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1、第五章 化工机械设备安全技术 第一节 通用机械安全技术概论第二节 工业锅炉安全技术第三节 压力容器安全技术第四节 气瓶和管道安全技术第五节 化工设备检修安全技术第六节 案例分析与讨论1第五章 压力容器安全技术第一节 通用机械安全技术概论n一、机械产生的危险n1.机械危害： n形状和表面性能n相对位置n质量与稳定性n质量与速度（加速度）n机械强度不够n弹性元件的势能n2.非机械危害：n电气危险、噪声、振动、辐射、温度、材料或物质 2第五章 压力容器安全技术n二、机械安全通用技术n1.设计与制造的本质安全措施n （1）采用本质安全技术n （2）限制机械应力n （3）材料和物质的安全性n （4）遵循
2、安全人机工程学原则n （5）设计控制系统的安全原则n （6）防止气动和液压系统的危险n （7）预防电危害n2.减少或限制操作者涉入危险区3第五章 压力容器安全技术n三、安全防护措施n1.安全防护含义：是指通过设置物体障碍方式将人与危险隔离的专门 用于安全防护的装置。n 目的是防止机械在运行时产生各种对人员的接触伤害。n 防护装置：通过设置物体障碍方式将人与危险隔离的专门n 用于安全防护的装置。 n 2.类型 固定式：n 活动式： n 安全装置：是指用于消除或减小机械伤害风险的单一装置。o （1）联锁装置o （2）止-动装置o （3）双手操纵装置o （4）自动停机装置o （5）机械抑制装置o （
3、6）有限运动控制装置4第五章 压力容器安全技术第二节 工业锅炉安全技术锅炉是生产蒸汽的设备，它把燃料的化学能转变为热能， 再利用热能产生蒸汽。锅炉包括：锅：锅内系统或水汽系统由一系列容器和管道组成，水汽在内部流动并不断吸热炉：炉内系统或烟风煤系统，是燃料燃烧、烟气流动并向水汽传热的场所其他辅助设备：一系列辅机、附件、仪表等5第五章 压力容器安全技术锅炉的危险因素锅炉在运行时，不仅要承受一 定的温度和压力，而且要遭受介质 的侵蚀和飞灰磨损，因此具有爆炸 的危险。如果锅炉在设计制造及安 装过程中存在缺陷或因年久失修， 或违反操作规程都可能出现严重的 事故。人民网1月7日电 2002年1月6日上午8
4、：30左右， 江苏泰兴市泰兴镇商井浴室发生一起恶性锅炉 爆炸事故，造成1死4伤的惨剧。死者和受轻伤 的3名伤者均为和浴室仅一墙之隔的泰兴市五金 塑胶厂职工，另一名重伤者是浴室请来的锅炉 维修工，烧伤面积达50%左右，生命随时会有危 险。据有关部门初步判断，事故发生和该浴室 擅自将常压锅炉非法改造为带压锅炉有关。颇具 意味的是，就在2001年12月31日，有关部门刚刚 对这家浴室的锅炉运营状况进行了安全检查。记者在现场看到炸成两截的锅炉炸飞 30多米远，在浴室后面的居民区落了下来，陷在地里足有20厘米深，幸好落在了空 地上，没有伤到附近的居民。(王欢)6第五章 压力容器安全技术一、锅炉安全的重要
5、性1.锅炉、压力容器的工作条件承受压力和温度接触腐蚀性介质容易超载连续运行2.锅炉、压力容器事故危害严重冲击波碎片伤人介质外溢，造成事故7第五章 压力容器安全技术1.基本参数（1）锅炉容量：额定蒸发量：在额定压力、温度下，连续运行时所必须保证的最大 蒸发量。t/h（吨时）额定供热量：在设计额定热水温度下，连续运行时所必须保证的最大产热量。MW（兆瓦）（2）蒸汽压力:过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力。MPa或（工程大气压）（3）蒸汽温度：出口处的过热蒸汽的温度。t/（4）给水温度：省煤器的进水温度。t/n二、锅炉基本参数与分类8第五章 压力容器安全技术2.锅炉分类（1）出口介质：蒸汽锅炉和热水
6、锅炉（2）容量：大、中、小型锅炉（3）蒸汽压力大小：低压、中压、高压与超高压锅炉（4）燃料燃烧方式：层燃烧、沸腾炉和室燃炉（5）燃料种类和能源来源：燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉、废热锅炉等 9第五章 压力容器安全技术三、锅炉安全装置三、锅炉安全装置含义：是指保证锅炉安全运行而装设在设备上的一种附属装置。又称为安全附件。连锁装置：为防止操作失误而设置的控制机构报警装置：锅炉运行中存在不安全因素致使锅炉处于危险状态时，能自动发出声、光或其他明显报警信号的仪器。计量装置：是指自动显示锅炉运行中与安全有关的工艺参数或信息的仪表装置。卸压装置：是指锅炉超压时能自动泄放压力的装置。其中安全阀、压力表和水
7、位计为三大安全附件！ 10第五章 压力容器安全技术三、锅炉安全装置三、锅炉安全装置1.安全阀作用：当锅炉压力超过预定的数值时，安全阀 自动开启，排汽泻压，将压力控制在允许范围 内，同时发出警报！当压力降到允许值时，安全阀又能自行关 闭，使锅炉在允许的压力范围内继续运行。11第五章 压力容器安全技术表5-1安全阀阀的类类型、作用原理与结结构特点类类型作用原理结结构特点弹簧式利用压缩弹 簧的弹力施加于阀瓣， 以平衡介质作用在阀瓣上的正常工 作压力1.通过调整螺母，调整螺旋圈形弹簧压缩量，从而按 需要来校正安全阀的开启压力； 2.结构紧凑，灵敏度高。安装位置不受严格限制。应用 广泛，对振动的敏感性差
8、，且可用于移动式的压力容器 上； 3.弹簧力随阀的开启高度变化，不利于阀的迅速开启； 4.长期高温会影响弹簧弹力，因此用于温度较高的容器 上，需考虑弹簧的隔热或散热，从而使结构复杂杠杆式利用重锤和杠杆对阀瓣施加预压力 ，以平衡介质作用在阀瓣上的正常 工作压力1.通过加载机构（杠杆和重锤等）重锤的重量或位置的 变换可以获得较大的作用力或开启压力，且调整容易 而较正确； 2.所加载荷不因阀瓣的升高而增加； 3.结构简单，但笨重，限用于中低压场所； 4.加载机构对振动敏感，常因振动而产生泄漏； 5.适用于温度较高的场合，但回座压力一般较低，有的 要降到工作压力的70%以下才能保持密封，故不适用于 持
9、续运行的系统静重式利用重片的重力加载于阀瓣来控制 阀门启闭1.结构简单，但体积大而笨重，调整较困难； 2.一般用于压力很低的锅炉，现代锅炉已基本不使用（1）类型12第五章 压力容器安全技术图5-2杠杆式安全阀装置结构示意1-重锤；2-杠杆；3-杠杆支点；4-阀 芯；5-阀座；6-排出管；7-容器 或设备图5-1 弹簧式安全阀装置结构示意1-阀体；2-阀座；3-阀芯；4-阀杆 ；5-弹簧；6-螺帽；7-阀盖13第五章 压力容器安全技术（2）安全阀的选用购买有生产许可证的企业生产的产品，出厂产品要有合格证 。根据容器特性选用安全阀。（3）安全阀的安装安全位置：垂直安装，在锅筒最高位置，且便于平时维
10、护。连接方式：法兰连接；螺纹连接；焊接连接。排放要求：排汽管直通安全地点。14第五章 压力容器安全技术（4）安全阀的维护保养经常保持清洁，防止锈蚀或堵塞经常检查铅封是否完好发现渗漏应及时更换或检修定期对安全阀做手动排放试验15第五章 压力容器安全技术2. 压力表显示锅炉汽水系统压力大小的仪表。 图5-3 压力表安装示意1-承压设备；2-存水弯管；3- 三通旋塞；4-压力表16第五章 压力容器安全技术（1 1）压力表的选用压力表的选用：根据被测压力的大小、安装位置的高低、介质的性质(温 度、腐蚀性等)来选择精度、量程、表盘大小和隔离装置。（2 2） 压力表的装设压力表的装设: :便于观察安装在最
11、醒目的地方充足的照明 避免受热辐射、低温及震动的影响。（3 3） 压力表的使用压力表的使用: :根据最高工作压力、在它的刻度盘上划明警戒红线；表面保持清洁，玻璃要透明，使表内指针压力值清楚易见 ；按国家有关规定维护和校验。17第五章 压力容器安全技术3. 水位表用来显示锅筒内水位高低的仪表。（1）水位表的型号及适用范围（2）水位表的安全技术要求每台锅炉至少要装设两个彼此独立的水位表；水位表要有明显水位标志和防护装置；水位表要按照规定维护保养。18第五章 压力容器安全技术四、锅炉安全运行与管理四、锅炉安全运行与管理1.锅炉房独建，与其他建筑物距离符合安全要求2.使用锅炉要有完备的手续，按照程序操
12、作3.遇有情况应该立即停炉4.加强日常维修保养，提高设备的完好率19第五章 压力容器安全技术五、锅炉常见事故（三种）及处理措施五、锅炉常见事故（三种）及处理措施爆炸事故！爆炸事故！重大事故！重大事故！一般事故！一般事故！20第五章 压力容器安全技术1. 1. 爆炸事故爆炸事故是指锅炉中的主要受压部件如锅筒、联箱、炉胆、管板等 发生破裂爆炸的事故。造成爆炸事故的原因： 锅炉超压！ 由于安全阀、压力表不齐全或损坏,操作人员对指示 仪表监视不严或操作失误（如误关闭或关小出汽阀门），致使受压元件超压 引起爆炸；存在缺陷！ 锅炉主要受压元件存在缺陷，如裂纹、腐蚀、严重 变形、组织变化等，承压能力大大降低
13、，使锅炉在正常工作压力下突然发生 破裂；超温！! 锅炉严重缺水，未按照规定立即停炉，而匆忙上水，致使金 属性能与组织变化丧失承载能力而破裂。 21第五章 压力容器安全技术2.2.重大事故重大事故（主要有7种！）（1）缺水事故：当锅炉水位低于最低许可水位时称为缺水。主要原因：违规脱岗、工作疏忽、判断错误或误操作；水位测量或警报系统失灵；自动给水控制设备故障；排污不当或排污设施故障；加热面损坏；负荷骤变；炉水含盐量过大。预防措施：严密监测水位，定期校对水位表和水位警报器，发现缺陷及时消除；注意观察是否有缺水现象，缺水时水位表玻璃管（板）呈白色；注意监视和调整给水压力和给水流量，与蒸汽流量相适应；排
14、污应按规程要求，每开一次排污阀，时间不超过30s，排污后关闭阀门，并检查排污阀门是否泄漏；监视汽水品质，控制炉水含量。 22第五章 压力容器安全技术2.2.重大事故重大事故（主要有7种！）（2）满水事故：锅炉水位超过了最高安全水位刻度线称为满水。主要原因：违规脱岗、工作疏忽、违章操作或误操作；水位表和水旋塞缺陷及水连接管堵塞；自动给水控制设备故障或自动给水调节器失灵；锅炉负荷降低，未能及时减少给水量；预防措施：如果是轻微满水，应先关小鼓风机和引风机的调节门，使燃烧减弱；停止给水，开启排污阀们放水，直到水位正常后，再关闭所有放水阀门，恢复正常运行；如果是严重满水，首先应按紧急停炉程序停炉，停止给
15、水；开启排污阀门放水；开启蒸汽母管及过热器疏水阀门，迅速疏水；水位正常后，关闭排污阀门和疏水阀门，再生火运行。 23第五章 压力容器安全技术2.2.重大事故重大事故（主要有7种！）（3）汽水共腾：当锅炉内水位波动幅度超过正常情况，水面翻腾程度异常剧烈的情况称为汽水共腾。主要原因：锅炉水质不达标；没有及时排污或排污不够，造成锅水中盐碱含量过高；锅水中油污或悬浮物过多；负荷突然增加。预防措施：降低负荷，减少蒸发量；开启表面连续排污阀门，降低锅内含盐量；适当增加下部排污量，增加给水，使锅水不断调换新水。24第五章 压力容器安全技术2.2.重大事故重大事故（主要有7种！）（4）锅管爆炸：锅炉运行中，水冷壁管和对流管发生爆炸称之。主要原因：水质不符合要求；管壁结垢或管壁受腐蚀，或受飞灰磨损变薄；升火过猛，停炉过快，使锅管受热不均匀，造成焊口破裂；下集箱集泥垢未及时排除，阻塞锅管水循环，锅管得不到冷却而过热爆破。预防
