2014年安全工程师《生产技术》考点:机械行业安全概要(18)

　　第三章 特种设备安全技术

　　第一节 特种设备事故的类型

　　一、特种设备的基本概念

　　根据《特种设备安全监察条例》，特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶，下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。

　　特种设备依据其主要工作特点，分为承压类特种设备和机电类特种设备。

　　1.承压类特种设备：是指承载一定压力的密闭设备或管状设备，包括锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道。

　　(1)锅炉。是指利用各种燃料、电能或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者等于30 L的承压蒸汽锅炉;出口水压大于或者等于0.1 MPa(表压)，且额定功率大于或者等于0.1 MW的承压热水锅炉;有机热载体锅炉。

　　(2)压力容器。是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1 MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa•L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力大于或者等于0.2 MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa•L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶;氧舱等。

　　(3) 压力管道。是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1 MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。

　　2.机电类特种设备：是指必须由电力牵引或驱动的设备，包括电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场(厂)内专用机动车辆。

　　(1)电梯。是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级(踏步)，进行升降或者平行运送人、货物的机电设备，包括载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道等。

　　(2)起重机械。是指用于垂直升降或者垂直升降井水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5 t的升降机;额定起重量大于或者等于1 t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。

　　(3)客运索道。是指动力驱动，利用柔性绳索牵引箱体等运载工具运送人员的机电设备，包括客运架空索道、客运缆车、客运拖牵索道等。

　　(4)大型游乐设施。是指用于经营目的，承载乘客游乐的设施，其范围规定为设计最大运行线速度大于或者等于2m/s，或者运行高度距地面高于或者等于2 m的载人大型游乐设施。

　　(5)场(厂)内专用机动车辆。是指除道路交通、农用车辆以外仅在工厂厂区、旅游景区、游乐场所等特定区域使用的专用机动车辆。

　　【例题】28.根据《特种设备安全监察条例》，特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道等。下列各组设备中，均属于特种设备的是()。10年

　　A.防爆电器、起重机械、客运索道、大型游乐设施

　　B.电梯、客运索道、大型游乐设施、冶金机械

　　C.电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施

　　D.电梯、起重机械、锻压机械、大型游乐设施

　　【答案】C

　　二、锅炉基础知识

　　1.锅炉

　　锅炉是指利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。

　　2.锅炉工作原理及工作特性

　　(1)工作原理。锅炉由“锅”和“炉”以及相配套的附件、自控装置、附属设备组成。“锅”是指锅炉接受热量，并将热量传给水、汽、导热油等工质的受热面系统，是锅炉中储存或输送水或蒸汽的密闭受压部分。“锅”主要包括锅筒(或锅壳)、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、对流管束及集箱等。“炉”是指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。“炉”主要包括燃烧设备和炉墙等。

　　(2)工作特性

　　1)爆炸危害性。锅炉具有爆炸性。锅炉在使用中发生破裂，使内部压力瞬时降至等于外界大气压的现象叫爆炸。

　　2)易于损坏性。锅炉由于长期运行在高温高压的恶劣工况下，因而经常受到局部损坏，如不能及时发现处理，会进一步导致重要部件和整个系统的全面受损。

　　3)使用的广泛性。由于锅炉为整个社会生产提供了能源和动力，因而其应用范围极其广泛。

　　4)连续运行性。锅炉一旦投用，一般要求连续运行，而不能任意停车，否则会影响一条生产线、一个厂甚至一个地区的生活和生产，其间接经济损失巨大，有时还会造成恶劣的后果。

　　3.锅炉的分类

　　(1)按用途分为电站锅炉、工业锅炉。用锅炉产生的蒸汽带动汽轮机发电用的锅炉称为电站锅炉。产生的蒸汽或热水主要用于工业生产和/或民用的锅炉称为工业锅炉。

　　(2)按锅炉产生的蒸汽压力分为超临界压力锅炉、亚临界压力锅炉、超高压锅炉、高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉。

　　1)出口蒸汽压力超过水蒸气的临界压力(22.1 MPa)的锅炉为超临界压力锅炉。

　　2)出口蒸汽压力低于但接近于临界压力，一般为15.7-19.6MPa的锅炉为亚临界压力锅炉。

　　3)出口蒸汽压力一般为11.8～14.7 MPa的锅炉为超高压锅炉。

　　4)出口蒸汽压力一般为7.84～10.8 MPa的锅炉为高压锅炉。

　　5)出口蒸汽压力一般为2，45～4.90MPsi的锅炉为中压锅炉。

　　6)出口蒸汽压力一般不大于2.45 MPa的锅炉为低压锅炉。

　　(3)按锅炉的蒸发量分为大型、中型、小型锅炉。

　　1)蒸发量大于75t/h的锅炉称为大型锅炉。

　　2)蒸发量为20-75t/h的锅炉称为中型锅炉：

　　3)蒸发量小于20t/h的锅炉称为小型锅炉。

　　(4)按载热介质分为蒸汽锅炉、热水锅炉和有机热载体锅炉。

　　1)锅炉出口介质为饱和蒸汽或者过热蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉。

　　2)锅炉出口介质为高温水(>120℃)或者低温水(120℃以下);的锅炉称为热水锅炉。

　　3)以有机质液体作为热载体工质的锅炉称为有机热载体锅炉。

　　(5)按热能来源分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热锅炉、电热锅炉，

　　(6)按锅炉结构分为锅壳锅炉、水管锅炉。

　　三、压力容器基础知识

　　1.压力容器

　　压力容器，一般泛指在工业生产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。它被广泛用于石油、化工、能源、冶金、机械、轻纺、医药、国防等工业领域。

　　2.压力容器工作特性

　　(1)结构特点。

　　压力容器一般由筒体(又称壳体)、封头(又称端盖1、法兰、密封元件、开孔与接管(人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管)、附件(液位计、流量计、测温管、安全阀等)和支座等所组成。

　　(2)压力。

　　压力容器的压力可以来自两个方面，一是在容器外产生(增大)的，二是在容器内产生(增大)的。

　　1)最高工作压力，多指在正常操作情况下，容器顶部可能出现的最高压力。

　　2)设计压力，系指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度及其元件尺寸的压力，即标注在容器铭牌上的设计压力。压力容器的设计压力值不得低于最高工作压力，

　　(3)温度。

　　1)工作温度，是指容器内部工作介质在正常操作过程中的温度，即介质温度。

　　2)金属温度，系指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。任何情况下，元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。

　　3)设计温度，系指容器在正常操作时，在相应设计压力下，壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。当壳壁或元件金属的温度低于―20℃，按最低温度确定设计温度;除此之外，设计温度一律按最高温度选取。

　　(4)介质

　　生产过程所涉及的介质品种繁多，分类方法也有多种。按物质状态分类，有气体、液体、液化气体、单质和混合物等;按化学特性分类，则有可燃、易燃、惰性和助燃4种;

　　按它们对人类毒害程度，又可分为极度危害(1)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、轻度危害(Ⅳ)4级;按它们对容器材料的腐蚀性可分为强腐蚀性、弱腐蚀性和非腐蚀性。