注册安全工程师安全生产技术笔记（注册安全工程师安全生产技术基础第三章第二节上讲义课件）

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第三章 特种设备安全技术

第一节 特种设备基础知识 (2-3分)

第二节 特种设备事故的类型（1-2分）【本文分享上半部分】

第三节 锅炉安全技术（2-3分）

第四节 气瓶安全技术 （3-4分）

第五节 压力容器安全技术（3-4分）

第六节 压力管道安全技术（2-3分）

第七节 起重机械安全技术 （4-5分）

第八节 场（厂）内专用机动车辆安全技术 （2-3分）

第九节 客运索道安全技术（1-2分）

第十节 大型游乐设施安全技术（1-2分）

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第二节 特种设备事故的类型

一、锅炉事故

（一）锅炉事故特点

（二）锅炉事故发生原因

（1）超压运行。

（2）超温运行。

（3）锅炉水位异常。

（4）水质管理不善。

（5）水循环被破坏。

（6）违章操作。

（三）锅炉事故应急措施

（1）司炉人员立即判断和查明原因，并及时进行处理。发生重大事故和爆炸事故时应启动应急预案。

（2）发生锅炉爆炸事故时，必须设法躲避爆炸物和高温水、汽，在可能的情况下尽快将人员撤离现场；爆炸停止后立即查看是否有伤亡人员，并进行救助。

（3）发生锅炉重大事故时，要停止供给燃料和送风，减弱引风；熄灭和清除炉膛内的燃料，严禁向炉膛浇水灭火，用黄砂或湿煤灰将火压灭；打开炉门、灰门，烟风道闸门等，以冷却炉子；切断锅炉与蒸汽总管的联系，打开锅筒上放空排放或安全阀以及过热器出口集箱和疏水阀；向锅炉内进水、放水，加速锅炉的冷却；但是严重缺水事故时，切勿向炉内进水。

（四）锅炉事故及预防

1.锅炉爆炸事故

（1）水蒸气爆炸。

（2）超压爆炸。

（3）缺陷导致爆炸。

（4）严重缺水爆炸。

2.缺水事故

（1）锅炉缺水的后果

当锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线时，即形成缺水事故。

1）缺水表象

锅炉缺水时，水位表内发白发亮。低水位警报器动作并发出警报，过热蒸汽温度升高，给水流量不正常地小于蒸汽流量。

2）后果

严重缺水会使锅炉蒸发受热面管子过热变形甚至烧塌，胀口渗漏，胀管脱落，受热面钢材过热或过烧，降低或丧失承载能力，管子爆破，炉墙损坏。如锅炉缺水处理不当，甚至会导致锅炉爆炸。

（2）常见的锅炉缺水原因

1）运行人员疏忽大意，对水位监视不严或擅离职守。

2）水位表故障造成假水位。

3）水位报警器或给水自动调节器失灵。

4）给水设备故障。

5）操作人员排污后忘记关闭排污阀或排污阀泄露。

6）水冷壁、对流管束或省煤器管子爆破漏水。

（3）锅炉缺水的处理

发现锅炉缺水时，应首先判断是轻微缺水还是严重缺水，然后酌情予以不同的处理。

通过“叫水”判断是轻微缺水还是严重缺水。

轻微缺水：立即向锅炉上水；水位仍不能恢复正常，应立即停炉检查。

严重缺水：必须紧急停炉。

在未判定缺水程度或者严重缺水的情况下，严禁给锅炉上水，以免造成锅炉爆炸事故。

“叫水”操作：

1）打开水位表放水旋塞冲洗汽连管和水连管。

2）关闭水位表的汽连管旋塞，关闭放水旋塞。

3）如果此时水位表中有水位出现，则为轻微

缺水。如果没有水位出现，属于严重缺水。

3.满水事故

（1）满水事故的后果

1）表象

锅炉水位高于水位表最高安全水位刻度线的现象，称为锅炉满水。锅炉满水时，水位表看不到水位，但表内发暗。高水位报警器动作并发出警报，过热蒸汽温度降低， 结水流量不正常地大于蒸汽流量。

2）后果

严重满水时，锅水可进入蒸汽管道和过热器，会造成水击及过热器结垢，因此其主要危害是降低蒸汽品质，损害以至破坏过热器。

（2）常见的满水原因

1）运行人员疏忽大意，对水位监视不严；或者运行人员擅离职守，放弃了对水位及其他仪表的监视。

2) 水位表故障造成假水位，而运行人员未及时发现。

3) 水位报警器及给水自动调节器失灵而又未能及时发现。

（3）处理措施

1）发现锅炉满水后，应冲洗水位表，检查水位表有无故障。

2）确认满水后，应立即关闭给水阀停止向锅炉上水，启用省煤器再循环管路，减弱燃烧，开启排污阀及过热器、蒸汽管道上的疏水阀。

3）待水位恢复正常后，关闭排污阀及各疏水阀。

4.汽水共腾

（1）汽水共腾的后果

锅炉蒸发表面（水面）汽水共同升起，产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象，叫汽水共腾。

发生汽水共腾时：

1）水位表内也出现泡沬，水位急剧波动，汽水界线难以分清。

2）过热蒸汽温度急剧下降。

3）严重时，蒸汽管道内发生水冲击。

汽水共腾与满水一样，会使蒸汽带水，降低蒸汽品质，造成过热器结垢及水击振动，损坏过热器或影响用汽设备的安全运行。

（2）形成汽水共腾原因

1）锅水品质太差（悬浮物、盐量太高、粘度太高）。

2）负荷增加和压力降低过快。

当水位高、负荷增加过快、压力降低过速时，会使水面汽化加剧，造成水面波动及蒸汽带水。

（3）汽水共腾的处理

1）减弱燃烧力度，降低负荷，关小主汽阀。

2）加强蒸汽管道和过热器的疏水。

3）全开连续排污阀，打开定期排污阀放水，同时上水，以改善锅水品质

5. 锅炉爆管

（1）爆管后果

炉管爆破指锅炉蒸发受热面管子在运行中爆破，包括水冷壁、对流管束管子爆破及烟管爆破。炉管爆破时，往往能听到爆破声，随之水位降低，蒸汽及给水压力下降，炉膛或烟道中有汽水喷出的声响，负压减小，燃烧不稳定，给水流量明显地大于蒸汽流量。

（2）爆管处理

炉管爆破时，通常必须紧急停炉修理。

6.省煤器损坏

（1）省煤器损坏的后果

1）省煤器损坏时，给水流量不正常的大于蒸汽流量。

2）严重时，锅炉水位下降，过热蒸汽温度上升。

3）省煤器烟道内有异常声响，烟道潮湿或漏水，排烟温度下降，烟气阻力增大，引风机电流增大。

（2）省煤器损坏原因

1）烟速过高或烟气含灰量过大，飞灰磨损严重。

2）给水品质差，特别是未除氧，管子严重腐蚀。

3）省煤器出口烟气温度低于其酸露点，在省煤器出口段烟气侧产生酸性腐蚀。

4）材质缺陷或制造安装时的缺陷导致破裂。

5）水击或炉膛、烟道爆炸、剧烈振动损坏等。

（3）省煤器损坏处理

省煤器损坏时，如能通过直接上水管给锅炉上水，并使烟气经旁通烟道流出，则可不停炉进行省煤器修理，否则必须停炉进行修理。

7. 过热器损坏

（1）过热器损坏的后果

过热器损坏主要指过热器爆管。

1）事故发生后，蒸汽流量明显下降，且不正常的小于给水流量。

2）过热蒸汽温度上升，压力下降。

3）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。过热器损坏通常需要停炉修理。

（2）过热器损坏的原因

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，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。

（3）过热器损坏处理

过热器损坏通常需要停炉修理。

8.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。

（1）水击事故的后果

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，常常造成管道、法兰、阀门等的损坏。

（2）水击事故原因

易于产生水击的部位有：给水管道、省煤器、过热器、锅筒等。

1）给水管道水击：由于阀门关闭或开启过快。

2）省煤器水击：一是大量蒸汽与水接触冷凝，产生低压区。二是阀门的突然开闭。

3）过热器管道水击：由于蒸汽管道内出现水，造成蒸汽冷凝，形成压力降低区。

4）锅筒水击: 上锅筒大量低温进水造成蒸汽凝结，使压力降低而导致水击;下锅筒进汽速度太快，蒸汽迅速冷凝形成低压区，造成水击。

（3）水击事故预防措施

1）给水管道和省煤器管道的阀门启闭不应过于频繁，开闭速度要缓慢。

2）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℃。

3）防止满水和汽水共腾事故，暖管之前应彻底疏水。

4）上锅筒进水速度缓慢，下锅筒进汽速度缓慢。

9.炉膛爆炸事故

（1）炉膛爆炸事故结果

正压爆炸：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，超过了设计允许值而造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙破坏的现象。

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。

炉膛爆炸（外爆）要同时具备三个条件：

一是燃料必须以游离状态存在于炉膛中。

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。

（2）引起炉膛爆炸的主要原因

一是设计上的安全缺陷和结构强度缺陷。

二是操作人员的误判断、误操作等，此类事故占炉膛爆炸事故总数的90%以上。

（3）炉膛爆炸的预防措施

1）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，联锁、报警、跳闸系统及点火程序，熄火程序控制系统。同时，尽量提高炉膛及刚性梁的抗爆能力。

2）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，应先通风吹扫5-10min，然后才能重新点火。

10. 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。

尾部烟道二次燃烧常将空气预热器、省煤器破坏。

（2）尾部烟道二次燃烧事故原因

1）可燃物在尾部烟道积存。

2）可燃物达到着火的温度。

3）保持一定空气的含量。

（3）尾部烟道二次燃烧的预防

1）防止尾部烟道二次燃烧，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。

2）加强尾部受热面的吹灰。

3）保证烟道各种门孔及烟气挡板的密封良好。

4）应在燃油锅炉的尾部烟道上装设灭火装置。

11.锅炉结渣

锅炉结渣，指灰渣在高温下黏结于受热面、炉墙、炉排之上并越积越多的现象。由于煤粉炉炉膛温度较高，煤粉燃烧后细灰呈飞腾状态，更易在受热面结渣。

（1）锅炉结渣结果

1）结渣使受热面吸热能力减弱，降低锅炉的出力和效率。

2）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。

3）结渣会造成过热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温。

4）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。

（2）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）预防结渣措施

1）应在设计上要控制炉膛燃烧热负荷，控制炉膛出口温度，使之不超过灰渣变形温度。控制水冷壁间距不要太大，而要把炉膛出口处受热面管间距拉开。

2）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。

3）要控制送煤量，均匀送煤，及时调整燃料层和煤层厚度。

4）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。

二、压力容器事故

（一）压力容器事故特点

（1）超压、过热、腐蚀、磨损均有可能导致爆炸、撕裂等事故。

（2）设备本身被毁，且波及周围设备、建筑和人群。

（3）重大爆炸事故，有毒介质大量外溢会造成人畜中毒，可燃介质泄漏会引发重大的火灾和二次爆炸事故。

（二）压力容器事故发生原因

（1）结构不合理、材质不合格、焊接质量差、受压元件强度不够以及其他设计制造方面原因。

（2）安装不符合技术要求。

（3）运行中超压、超负荷、超温，违反纪律、违章作业、超期检验，操作人员不懂技术等管理不善导致事故发生。

（三）压力容器事故应急措施

1.超压超温应急措施

（1）压力容器发生超压超温时要马上切断进汽阀门。

（2）对于反应容器停止进料。

（3）对于无毒非易燃介质，要打开放空管排汽。

（4）对于有毒易燃易爆介质要打开放空管，将介质通过接管排至安全地点。

（5）如果属超温引起的超压，除采取上述措施外，还要通过水喷淋冷却以降温。

2.介质泄漏应急措施

（1）压力容器发生泄漏时，要马上切断进料阀门及泄漏处前端阀门。

（2）压力容器本体泄漏或第一道阀门泄漏时，要使用专用堵漏技术和堵漏工具进行堵漏。

（3）易燃易爆介质泄漏时，要对周边明火进行控制，切断电源，严禁一切用电设备运行，并防止静电产生。

（四）压力容器事故及预防

1.压力容器爆炸事故及危害

（1）压力容器爆炸

物理爆炸：高压气体迅速膨胀以高速释放内在能量。

化学爆炸：介质化学反应释放能量生产高压、高温。

化学爆炸危害程度往往比物理爆炸更为严重。

（2）压力容器爆炸的危害

1）冲击波及其破坏作用。

2）爆破碎片的破坏作用。

3）介质伤害。主要是有毒介质的毒害和高温蒸汽的烫伤。

4）二次爆炸及燃烧危害。

5）压力容器快开门事故危害。快开门式压力容器开关盖频繁，在容器泄压未尽前或带压下打开端盖，以及端盖未完全闭合就升压，极易造成快开门式压力容器爆炸事故。

2. 压力容器泄漏事故及危害

压力容器泄漏的危害：

（1）有毒介质伤害。

（2）爆炸及燃烧危害。

（3）高温灼烫伤。

3.压力容器事故的预防

压力容器使用过程中，发生下列异常现象时，应立即采取紧急措施，停止运行：

1）超温、超压、超负荷时，采取措施仍不能有效控制。

2）主要受压元件发生裂纹、鼓包、变形等现象。

3）安全附件失效。

4）接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。

5）发生火灾、撞击等直接威胁容器安全运行的情况。

6）充装过量。

7）液位超过规定，采取措施仍不能有效控制。

8）容器与管道发生严重振动，危及安全运行。

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