第三章 特種設備安全技術

　　第一節 特種設備事故的類型

　　一、特種設備的基本概念

　　根據《特種設備安全監察條例》，特種設備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶，下同)、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施和場(廠)內專用機動車輛。

　　特種設備依據其主要工作特點，分為承壓類特種設備和機電類特種設備。

　　1.承壓類特種設備：是指承載一定壓力的密閉設備或管狀設備，包括鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道。

　　(1)鍋爐。是指利用各種燃料、電能或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數，并對外輸出熱能的設備，其范圍規定為容積大于或者等于30 L的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓大于或者等于0.1 MPa(表壓)，且額定功率大于或者等于0.1 MW的承壓熱水鍋爐;有機熱載體鍋爐。

　　(2)壓力容器。是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設備，其范圍規定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa(表壓)，且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa•L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器;盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2 MPa(表壓)，且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa•L的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于60℃液體的氣瓶;氧艙等。

　　(3) 壓力管道。是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設備，其范圍規定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa(表壓)的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質，且公稱直徑大于25mm的管道。

　　2.機電類特種設備：是指必須由電力牽引或驅動的設備，包括電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施、場(廠)內專用機動車輛。

　　(1)電梯。是指動力驅動，利用沿剛性導軌運行的箱體或者沿固定線路運行的梯級(踏步)，進行升降或者平行運送人、貨物的機電設備，包括載人(貨)電梯、自動扶梯、自動人行道等。

　　(2)起重機械。是指用于垂直升降或者垂直升降井水平移動重物的機電設備，其范圍規定為額定起重量大于或者等于0.5 t的升降機;額定起重量大于或者等于1 t，且提升高度大于或者等于2m的起重機和承重形式固定的電動葫蘆等。

　　(3)客運索道。是指動力驅動，利用柔性繩索牽引箱體等運載工具運送人員的機電設備，包括客運架空索道、客運纜車、客運拖牽索道等。

　　(4)大型游樂設施。是指用于經營目的，承載乘客游樂的設施，其范圍規定為設計最大運行線速度大于或者等于2m/s，或者運行高度距地面高于或者等于2 m的載人大型游樂設施。

　　(5)場(廠)內專用機動車輛。是指除道路交通、農用車輛以外僅在工廠廠區、旅游景區、游樂場所等特定區域使用的專用機動車輛。

　　【例題】28.根據《特種設備安全監察條例》，特種設備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道等。下列各組設備中，均屬于特種設備的是()。10年

　　A.防爆電器、起重機械、客運索道、大型游樂設施

　　B.電梯、客運索道、大型游樂設施、冶金機械

　　C.電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施

　　D.電梯、起重機械、鍛壓機械、大型游樂設施

　　【答案】C

　　二、鍋爐基礎知識

　　1.鍋爐

　　鍋爐是指利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能加熱水或其他工質，以生產規定參數(溫度、壓力)和品質的蒸汽、熱水或其他工質的設備。

　　2.鍋爐工作原理及工作特性

　　(1)工作原理。鍋爐由“鍋”和“爐”以及相配套的附件、自控裝置、附屬設備組成。“鍋”是指鍋爐接受熱量，并將熱量傳給水、汽、導熱油等工質的受熱面系統，是鍋爐中儲存或輸送水或蒸汽的密閉受壓部分。“鍋”主要包括鍋筒(或鍋殼)、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、對流管束及集箱等。“爐”是指燃料燃燒產生高溫煙氣，將化學能轉化為熱能的空間和煙氣流通的通道――爐膛和煙道。“爐”主要包括燃燒設備和爐墻等。

　　(2)工作特性

　　1)爆炸危害性。鍋爐具有爆炸性。鍋爐在使用中發生破裂，使內部壓力瞬時降至等于外界大氣壓的現象叫爆炸。

　　2)易于損壞性。鍋爐由于長期運行在高溫高壓的惡劣工況下，因而經常受到局部損壞，如不能及時發現處理，會進一步導致重要部件和整個系統的全面受損。

　　3)使用的廣泛性。由于鍋爐為整個社會生產提供了能源和動力，因而其應用范圍極其廣泛。

　　4)連續運行性。鍋爐一旦投用，一般要求連續運行，而不能任意停車，否則會影響一條生產線、一個廠甚至一個地區的生活和生產，其間接經濟損失巨大，有時還會造成惡劣的后果。

　　3.鍋爐的分類

　　(1)按用途分為電站鍋爐、工業鍋爐。用鍋爐產生的蒸汽帶動汽輪機發電用的鍋爐稱為電站鍋爐。產生的蒸汽或熱水主要用于工業生產和/或民用的鍋爐稱為工業鍋爐。

　　(2)按鍋爐產生的蒸汽壓力分為超臨界壓力鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超高壓鍋爐、高壓鍋爐、中壓鍋爐、低壓鍋爐。

　　1)出口蒸汽壓力超過水蒸氣的臨界壓力(22.1 MPa)的鍋爐為超臨界壓力鍋爐。

　　2)出口蒸汽壓力低于但接近于臨界壓力，一般為15.7-19.6MPa的鍋爐為亞臨界壓力鍋爐。

　　3)出口蒸汽壓力一般為11.8～14.7 MPa的鍋爐為超高壓鍋爐。

　　4)出口蒸汽壓力一般為7.84～10.8 MPa的鍋爐為高壓鍋爐。

　　5)出口蒸汽壓力一般為2，45～4.90MPsi的鍋爐為中壓鍋爐。

　　6)出口蒸汽壓力一般不大于2.45 MPa的鍋爐為低壓鍋爐。

　　(3)按鍋爐的蒸發量分為大型、中型、小型鍋爐。

　　1)蒸發量大于75t/h的鍋爐稱為大型鍋爐。

　　2)蒸發量為20-75t/h的鍋爐稱為中型鍋爐：

　　3)蒸發量小于20t/h的鍋爐稱為小型鍋爐。

　　(4)按載熱介質分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和有機熱載體鍋爐。

　　1)鍋爐出口介質為飽和蒸汽或者過熱蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。

　　2)鍋爐出口介質為高溫水(>120℃)或者低溫水(120℃以下);的鍋爐稱為熱水鍋爐。

　　3)以有機質液體作為熱載體工質的鍋爐稱為有機熱載體鍋爐。

　　(5)按熱能來源分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、廢熱鍋爐、電熱鍋爐，

　　(6)按鍋爐結構分為鍋殼鍋爐、水管鍋爐。

　　三、壓力容器基礎知識

　　1.壓力容器

　　壓力容器，一般泛指在工業生產中盛裝用于完成反應、傳質、傳熱、分離和儲存等生產工藝過程的氣體或液體，并能承載一定壓力的密閉設備。它被廣泛用于石油、化工、能源、冶金、機械、輕紡、醫藥、國防等工業領域。

　　2.壓力容器工作特性

　　(1)結構特點。

　　壓力容器一般由筒體(又稱殼體)、封頭(又稱端蓋1、法蘭、密封元件、開孔與接管(人孔、手孔、視鏡孔、物料進出口接管)、附件(液位計、流量計、測溫管、安全閥等)和支座等所組成。

　　(2)壓力。

　　壓力容器的壓力可以來自兩個方面，一是在容器外產生(增大)的，二是在容器內產生(增大)的。

　　1)最高工作壓力，多指在正常操作情況下，容器頂部可能出現的最高壓力。

　　2)設計壓力，系指在相應設計溫度下用以確定容器殼體厚度及其元件尺寸的壓力，即標注在容器銘牌上的設計壓力。壓力容器的設計壓力值不得低于最高工作壓力，

　　(3)溫度。

　　1)工作溫度，是指容器內部工作介質在正常操作過程中的溫度，即介質溫度。

　　2)金屬溫度，系指容器受壓元件沿截面厚度的平均溫度。任何情況下，元件金屬的表面溫度不得超過鋼材的允許使用溫度。

　　3)設計溫度，系指容器在正常操作時，在相應設計壓力下，殼壁或元件金屬可能達到的最高或最低溫度。當殼壁或元件金屬的溫度低于―20℃，按最低溫度確定設計溫度;除此之外，設計溫度一律按最高溫度選取。

　　(4)介質

　　生產過程所涉及的介質品種繁多，分類方法也有多種。按物質狀態分類，有氣體、液體、液化氣體、單質和混合物等;按化學特性分類，則有可燃、易燃、惰性和助燃4種;

　　按它們對人類毒害程度，又可分為極度危害(1)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、輕度危害(Ⅳ)4級;按它們對容器材料的腐蝕性可分為強腐蝕性、弱腐蝕性和非腐蝕性。