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1、过热器损坏【大纲考试内容要求】：1.掌握压力容器、起重机械事故主要原因及预防措施2.了解与特种设备安全相关的技术规程、规范和标准。【教材内容】：6)过热器损坏过热器损坏主要指过热器爆管。这种事故发生后，蒸汽流量明显下降，且不正常地小于给水流量；过热蒸汽温度上升压力下降；过热器附近有明显声响，炉膛负压减小，过热器后的烟气温度降低。过热器损坏的原因是：(1)锅炉满水、汽水共腾或汽水分离效果差而造成过热器内进水结垢，导致过热爆管；(2)受热偏差或流量偏差使个别过热器管子超温而爆管；(3)启动、停炉时对过热器保护不善而导致过热爆管；(4)工况变动(负荷变化、给水温度变化、燃料变化等)使过热蒸汽温度上升
2、，造成金属超温爆管；(5)材质缺陷或材质错用(如在需要用合金钢的过热器上错用了碳素钢)；(6)制造或安装时的质量问题，特别是焊接缺陷；(7)管内异物堵塞；(8)被烟气中的飞灰严重磨损；(9)吹灰不当损坏管壁等。由于在锅炉受热面中过热器的使用温度最高，致使过热蒸汽温度变化的因素很多，相应地造成过热器超温的因素也很多。因此过热器损坏的原因比较复杂，往往和温度工况有关，在分析问题时需要综合各方面的因素考虑。过热器损坏通常需要停炉修理。7)水击事故水在管道中流动时，因速度突然变化导致压力突然变化，形成压力波并在管道中传播的现象，叫水击。发生水击时管道承受的压力骤然升高，发生猛烈振动并发出巨大声响，常常
3、造成管道、法兰、阀门等的损坏。锅炉中易于产生水击的部位有：给水管道、省煤器、过热器等。给水管道的水击常常是由于管道阀门关闭或开启过快造成的。比如阀门突然关闭，高速流动的水突然受阻，其动压在瞬时间转变为静压，造成对内门、管道的强烈冲击。省煤器管道的水击分两种情况：一种是省煤器内部分水变成了蒸汽，蒸汽与温度较低的(未饱和)水相遇时，水将蒸汽冷凝，原蒸汽区压力降低，使水速突然发生变化并造成水击；另一种则和给水管道的水击相同，是由阀门的突然启闭所造成的。过热器管道的水击常发生在满水或汽水共腾事故中，在暖管时也可能出现。造成水击的原因是蒸汽管道中出现了水，水使部分蒸汽降温甚至冷凝，形成压力降低区，蒸汽携
4、水向压力降低区流动，使水速突然变化而产生水击。锅筒的水击也有两种情况：一是上锅筒内水位低于给水管出口而给水温度又较低时，大量低温进水造成蒸汽凝结，使压力降低而导致水击；二是下锅筒内采用蒸汽加热时，进汽速度太快，蒸汽迅速冷凝形成低压区，造成水击。为了预防水击事故，给水管道和省煤器管道的阀门启闭不应过于频繁，启闭速度要缓慢；对可分式省煤器的出口水温要严格控制，使之低于同压力下的饱和温度40；防止满水和汽水共腾事故，暖管之前应彻底疏水；上锅筒进水速度应缓慢，下锅筒进汽速度也应缓慢。发生水击时，除立即采取措施使之消除外，还应认真检查管道、阀门、法兰、支撑等，如无异常情况，才能使锅炉继续运行。（1）炉膛
5、爆炸事故1）炉膛爆炸事故。炉膛爆炸是指炉膛内积存的可燃性混合物瞬间同时爆燃，从而使炉膛烟气侧压力突然升高，超过了设计结构的允许值而造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙破坏的现象，即正压爆炸。此外还有负压爆炸，即在送风机突然停转时，引风机继续运转，烟气侧压力急降，造成炉膛、刚性梁及炉墙破坏的现象。本节中着重讨论正压爆炸。炉膛爆炸(外爆)要有3个条件：一是燃料必须是以气态积存在炉膛中，二是燃料和空气的混合物达到爆燃的浓度，三是有足够的点火能源，三者缺一不可。炉膛爆炸常发生在燃油、燃气、燃煤粉的锅炉上。不同的可燃物的爆炸极限和爆炸范围各不相同。由于爆炸过程中火焰传播速度非常快，每秒达数百米甚至数千米，火焰
6、激波以球面向各方传播，近于燃料，同时被点燃，烟气容积突然增大，因来不及泄压而使炉膛内压力陡增而发生爆炸。2）引起炉膛爆炸的主要原因包括：一是在设计上缺乏可靠的点火装置及可靠的熄火保护装置及联锁、报警和跳闸系统，炉膛及刚性梁结构抗爆能力差，制粉系统及燃油雾化系统有缺陷；二是在运行过程中操作人员误判断、误操作，此类事故占炉膛爆炸事故总数的90以上。有时因采用“爆燃法”点火而发生爆炸。此外还有因烟道闸板关闭而发生炉膛爆炸事故。3）炉膛爆炸事故的预防。为防止炉膛爆炸事故的发生，应根据锅炉的容量和大小，装设可靠的炉膛安全保护装置，如：防爆门、炉膛火焰和压力检测装置，连锁、报警、跳闸系统及点火程序、熄火程
7、序控制系统。同时，尽量提高炉膛及刚性梁的抗爆能力。此外，应加强使用管理，提高司炉工人技术水平。在启动锅炉点火时要认真按操作规程进行点火，严禁采用“爆燃法”，点火失败后先通风吹扫510min后才能重新点火；在燃烧不稳，炉膛负压波动较大时，如除大灰、燃料变更、制粉系统及雾化系统发生故障、低负荷运行时，应精心控制燃烧，严格控制负压。9)尾部烟道二次燃烧1）尾部烟道二次燃烧事故结果。尾部烟道二次燃烧主要发生在燃油锅炉上。当锅炉运行中燃烧不完全时，部分可燃物随着烟气进入尾部烟道，积存于烟道内或粘附在尾部受热面上，在一定条件下这些可燃物自行着火燃烧，尾部烟道二次燃烧常将空气预热器、省煤器破坏。引起尾部烟道
8、二次燃烧的条件是，在锅炉尾部烟道上有可燃物堆积下来，并达到一定的温度及有一定量的空气可供燃烧。这3个条件同时满足时，可燃物就有可能自燃或被引燃着火。2）尾部烟道二次燃烧事故原因。尾部烟道二次燃烧易在停炉之后不久发生。可燃物在尾部烟道积存。锅炉启动或停炉时燃烧不稳定，不完全，可燃物随烟气进入尾部烟道，积存在尾部烟道；燃油雾化不良，来不及在炉膛完全燃烧而随烟气进入尾部烟道；鼓风机停转后炉膛内负压过大，引风机有可能将尚未燃烧的可燃物吸引到尾部烟道上。可燃物着火的温度条件：刚停炉时尾部烟道上尚有烟气存在，烟气流速很低甚至不流动，受热面上积有可燃物，传热系数差难以向周围散热；在较高温度下，可燃物自氧化加
9、剧放出一定能量，从而使温度更进一步上升。保持一定空气量。尾部烟道门孔和挡板关闭不严密；空气预热器密封不严，空气泄漏。（3）尾部烟道二次燃烧的预防。为防止产生尾部二次燃烧，要提高燃烧效率，尽可能减少不完全燃烧损失，减少锅炉的启停次数；加强尾部受热面的吹灰：保证烟道各种门孔及烟风挡板的密封良好；在燃油锅炉的尾部烟道上应装设灭火装置。10)锅炉结渣1）锅炉结渣结果。锅炉结渣，指灰渣在高温下粘结于受热面、炉墙、炉排之上，并越积越多的现象。燃煤锅炉结渣是个普遍性的问题，层燃炉、沸腾炉、煤粉炉都有可能结渣。由于煤粉炉炉膛温度较高，煤粉燃烧后的细灰呈飞腾状态，因而更易在受热面上结渣。结渣使受热面吸热能力减弱
10、，降低锅炉的出力和效率；局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环，甚至造成水循环故障；结渣会造成过热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温；严重的结渣会妨碍燃烧设备的正常运行，甚至造成被迫停炉。结渣对锅炉的经济性、安全性都有不利影响。2）锅炉结渣的原因。产生结渣的原因主要是：煤的灰渣熔点低，燃烧设备设计不合理，运行操作不当等。3）锅炉结渣预防。预防结渣的主要措施有：在设计上要控制炉膛燃烧热负荷，在炉膛中布置足够的受热面，控制炉膛出口温度，使之不超过灰渣变形温度；合理设计炉膛形状，正确设置燃烧器，在燃烧器结构性能设计中充分考虑结渣问题；控制水冷壁间距不要太大。要把炉膛出口处受热面管间距拉开；炉排两侧装设防焦
11、集箱等。在运行上要避免超负荷运行；控制火焰中心位置，避免火焰偏斜和火焰冲墙；合理控制过量空气系数和减少漏风。对沸腾炉和层燃炉，要控制送煤量，均匀送煤，及时调整燃料层和煤层厚度。发现锅炉结渣要及时清除。清渣应在负荷较低、燃烧稳定时进行，操作人员应注意防护和安全。压力容器爆炸的危害及预防(二)压力容器爆炸的危害及预防1.冲击波及其破坏作用冲击波超压会造成人员伤亡和建筑物的破坏。冲击波超压大于010 MPa时，在其直接冲击下大部分人员会死亡：0050 .10MPa的超压可严重损伤人的内脏或引起死亡；0. 03005 MPa的超压会损伤人的听觉器官或产生骨折；超压0 .02003 MPa也可使人体受到
12、轻微伤害。锅炉压力容器因严重超压而爆炸时，其爆炸能量远大于按工作压力估算的爆炸能量，破坏和伤害情况也严重得多。2.爆破碎片的破坏作用锅炉压力容器破裂爆炸时，高速喷出的气流可将壳体反向推出，有些壳体破裂成块或片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出过程中具有较大的动能，也可以造成较大的危害。碎片对人的伤害程度取决于其动能，碎片的动能正比于其质量及速度的平方。碎片在脱离壳体时常具有80120 ms的初速度，即使飞离爆炸中心较远时也常有2030 ms的速度。在此速度下，质量为1 kg的碎片动能即可达200450 J，足可致人重伤或死亡。碎片还可能损坏附近的设备和管道，引起连续爆炸或火灾
13、，造成更大的危害。3.介质伤害介质伤害主要是有毒介质的毒害和高温水汽的烫伤。在压力容器所盛装的液化气体中有很多是毒性介质，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氢氰酸等。盛装这些介质的容器破裂时，大量液体瞬间气化并向周围大气中扩散，会造成大面积的毒害，不但造成人员中毒，致死致病，也严重破坏生态环境，危及中毒区的动植物。有毒介质由容器泄放气化后，体积约增大100250倍。所形成毒害区的大小及毒害程度，取决于容器内有毒介质的质量，容器破裂前的介质温度、压力及介质毒性。锅炉爆炸释放的高温汽水混合物，会使爆炸中心附近的人员烫伤。其他高温介质泄放气化也会灼烫伤害现场人员。4二次爆炸及燃烧当容器所盛装的介质为
14、可燃液化气体时，容器破裂爆炸在现场形成大量可燃蒸气，并迅即与空气混合形成可爆性混合气，在扩散中遇明火即形成二次爆炸。可燃液化气体容器的这种燃烧爆炸常使现场附近变成一片火海，造成重大危害。5压力容器事故的预防为防止压力容器发生爆炸，应采取下列措施。(1)在设计上，应采用合理的结构，如采用全焊透结构，能自由膨胀等，避免应力集中、几何突变；针对设备使用工况，选用塑性、韧性较好的材料；强度计算及安全阀排量计算符合标准。(2)制造，修理、安装、改造时，加强焊接管理，提高焊接质量并按规范要求进行热处理和探伤；加强材料管理，避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。(3)在锅炉使用过程中，加强锅炉运行管理，
15、保证安全附件和保护装置灵活，齐全：加强水质管理，防止产生腐蚀，结垢，相对碱度过高；提高司炉工人素质，防止产生缺水，误判、误操作等现象。(4)在压力容器使用中，加强使用管理，避免操作失误，超温、超压、超负荷运行，失检、失修、安全装置失灵等。(5)加强检验工作，及时发现缺陷并采取有效措施。(三)典型起重机械事故及预防1重物失落事故起重机械重物失落事故是指起重作业中，吊载、吊具等重物从空中坠落所造成的人身伤亡和设备毁坏的事故，简称失落事故。常见的失落事故有以下几种类型：(1)脱绳事故。脱绳事故是指重物从捆绑的吊装绳索中脱落溃散发生的伤亡毁坏事故。造成脱绳事故的主要原因有：重物的捆绑方法与要领不当，造
16、成重物滑脱；吊装重心选择不当，造成偏载起吊或吊装中心不稳，使重物脱落；吊载遭到碰撞、冲击而摇摆不定，造成重物失落等。(2)脱钩事故。脱钩事故是指重物、吊装绳或专用吊具从吊钩口脱出而引起的重物失落事故。造成脱钩事故的主要原因有：吊钩缺少护钩装置；护钩保护装置机能失效；吊装方法不当，吊钩钩口变形引起开口过大等。(3)断绳事故。断绳事故是指起升绳和吊装绳因破断造成的重物失落事故。造成起升绳破断的主要原因有：超载起吊拉断钢丝绳；起升限位开关失灵造成过卷拉断钢丝绳；斜吊、斜拉造成乱绳挤伤切断钢丝绳；钢丝绳因长期使用又缺乏维护保养，造成疲劳变形、磨损损伤；达到或超过报废标准仍然使用等。造成吊装绳破断的主要
