第三章特种设备安全技术课件.ppt
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1、第三章 特种设备安全技术,101-165,第三章 特种设备安全技术101-165,一、特种设备的基本概念 指涉及生命安全、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(特种设备的种类,要掌握)等。二、承压类特种设备(一)锅炉 锅炉:用燃料燃烧后产生的热量加热工质(一般是水),使工质成为具有一定温度和压力的热水或蒸汽,供外界应用的一种热能设备。1、锅炉的工作特性 爆炸的危害性 易于损坏性 使用的广泛性 连续运行性,第一节 特种设备安全基础知识(重点),一、特种设备的基本概念第一节 特种设备安全基础知识(重点,(1)按用途分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、
2、机车锅炉、船舶锅炉等。(2)按锅炉产生的蒸汽压力和蒸发量分为高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉及大型、中型、小型锅炉。工业锅炉一般是小型低压锅炉,电站锅炉一般为大中型、中高压锅炉。(3)按载热介质分为蒸汽锅炉、热水锅炉和有机热载体锅炉。(4)按热能来源分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热锅炉。(5)按锅炉结构分为锅壳式锅炉、水管锅炉。(6)在燃煤锅炉中按燃烧方式分为层燃炉、沸腾炉、煤粉炉(室燃炉)。层燃炉又分手烧炉、链条炉、往复炉、抛煤机炉、振动炉、排炉。(7)按蒸发段工质循环动力分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。,2、锅炉的分类,(1)按用途分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、机车锅,3、
3、锅炉安全附件(掌握)1)安全阀:对锅炉内部压力极限值的控制及对锅炉的安全保护起着重要的作用。要求:每年检验、定压1次并铅封完好;每月自动排放试验1次;每周手动排放试验1次,做好记录并签名。2)压力表:准确测量锅炉上所需测量部分压力的大小。要求:压力表直接与锅筒(锅壳)蒸汽相连;根据工作压力选用压力表的量程,一般在工作压力的1.5-3倍;表盘直径不应小于100mm,表的刻度上应该划有最高工作压力红线标志;压力表装置齐全(压力表、存水弯管、三通旋塞);每半年校验1次并铅封完好,3、锅炉安全附件(掌握),3)水位计:显示锅炉内水位的高低。安全技术要求:安装便于观察;每台至少安装2个独立的,额定蒸发量
4、小于等于0.2t/h的可以只安1只。4)温度测量装置:掌握锅炉的运行状况,测量锅炉的给水、蒸汽、烟气等介质的温度,对锅炉热力系统进行监测。5)保护装置:A 超温报警和联锁保护装置:报警并自动切断燃料的供应和停止鼓、引风,防止热水锅炉发生超温而导致锅炉损坏或爆炸。B 高低水位警报和低水位联锁保护装置:提醒司炉人员采取措施防止事故发生。C 锅炉熄火保护装置:切断燃料供应,并发出相应信号。,3)水位计:显示锅炉内水位的高低。,6)排污阀或放水装置:排放锅水蒸发而残留下的水垢、泥渣及其他有害物质,使锅水的水质控制在允许的范围内,使受热面保持清洁,以确保锅炉的安全、经济运行。7)防爆门:防止炉膛和尾部烟
5、道再次燃烧造成破坏。8)锅炉自动控制装置:对温度、压力、流量、成分等参数进行测量和调节,6)排污阀或放水装置:排放锅水蒸发而残留下的水垢、泥渣及其他,(二)压力容器 压力容器用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产过程,并能承受压力;广泛应用于石油、化工、能源、冶金、机械、轻纺、医药、国防等工业领域。1)压力容器的操作条件(1)压力。压力容器的压力可以来自两个方面,一是压力是在容器外产生(增大)的,二是压力是在容器内产生(增大)的。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。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
6、,压力容器的设计压力值不得低于最高工作压力;当容器各部位或受压元件所承受的液柱静压力达到5设计压力时,则应取设计压力和液柱静压力之和进行该部位或元件的设计计算;装有安全阀的压力容器,其设计压力不得低于安全阀的开启压力或爆破压力。,(二)压力容器,(2)温度。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。设计温度,系指容器在正常操作情况,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一20,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。设计温度值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度
7、;对于O以下的金属温度,则设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。容器设计温度(即标注在容器铭牌上的设计介质温度)是指壳体的设计温度。,(2)温度。,(3)压力容器分类将压力容器划分为3类。(1)第三类压力容器:高压容器;中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且py乘积大于等于10 MPa。m。);中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于05 MPa.ms);低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质,且pV乘积大于等于02 MPa.ms);高压、中压管壳式余热锅炉;中压搪玻璃压力容器;使用强度级别较高
8、(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540 MPa的材料制造的压力容器);移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等;球形储罐(容积大于等于50 m。);低温液体储存容器(容积大于5 m。)。(2)第二类压力容器:中压容器;低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质);低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质);低压管壳式余热锅炉;低压搪玻璃压力容器。(3)低压容器为第一类压力容器。(前两类规定的低压容器除外),(3)压力容器分类
9、,(4)压力容器安全附件(熟悉)(重点)1、安全阀:是一种由进口静压开启的自动泄压阀门,它依靠介质自身的压力排出一定数量的流体介质,以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。当容器内的压力恢复正常后,阀门自行关闭,并阻止介质继续排出。安全阀分全启式安全阀和微启式安全阀。根据安全阀的整体结构和加载方式可以分为静重式、杠杆式、弹簧式和先导式等4种。2、爆破片:是一种非重闭式泄压装置,由进口静压使爆破片受压爆破而泄放出介质,以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。是一种断裂型安全泄放装置。与安全阀相比,它具有结构简单,泄压反应快,密封性能好,适应性强等特点。3、安全阀与爆破片装置的组合:安全阀与爆
10、破片装置并联组合时,爆破片的标定爆破压力不得超过容器的设计压力。安全阀的开启压力应略低于爆破片的标定爆破压力。,(4)压力容器安全附件(熟悉)(重点),当安全阀进口和容器之间串联安装爆破片装置时,应满足下列条件:安全阀和爆破片装置组合的泄放能力应满足要求;爆破片破裂后的泄放面积应不小于安全阀进口面积,同时应保证使得爆破片破裂的碎片不影响安全阀的正常动作;爆破片装置与安全阀之间应装设压力表、旋塞、排气孔或报警指示器,以检查爆破片是否破裂或渗漏。当安全阀出口侧串联安装爆破片装置时,应满足下列条件:容器内的介质应是洁净的,不含有胶着物质或阻塞物质;安全阀的泄放能力应满足要求;当安全阀与爆破片之间存在
11、背压时,阀仍能在开启压力下准确开启;爆破片的泄放面积不得小于安全阀的进口面积;安全阀与爆破片装置之间应设置放空管或排污管,以防止该空间的压力累积。,当安全阀进口和容器之间串联安装爆破片装置时,应满足下列条件:,4、爆破帽:爆破帽为一端封闭,中间有一薄弱层面的厚壁短管,爆破压力误差较小,泄放面积较小,多用于超高压容器。超压时其断裂的薄弱层面在开槽处和形状处。由于其工作时通常还有温度影响,因此,一般均选用热处理性能稳定,且随温度变化较小的高强度材料(如34CrNi。Mo等)制造,其破爆压力与材料强度之比一般为0205。超压时其薄弱面上的拉伸应力达到材料的强度极限而发生断裂5、易熔塞:安全泄放装置6
12、、紧急切断阀、减压阀:管道发生大量泄漏时进行紧急止漏;自动调节压力7、压力表、温度计、液位计,4、爆破帽:爆破帽为一端封闭,中间有一薄弱层面的厚壁短管,,4、爆破帽:为一端封闭,中间有一薄弱层面的厚壁短管,爆破压力误差较小,泄放面积较小,多用于超高压容器。超压时其断裂的薄弱层面在开槽处和形状处。由于其工作时通常还有温度影响,因此,一般均选用热处理性能稳定,且随温度变化较小的高强度材料制造,其破爆压力与材料强度之比一般为0205。5、易熔塞:属于“熔化型”(“温度型”)安全泄放装置,它的动作取决于容器壁的温度,主要用于中、低压的小型压力容器,在盛装液化气体的钢瓶中应用更为广泛。6、紧急切断阀它通
13、常与截止阀串联安装在紧靠容器的介质出口管道上,其作用是在管道发生大量泄漏时紧急止漏,一般还具有过流闭止及超温闭止的性能,并能在近程和远程独立进行操作。紧急切断阀按操作方式的不同,可分为机械(或手动)牵引式、油压操纵式、气压操纵式和电动操纵式等多种,前两种目前在液化石油气槽车上应用非常广泛。,4、爆破帽:为一端封闭,中间有一薄弱层面的厚壁短管,爆破压,7、减压阀:减压阀的工作原理是利用膜片、弹簧、活塞等敏感元件改变阀瓣与阀座之间的间隙,在介质通过时产生节流,压力下降而使其减压的阀门。8、压力表、温度计、液位计压力表是指示容器内介质压力的仪表,是压力容器的重要安全装置。可分为液柱式、弹性元件式、活
14、塞式和电量式四大类。活塞式压力计通常用作校验用的标准仪表,液柱式压力计一般只用于测量很低的压力液位计是用来观察和测量容器内液体位置变化的仪表。特别是对于盛装液化气体的容器,液位计是一个必不可少的安全装置。温度计对于需要控制壁温的容器,还必须装设测试壁温的温度计。,7、减压阀:,三、机电类特种设备电梯包括载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道等(一)电梯安全装置(熟悉)1、防超越行程的保护:防止电梯轿厢超越顶层或底层端站继续运行。2、防电梯超速和断绳的保护(安全钳限速器系统):保护电梯因控制失灵,曳引力不足,制动器失灵或制动力不足,以及超载拖动绳断裂等原因而造成的轿厢超速和坠落。3、防人员剪切和坠
15、落的保护4、缓冲装置:电梯发生轿厢或对重蹲底时,缓冲器将吸收轿厢或对重的动能,提供最后的保护,以保证人员和电梯结构的安全。5、报警和救援装置:电梯发现人员被困在轿厢内时,及时通知管理人员并通过救援装置将人员安全救出轿厢。6、停止开关和检修运行装置7、消防功能:火灾时停止应答召唤信号,自动返回基站功能8、防机械伤害的保护9、电器安全保护:直接触电防护,间接触电防护,电气故障防护,电气安全装置,三、机电类特种设备,(二)起重机械安全装置(熟悉)1、位置限制与调整装置:(1)上升极限位置限制器:(2)运行极限位置限制器:(3)偏斜调整和显示装置:跨度等于或超过40M的装卸桥和门式起重机应安装。(4)
16、缓冲器:2、防风防爬装置(夹轨器、锚定装置和铁鞋):防止强风吹动起重机作较长距离的滑行,及可能撞毁轨道端部止档,造成脱轨或跌落。3、安全钩、防后倾装置和回转锁定装置:4、起重量限制器:5、力矩限制器:6、防碰装置7、危险电压报警器:防止感电或触电事故。,(二)起重机械安全装置(熟悉),(三)大型游乐设施:游乐设施其范围设计最大运行线速度大于或等于2 ms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。(四)客运索道(分类),(三)大型游乐设施:,四、特种设备检测技术(熟悉)(一)宏观检查:可直接发现和检验容器内外表面比较明显的缺陷。(1)直观检查(检查内容)直观检查要求检查容器的本体和
17、受压元件的结构是否合理;承压类特种设备的连接部位、焊缝、胀口、衬里等部位是否存在渗漏;承压类特种设备表面是否存在腐蚀的深坑或斑点、明显的裂纹、重皮折叠、磨损的沟槽、凹陷、鼓包等局部变形和过热的痕迹;焊缝是否有表面气孔、弧坑、咬边等缺陷;容器内、外壁的防腐层、保温层、耐火隔热层或衬里等是否完好等。(2)量具检查(检查内容)量具检查,要求检查设备表面腐蚀的面积和深度,变形程度,沟槽和裂纹的长度,以及设备本体和受压元件的结构尺寸(如容器的平直度、管板的不平度等)是否符合要求等。,四、特种设备检测技术(熟悉),(二)无损检测 是在不损伤被检工件的情况下,利用材料和材料中缺陷所具有的物理特性探查其内部是
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