开孔处焊接一整体锻制的补强体。由于补强元件与壳体采用对接焊接，且焊缝又远离应力集中区(孔口处) ，因而具有较好的抗疲劳性能。(3) 高压容器高压容器多为厚壁容器，其外径与内径的比值K大于1.2。高压容器中承受压力的壳体以圆筒形占大多数。在工业生产中所用高压工艺设备一般由承受高压的壳体和进行物理或化学过程的内筒构成。高压容器筒体结构形式按壳壁构成可分为单层式、多层式及绕制式三大类。1) 单层式简体可采用整体锻造、锻焊、原板卷焊或电渣重熔方式制成。单层厚壁容器结构简单，但是存在不能充分利用

60、整个简壁材料的强度、产生脆性破裂，和当竞壁中局部应力较大部位出现裂纹缺陷时会导致整个壳体破裂等缺点。2) 多层式简体采用多层包扎式、螺旋包扎式、热套式、整体多层包扎式等结构。螺旋包扎式和多层绕板筒体截面如图510和图511所示。图510 螺旋包扎式简体截面图511 多层绕板筒体截面3) 绕制式筒体是在多层包扎式的基础上发展而来的，两者内筒相同，所不同的是绕制式是在内筒外连续缠绕若干层薄钢板而构成筒节，绕板层只有里外两道纵焊缝。多层式简体和统制式简体不受冶炼、锻压设备的限制，生产效率高，材料消耗少；由于制造过程中产生预紧力，在内压作用下，筒壁压力分布均匀，可充分利用材料性能，承载力和耐疲劳强度均