特种设备安全基础知识

第五章：特种设备安全技术1教学目的了解各种特种设备安全专业基础知识，认识特种设备特殊性及其事故灾难性；理解锅炉、压力容器常见事故的发生原因及其控制措施；掌握特种设备使用安全技术，重点掌握各类特种设备事故预防和应急处理措施。2第一节：特种设备安全基础知识概述主讲人：霍海玲34一.特种设备的概念及分类41.1概念涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。1.2分类（1）承压类特种设备：锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道；（2）机电类特种设备：电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。45二.特种设备安全技术监察规程与标准52.1特种设备安全监察（1）国务院特种设备安全监督管理部门；（2）县级以上地方负责特种设备安全监督管理的部门。2.2监察规程与标准（1）条例；（2）规定；（3）规程；（4）规则。5第二节：锅炉安全技术主讲人：霍海玲67一.锅炉的基本知识71.1锅炉的概念及分类（1）概念：一般概念：将燃料的化学能转化为热能，又将热能传递给水，产生蒸汽、热气或通过导热工质输出热量的设备；《特种安全检查条例规定》概念：利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定参数，并承载一定压力的密闭设备。（参数要求）锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。78一.锅炉的基本知识81.1锅炉的概念及分类（2）分类按用途：按锅炉产生的蒸气压力和蒸发量：按载热介质按热能来源按锅炉结构燃煤锅炉中，按燃烧方式按蒸发段工质循环动力锅壳锅炉也就是我们通常所说的火管锅炉，这种锅炉有着两层夹套式的结构，最外面的外筒叫锅壳，内筒叫炉胆，媒介水在外筒和内筒的空间，内筒是燃烧室，烟气火焰在内筒中经过，当锅炉运行产生压力时，锅壳受内压，炉胆承受外压。水管锅炉：所谓水管锅炉，就是水、汽或汽水混合物在管内流动，而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。水管锅炉在锅筒外部设水管受热面，高温烟气在管外流动放热，水在管内吸热。燃料在锅炉中的三种燃烧方式为层状燃烧、沸腾式燃烧、悬浮式燃烧。

层状燃烧就是将燃料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚度的料层，空气从炉排底部通入，通过燃料层进行燃烧反应，采用层状燃烧的锅炉叫层燃炉。流态化后的粒料上下翻动与流体的沸腾相似，故又称沸腾层，用此方法处理物料的热工设备称为沸腾炉。室燃锅炉是指燃料以粉状(固体燃料，例如煤粉)、雾状(液体燃料，例如油)或气态(气体燃料，例如天然气)随同空气喷入炉膛(燃烧室)进行悬浮燃烧的锅炉。89一.锅炉的基本知识91.2锅炉工作原理及工作特性（1）工作原理锅：锅炉接受热量，并将热量传给水汽、导热油等工质的受热面系统，是受压部分；炉：燃料燃烧产生高温烟气，将化学能转化为热能的空间和烟气流通的通道（炉膛和烟道），包括燃烧设备和炉墙等。（2）工作特性爆炸的危害性：容易发生破裂；易于损坏性：长期处于高温高压工况下，经常受到局部损坏；使用的广泛性：为整个社会提供能源和动力；可靠地连续运行性：一旦投入，不能任意停车。910三.锅炉的安全附件103.1安全阀压力极限值的控制做好检查工作3.2压力表量程、大小适合做好检查1011三.锅炉的安全附件113.3水位计便于观察一般装两只独立的3.4温度测量装置温度是锅炉热力系统的重要参数之一1112三.锅炉的安全附件123.5保护装置超温报警和联锁装置高低水位报警和低水位联锁装置锅炉熄火保护装置3.6排污阀或防水装置排放水垢、泥渣等1213三.锅炉的安全附件133.7防爆门炉膛和烟道3.8锅炉自动控制装置温度、压力、流量等参数的测量和调节1314四.工业锅炉的安全运行144.2工业锅炉的安全运行技术（1）锅炉启动：检查、上水、烘炉、煮炉、点火升压、暖管（2）点火升压阶段安全注意事项：防止炉膛爆炸控制升温升压速度严密监视和调整仪表（3）锅炉正常运行的监督调节：水位、气压、气温、燃烧、排污和吹灰的调节（4）停炉：防止降压降温过快。1415五.工业锅炉常见事故及预防155.1锅炉爆炸事故（1）水蒸气爆炸：锅炉中容纳水及水蒸气较多的大型部件（密闭的），在正常工作时，水处于饱和状态，容器内的压力（由锅炉的定义就可知）大大高于大气压力，一旦容器破裂，容器内液面上压力瞬间下降为大气压，此时一部分水瞬间汽化，体积骤然膨胀许多倍，在容器周围空间形成爆炸。1516五.工业锅炉常见事故及预防165.1锅炉爆炸事故（2）超压爆炸：承受压力超过承载压力，原因可能是安全阀、压力表不齐全、损坏或装设错误，操作人员的错误，无承压能力的生活锅炉改作承压蒸气锅炉等。主要预防措施是加强管理。1617五.工业锅炉常见事故及预防175.1锅炉爆炸事故（3）缺陷导致爆炸：锅炉承受的压力并未超过额定压力，但因锅炉主要承压部件出现裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化等情况，导致主要承压部件丧失承载能力，突然大面积破裂爆炸。预防措施：加强锅炉设计、制造、安装、运行中的质量控制和安全监察、加强锅炉检验，发现锅炉缺陷及时处理，避免锅炉主要承压部件带缺陷运行。1718五.工业锅炉常见事故及预防185.1锅炉爆炸事故（4）严重缺水导致爆炸：锅炉的一些部件，如锅筒、炉胆等，直接接受火焰的加热，若严重缺水（干烧），这些部件得不到正常冷却，甚至完全得不到冷却，金属温度急剧上升，甚至被烧红。此时严禁加水，应立即停炉。1819六.锅炉的火灾危险性191．锅炉在设计、制造、安装上有缺陷，质量不合要求；操作人员违反操作规程；安全装置失灵，起不到保护作用等，都可导致锅炉本身发生爆炸，引发火灾。

2．锅炉在点火前未将滞留在炉膛或烟道内的爆炸性混合物排除干净，或锅炉的燃烧系统燃烧不良，使炉膛内没有完全燃烧的产物积滞在烟道和尾部，以及燃烧室负压过大和燃料中本身混有爆炸性杂质等，都会导致锅炉的炉膛发生爆炸，炸毁锅炉房，危及周围建筑物。1920六.锅炉的火灾危险性20

3．由于一些可燃构件、可燃物与锅炉房的烟囱相距过近，在长期烘烤下起火。以及烟囱内的飞火落在周围的建筑物或可燃物上引发火灾。

4．锅炉经过长时间使用后，会在锅炉管道内部结成水垢，使金属壁过热机械强度降低，造成鼓泡、爆管、变形等现象，甚至导致爆炸。同样，若炉膛内的烟灰垢不及时清除，也可能发生爆炸燃烧事故。

5．炉渣处理不当，死灰复燃引燃附近的可燃物。

2021七.防火措施21

（1）锅炉房一般应单独设置，但不可设在（或毗邻）人员密集的场所。锅炉房应为一、二级耐火等级的建筑，不过以煤为燃料且总额定蒸发量不超过每小时4吨的锅炉房可采用三级耐火等级建筑，但应注意其烟囱与屋顶可燃结构之间的距离，不得小于5O厘米。

（2）锅炉房应选择在主体建筑的下风或侧风方向。与周围易燃、危险建筑，以及锅炉房与煤堆，锅炉房与油（气）罐等之间的防火间距，可根据储量按《建筑设计防火规范》的有关规定确定执行。

7.1锅炉厂房的要求2122七.防火措施22

（4）炉渣场地的位置要选择适当，周围最好砌筑围墙。而在锅炉房周围25米范围内，不得搭建易燃建筑或堆放可燃物。

（5）锅炉房电力线路应采用金属套管或电缆布线，不可沿载热体的表面敷设，也不可在煤场下通过。室内禁止堆放可燃物。

（6）锅炉室应根据需要设置消防给水设备、灭火系统，配备灭火器材等。

7.1锅炉厂房的要求2223七.防火措施23

（1）锅炉的设计、制造、安装、运行、检修、改造、检验等必须符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》及《热火锅炉安全技术监察规程》的规定。

（2）锅炉操作人员必须持证上岗，严格遵守《岗位安全责任制》及有关锅炉安全运行的各项制度。

（3）操作人员应经常检查锅炉水位表、压力表、安全阀等安全附件，确保其安全可靠。操作时不可造成锅炉骤冷骤热，加水过满，断水等情况。此外，也不准在炉体和管道上烘烤任何物品，擦拭设备所用的油棉纱、油抹布应存放在金属器皿中或及时处理。

7.2锅炉及其运行的要求2324七.防火措施24

（1）锅炉的设计、制造、安装、运行、检修、改造、检验等必须符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》及《热火锅炉安全技术监察规程》的规定。

（2）锅炉操作人员必须持证上岗，严格遵守《岗位安全责任制》及有关锅炉安全运行的各项制度。

（3）操作人员应经常检查锅炉水位表、压力表、安全阀等安全附件，确保其安全可靠。操作时不可造成锅炉骤冷骤热，加水过满，断水等情况。此外，也不准在炉体和管道上烘烤任何物品，擦拭设备所用的油棉纱、油抹布应存放在金属器皿中或及时处理。（4）禁止在锅炉内焚烧任何非锅炉本身规定的燃料。烟囱应安装消烟除尘和火星熄灭装置等。排出的热炉渣必须放置在专用炉渣场地上。

7.2锅炉及其运行的要求2425七.防火措施25（1）清除水垢的方法通常有手工清洗、机械清洗和化学清洗三种方法。前两种清洗方法危险性不大，而使用化学清洗法时，是用酸性或碱性药剂溶液与水垢发生反应使水垢脱落，因溶液本身有腐蚀性和产生氢气，所以应加强通风，并严格控制附近火源。

（2）清除灰垢采用化学清灰剂时，应按爆炸物品和强氧化剂加以控制和加强管理。7.3锅炉淸垢的要求2526八.事例261、事故经过：

2006年7月30日，温州市鹿城区仰仪乡前京制革区制革西路的泰豪皮革厂。当晚8：30左右，工人程祖兴给锅炉加水、加煤，锅炉处于正常运行。此后不久，工人吴义和发现圆形水箱中水温达80℃左右（正常工作温度为50℃左右），担心过高的水温进入转轱后会把皮料烫坏，于是将分汽缸上的通往圆形水箱的出汽阀关闭，而此时通往方形水箱的出汽阀已处于基本关闭状态，锅炉内压力因无法有效释放而急剧上升，约半小时后锅炉发生超压爆炸。2、事故原因：直接原因：在锅炉正常燃烧运行时，两只出汽阀一只被关闭，另一只被基本关闭，而锅炉超压时安全阀未正常启跳，导致锅炉发生爆炸。间接原因：泰豪皮革厂企业负责人安全意识淡薄、管理混乱，规章制度、操作规程残缺不全且形同虚设。具体表现为：⑴工厂未按《特种设备安全监察条例》的要求建立健全的锅炉使用规章制度，现有规章制度、操作规程残缺不全；⑵工厂未按要求配备专职或兼职安全管理人员，虽有两名工人领取了具有锅炉操作项目的《特种设备作业人员证》，但事故发生前实际为无证人员操作锅炉；⑶分汽缸上的锅炉出汽阀无专人负责；⑷锅炉运行没有交接班、巡回检查等任何记录；⑸未按检验报告要求将安全阀及时送检而是自行修理；⑹今年六月该厂曾发生因关闭出汽阀造成锅炉破裂的事故，工厂请厂外无证人员非法修理锅炉，且未从中吸取教训，致使极为类似的事故再次发生，酿成惨剧。⑺企业主对锅炉安全管理几乎不闻不问、一无所知，也未对职工进行必要的安全教育和培训。3、分析：这是一起典型的企业负责人不遵守《特种设备安全监察条例》各项规定造成的事故。若在特种设备使用的每一个环节都按照法律法规的规定去执行，就能有效的预防事故的发生。鹿城泰豪皮革厂锅炉事故分析26第三节：压力容器安全技术主讲人：霍海玲272828在化工生产中，有些，因工艺需要还必须在一定压力和温度下进行，所以，压力容器和管道使用比较多。压力容器在使用过程中有压力和温度，由于压力容器的设汁、制造、材质差、腐蚀、以及人为因素等原因，就会发生爆炸的危险，为此，必须严格管理，按国家法律法规进行设计、制造，严控质量，正确安装、使用、检修、检验以及限期报废等措施。即可防止爆炸事故的发生。2829一.压力容器基本知识291.1概念1.2分类①、压力容器按压力分类------按工作压力分为低压、中压、高压和超高压四类。低压（1≤P≤16）、中压（16≤P<l00）、高压（100≤P≤1000）、超高压（P≥1000）注：P为最高工作压力，单位为公斤力/平方厘米②、压力容器按用途分类------按用途可分为反应容器、换热容器、分离密器和贮运容器等。泛指在工业中盛装用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程的气体或液体，并能承载一定压力的密闭设备。2930一.压力容器基本知识301.3常见的压力容器储气罐、蒸气发生器（再沸器）、氧舱、灭