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安全生产技术第一讲机械安全生产基础知识(上)
一、机械产品主要类别 机械产品种类极多机械行业的主要产品如下
1、农业机械拖拉机、内燃机、播种机、收割机械等
2、重型矿山机械冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等
3、工程机械叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等
4、石化通用机械石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等
5、电工机械发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等
6、机床金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等
7、汽车载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等
8、仪器仪表自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等
9、基础机械轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等
10、包装机械包装机械、金属制包装物品、金属集装箱等
11、环保机械水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等
12、其他机械
2、非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械等一)机械设备的危险部位机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害其主要危险部位如下
1、旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等
2、旋转的轴,包括连接器、心轴、卡盘、丝杠、圆形心轴和杆等
3、旋转的凸块和孔处含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等
4、对向旋转部件的咬合处,如齿轮、轧钢机、混合辊等
5、旋转部件和固定部件的咬合处,如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等
6、接近类型,如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等
7、通过类型,如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等
8、单向滑动,如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等
9、旋转部件与滑动之间的危险,如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等
(二)机械安全措施
1.机械安全措施类别 为了保证机械设备的安全运行和操作工人的安全和健康,所采取的安全措施一般可分为直接、间接和指导性3类
1、 直接安全技术措施是在设计机器时,考虑消除机器本身的不安全因素
2、间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全有效的防护装置,克服在使用过程中产生的不安全因素
3、指导性安全技术措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志,以提示或指导操作程序,从而保证安全作业2.传动装置的防护 机床上常见的传动机构有齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器等这些机构高速旋转着,人体某一部位有可能被带进去而造成不幸事故,因而有必要把传动机构危险部位加以防护,以保护操作者的安全 在齿轮传动机构中,两轮开始啮合的地方最危险,如图1—1所示 皮带传动机构中,皮带开始进入皮带轮的部位最危险,如图1—2所示 联轴器上裸露的突出部分有可能钩住工人衣服等,使工人造成伤害,如图1—3所示所有上述危险部位都应可靠地加以防护,目的是把它与工人隔开,从而保证安全
1、啮合传动的防护啮合传动有齿轮直齿轮、斜齿轮、伞齿轮、齿轮齿系、啮合传动、蜗轮蜗杆传动、链条传动等这里仅对齿轮啮合传动的防护装置作讨论齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置应该强调的是机器外部绝不允许有裸露的啮合齿轮,不管啮合齿轮处在何种位置,因为即使啮合齿轮处在操作工人不常到的地方,但工人在维护保养机器时有可能与其接触而带来不必要的伤害在设计和制造机器时,应尽量将齿轮装入机座内,而不使其外露对于一些老设备,如发现啮合齿轮外露,就必须进行改造,加上防护罩齿轮传动机构没有防护罩不得使用防护装置的材料可用钢板或有金属骨架的铁丝网防护装置必须安装牢靠,并保证在机器运行中不发生振动;要求装置合理,防护罩的外壳与传动机构的外形相符,同时要便于开启、便于机器的维护保养,即要求能方便地打开和关闭为了引起工人的注意,防护罩内壁应涂成红色,最好装电气连锁,使得防护装置在开启的情况下机器停止运转另外,防护罩壳体本身不应有尖角和锐利部分,并尽量使之既不影响机器的美观,又起到安全作用
2、皮带传动机械的防护皮带传动的传动比精确度较齿轮啮合传动的传动比差,但是当过载时,皮带打滑,起到了过载保护作用皮带传动机构传动平稳,噪音小,结构简单,维护方便因此,皮带传动机构广泛应用于机械传动中但是,由于皮带摩擦后易产生静电放电现象,故其不能用于容易发生燃烧或爆炸的场所皮带传动机构的危险部分是皮带接头处和皮带进入皮带轮的地方,如图1—4中箭头所指部分,因此要加以防护皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm,设计要合理,不要影响机器的运行一般传动机构离地面2m以下,要设防护罩但在下列3种情况下,即使在2m以上也应加以防护皮带轮之间的距离在3m以上;皮带宽度在15cm以上;皮带回转的速度在9m/min以上这样万一皮带断裂时,也不至于落下伤人皮带的接头一定要牢固可靠安装皮带时要做到松紧适宜皮带传动机构的防护可采用将皮带全部遮盖起来的方法,或采用防护栏杆防护 【例题】皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm,设计要合理,不要影响机器的运行皮带传动机构需要设防护罩的是A. 皮带轮之间的距离在3m以上; B. 皮带宽度在15cm以上;C. 皮带回转的速度在9m/min以上 D. 皮带轮直径在
0.5米以上 E. 皮带传动机构离地面2m以下 【答案】ABCE
3、联轴器等的防护一切突出于轴面而不平滑的部件键、固定螺钉等、均增加了轴的危险因素联轴器上突出的螺钉、销、键等均可能给工人带来伤害因此对联轴器的安全要求是其上没有突出的部分,也就是采用安全联轴器但这样并没有彻底排除隐患,根本的办法就是加防护罩,最常见的是Ω型防护罩轴上的键及固定螺钉必须加以防护为了保证安全,螺钉一般应采用沉头螺钉,使之不突出轴面;更加安全的方法则是增设防护装置
二、机械生产伤害的类型及对策
一、机械伤害类型 机械装置运行过程中存在着两大类不安全因素一类是机械危害,包括夹挤、碾压、剪切、切割、缠绕或卷入、或刺伤、摩擦或磨损、飞出物打击、高压流体喷射、碰撞或跌落等危害;另一种称为非机械危害,它包括了电气危害、噪声危害、振动危害、辐射危害、温度危害等 在机械行业,存在以下主要危险和危害
1、物体打击是指物体在重力或其他外力的作用下产生运动,打击人体而造成人身伤亡事故不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击
2、车辆伤害是指企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压造成的伤亡事故不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故
3、机械伤害是指机械设备运动静止、部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害不包括车辆、起重机械引起的伤害
4、起重伤害是指各种超重作业包括起重机安装、检修、试验、中发生的挤压、坠落、物体吊具、吊重物、打击等造成的伤害
5、触电包括各种设备、设施的触电,电工作业的触电,雷击等
6、灼烫是指火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤酸、碱、盐、有机物引起的体内外的灼伤、、物理灼伤光、放射性物质引起的体内外的灼伤、不包括电灼伤和火灾引起的烧伤
7、火灾伤害包括火灾造成的烧伤和死亡
8、高处坠落是指在高处作业中发生坠落造成的伤害事故不包括触电坠落事故
9、坍塌是指物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故,如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等不包括矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌
10、火药爆炸是指火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故
11、化学性爆炸是指可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物,接触引爆物体时发生的爆炸事故包括气体分解、喷雾、爆炸等、
12、物理性爆炸包括锅炉爆炸、容器超压爆炸等
13、中毒和窒息包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息
14、其他伤害是指除上述以外的伤害,如摔、扭、挫、擦等伤害就机械零件而言,对人产生伤害的因素有
1、形状和表面性能;切割要素、锐边、利角部分、粗糙或过于光滑
2、相对位置相对运动,运动与静止物的相对距离小
3、质量和稳定性在重力的影响下可能运动的零部件的位能
4、质量、速度和加速度可控或不可控运动中的零部件的动能
5、机械强度不够零件、构件的断裂或垮塌
6、弹性元件的位能,在压力或真空下的液体或气体的位能
二、机械伤害预防的对策机械危害风险的大小取决于机器的类型、用途、使用方法,人员的知识、技能、工作态度;同时,还与人们对危险的了解程度和所采取的避免危险的技能有关正确判断什么是危险和什么时候会发生危险是十分重要的预防机械伤害包括两方面的对策
1.实现机械安全
①消除产生危险的原因见“本质安全”、;
②减少或消除接触机器的危险部件的需求;
③使人们难以接近机器的危险部位或提供安全装置,使得接近这些部位不会导致伤害、;
④提供保护装置或者防护服上述措施是依次序给出的,这些措施也可以结合起来使用
2、保护操作者和有关人员安全
①通过培训来提高人们辨别危险的能力;
②通过对机器的重新设计,使危险更加醒目或者使用警示标志、;
③通过培训,提高避免伤害的能力;
④增强采取必要的行动来避免伤害的自觉性
三、通用机械安全设施的技术要求1设置、设计安全设施、安全装置考虑的因素设计安全装置时,要把人的因素考虑在内疲劳是导致事故的一个重要因素,设计者要考虑以下几个因素,使人的疲劳降低到最小的程度
1、正确地布置各种控制操作装置
2、正确地选择工作平台的位置及高度
3、提供座椅
4、出入作业地点要方便 在无法使用设计来做到本质安全时,为了消除危险,要使用安全装置设置安全装置,要考虑四方面的因素
1、强度、刚度和耐久性
2、对机器可靠性的影响,例如固体的安全装置有可能使机器过热
3、可视性从操作及安全的角度来看,有可能需要机器的危险部位有良好的可见性、
4、对其他危险的控制,例如选择特殊的材料来控制噪声的总量
2.机械安全防护装置的一般要求
1、 安全防护装置应结构简单、布局合理,不得有锐利的边缘和突缘
2、 安全防护装置应具有足够的可靠性,在规定的寿命期限内有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性,以确保安全
3、安全防护装置应与设备运转连锁,保证安全防护装置未起作用之前,设备不能运转;安全防护罩、屏、栏的材料,及其至运转部件的距离,应符合GB8196——2003的规定
4、光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置
5、紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动对有惯性运动的设备,紧急停车开关应与制动器或离合器连锁,以保证迅速终止运行
6、紧急停车开关的形状应区别于一般开关,颜色为红色
7、紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触及,且不发生危险
8、设备由紧急停车开关停止运行后,必须按启动顺序重新启动才能重新运转
3.对机械设备安全防护罩、网的技术要求
1、对机械设备安全防护罩的技术要求
1、只要操作工可能触及到的活动部件,在防护罩没闭合前,活动部件就不能运转
2、采用固定防护罩时,操作工触及不到运转中的活动部件
3、防护罩与活动部件问有足够的间隙,避免防护罩和活动部件之间的任何接触
4、防护罩应牢固地固定在设备或基础上,拆卸、调节时必须使用工具
5、开启式防护罩打开时或一部分失灵时,应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动
6、使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险
7、不影响操作在正常操作或维护保养时不需拆卸防护罩
8、防护罩必须坚固可靠,以避免与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成伤害
9、一般防护罩不准脚踏和站立;必须作平台或阶梯时,应能承受1500N的垂直力,并采取防滑措施【例题】一般防护罩不准脚踏和站立;必须作平台或阶梯时,应能承受( )的垂直力,并采取防滑措施A.1000N B.1500N C.2000N D.3000N【答案】B
2、对机械设备安全防护网的技术要求 防护罩应尽量采用封闭结构;当现场需要采用网状结构时,应满足GB8196—1987《机械设备防护罩安全要求》对不同网眼开口尺寸的安全距离防护罩外缘与危险区域——人体进入后,可能引起致伤危险的空间区域、间的直线距离的规定,见表1—1【例题】防护人体手掌不含第一掌指关节、通过的防护网,其网眼开口宽度为A.
12.5mm B.20mm C.35mm D.40mm【答案】B
二、机械安全设计与机器安全装置 机械安全包括设计、制造、安装、调整、使用、维修、拆卸等各阶段的安全安全设计可最大限度地减小风险机械安全设计是指在机械设计阶段,从零件材料到零部件的合理形状和相对位置,从限制操纵力、运动件的质量和速度到减少噪声和振动,采用本质安全技术与动力源,应用零部件间的强制机械作用原理,结合人机工程学原则等多项措施,通过选用适当的设计结构,尽可能避免或减小危险;也可以通过提高设备的可靠性、操作机械化或自动化以及实行在危险区之外的调整、维修等措施,避免或减小危险 1.本质安全 本质安全是通过机械的设计者,在设计阶段采取措施来消除机械危险的一种机械安全方法
1、采用本质安全技术 本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造,不需要采用其他安全防护措施,就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求包括避免锐边、尖角和凸出部分;保证足够的安全距离;确定有关物理量的限值;使用本质安全工艺过程和动力源
2、限制机械应力 机械零件的机械应力不超过许用值,并保证足够的安全系数
3、材料和物质的安全性 用以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及人员的安全或健康材料的力学特性,如抗拉强度、抗剪强度、冲击韧性、屈服极限等,应能满足执行预定功能的载荷作用要求;材料应能适应预定的环境条件,如有抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力;材料应具有均匀性,防止由于工艺设计不合理,使材料的金相组织不均匀而产生残余应力;同时,应避免采用有毒的材料或物质,应能避免机械本身或由于使用某种材料而产生的气体、液体、粉尘、蒸气或其他物质造成的火灾和爆炸危险
4、履行安全人机工程学原则 在机械设计中,通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计,作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则,提高机械设备的操作性和可靠性,使操作者的体力消耗和心理压力降到最低,从而减小操作差错
5、设计控制系统的安全原则 机械在使用过程中,典型的危险工况有意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置,使操作者可以安全地处理
6、防止气动和液压系统的危险 采用气动、液压、热能等装置的机械,必须通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在危害
7、预防电气危害 用电安全是机械安全的重要组成部分,机械中电气部分应符合有关电气安全标准的要求预防电气危害应注意防止电击、短路、过载和静电 设计中,还应考虑到提高设备的可靠性,降低故障率,以降低操作者查找故障和检修设备的概率;还应采用机械化和自动化技术,尽量使操作人员远离有危险的场所;还应考虑到调整、维修的安全,以减少操作者进入危险区的需要
2、失效安全 设计者应该保证当机器发生故障时不出危险相关装置包括操作限制开关、限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置、设置把手和预防下落的装置、失效安全的限电开关等
3、定位安全 把机器的部件安置到不可能触及的地点,通过定位达到安全但设计者必须考虑到在正常情况下不会触及到的危险部件,而在某些情况下可能会接触到,例如登着梯子对机器进行维修等情况
4、机器布置 车间合理的机器安全布局,可以使事故明显减少安全布局时要考虑如下因素
1、空间便于操作、管理、维护、调试和清洁
2、照明包括工作场所的通用照明自然光及人工照明,但要防止炫目、和为操作机器而特需的照明
3、管、线布置不要妨碍在机器附近的安全出入,避免磕绊,有足够的上部空间
4、维护时的出入安全 5.机器安全装置
1、固定安全装置 在可能的情况下,应该通过设计设置防止接触机器危险部件的固定安全装置装置应能自动地满足机器运行的环境及过程条件装置的有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸,以及在其开启后距危险点应有的距离安全装置应设计成只有用诸如改锥、扳手等专用工具才能拆卸的装置
2、连锁安全装置 连锁安全装置的基本原理只有当安全装置关合时,机器才能运转;而只有当机器的危险部件停止运动时,安全装置才能开启连锁安全装置可采取机械的、电气的、液压的、气动的或组合的形式在设计连锁装置时,必须使其在发生任何故障时,都不使人员暴露在危险之中
3、控制安全装置 要求机器能迅速地停止运动,可以使用控制装置控制装置的原理只有当控制装置完全闭合时,机器才能开动当操作者接通控制装置后,机器的运行程序才开始工作;如果控制装置断开,机器的运动就会迅速停止或者反转通常,在一个控制系统中,控制装置在机器运转时不会锁定在闭合的状态
4、自动安全装置 自动安全装置的机制是把暴露在危险中的人体从危险区域中移开它仅能使用在有足够的时间来完成这样的动作而不会导致伤害的环境下,因此,仅限于在低速运动的机器上采用
5、隔离安全装置 隔离安全装置是一种阻止身体的任何部分靠近危险区域的设施,例如固定的栅栏等
6、可调安全装置 在无法实现对危险区域进行隔离的情况下,可以使用部分可调的固定安全装置这些安全装置可能起到的保护作用在很大程度上有赖于操作者的使用和对安全装置正确的调节以及合理的维护
7、自动调节安全装置 自动调节装置由于工件的运动而自动开启,当操作完毕后又回到关闭的状态
8、跳闸安全装置 跳闸安全装置的作用是,在操作到危险点之前,自动使机器停止或反向运动该类装置依赖于敏感的跳闸机构,同时也有赖于机器能够迅速停止使用刹车装置可能做到这一点、
9、双手控制安全装置 这种装置迫使操纵者要用两只手来操纵控制器但是,它仅能对操作者而不能对其他有可能靠近危险区域的人提供保护因此,还要设置能为所有的人提供保护的安全装置当使用这类装置时,其两个控制之间应有适当的距离,而机器也应当在两个控制开关都开启后才能运转,而且控制系统需要在机器的每次停止运转后重新启动【例题】以下有关连锁安全装置说法正确的是▁▁() A.只有当安全装置关合时,机器才能运转 B.当安全装置关合时,机器不能运转 C.只有当机器的危险部件停止运动时,安全装置才能开启 D.当机器的危险部件停止运动时,安全装置不能开启 【答案】AC
三、机械生产动力设施危险点及通用安全技术管理 为机械生产过程提供动力的设施简称动力站房主要有锅炉与辅机、煤气站、制氧站、空压站、乙炔站、变配电站等锅炉与辅机安全技术见特种设备章节相关内容,下文介绍其他机械动力设施危险点及安全技术 1.煤气站安全技术 本内容适用于工业企业内部的煤气站,天然气和煤气储配站
1、危险点概述 煤气站是制取煤气的场所由于煤气属于有毒和易燃、易爆气体,所以易导致中毒事故及火灾爆炸事故
2、安全技术管理要求
1、煤气站及煤气发生炉
①煤气站房的设计必须符合国家规定要求
②煤气生产设备应采用专业厂家生产的产品,安全可靠、技术资料齐全
③煤气发生炉的看火孔盖应严密,看火孔及加煤装置应气密完好
④带有水套的煤气发生炉用水水质应满足规定要求
⑤煤气发生炉空气进口管道上必须设控制阀和逆止阀,且灵活可靠;管道末端应设防爆阀和放散阀
⑥煤气发生炉各级水封最大放散阀、双联竖管、炉底等水封、均应保持有效水位高度,且溢流正常
⑦煤气净化设施应保持良好的净化状态,电除尘器入口、出口应设可靠的隔断装置
⑧水煤气、半水煤气的含氧量达到1%时必须停炉
⑨蒸汽汇集器的安全装置应齐全有效 ⑩蒸汽汇集器宜设置自动给水装置
2、仪表信号及安全装置
①各种仪表、信号、连锁装置应完好有效
②发生炉出口处应设置声光报警装置排送机与鼓风机应连锁
3、电气
①煤气排送机间、煤斗间的电器应满足防爆要求
②鼓风机与排风机安装在同一房间内时,电器均应满足防爆要求
③煤气站应具有两路电源供电两路电源供电有困难时,应采取防止停电的安全措施,并设置事故照明
4、煤气站的生产、输送系统均应按规定设置放散管,且放散管至少应高出厂房顶4m以上,并具备防雨和可靠的防倾倒措施 2.制氧站安全技术本内容适用于采用空气液化分离法生产、贮存及罐装气瓶的制氧站房、
1、危险点概述 氧的化学性质非常活泼,能助燃其强烈的氧化性又能促进一些物质自燃,是构成物质燃烧爆炸的基本要素之一在氧气的制取、贮存及罐装过程中均存在相当大的危险性
2、安全技术管理要求
1、站房、建筑的布局应符合如下要求
①空分设备的吸气口应超出制氧站、屋檐1m以上且离地面铅垂高度必须大于10m空气应洁净,其烃类杂质应控制在允许极限范围内
②独立站房、、灌瓶间、实瓶间、贮气囊间应有隔热措施和防止阳光直射库内的措施
③贮瓶间应为单层建筑,地面应平整、防滑、耐磨和不产生撞击火花
2、设备设施各种工艺设备均应完好;设备冷却系统、润滑系统运行正常;空分系统中应无积炭,并定期检查;安全装置齐全可靠,指示仪器表、灵敏;空分装置中的乙炔、碳氢化合物以及油含量应定期监测分析,并做好记录;凡与纯氧接触的工具、物质严禁粘附油脂;管道系统应符合有关规定;气体排放管应引到室外安全地点,并有警示标记;氧气排放管应避开热源和采取防雷措施;氮气排放管应有防止人员窒息的措施;压力容器应符合规程要求;立式浮顶罐应无严重腐蚀,升降装置灵活,水封可靠且有极限高、低位置联锁;橡胶贮气囊的水封及防止超压装置均应完好可靠
3、瓶库
①实瓶库存量不应超过2400只
②空、实瓶同库存放时,应分开放置,其间距至少1.5m以上,且有明显标记和可靠的防倾倒措施
4、消防设施
①消防设施应齐全完备,配置合理
②站区外围应设高度不低于2m的围墙或栅栏
③防火间距内无易燃物、毒物堆积
④消防通道畅通无阻
⑤合理布置醒目的安全标志3.空压站安全技术
1、危险点概述 空压站是企业中向各个用气点输送一定压力空气的部门在空压站内,压缩机将空气压缩成具有一定压力的气体贮存到贮气罐中,这时贮气罐就成了一个具有爆炸危险的容器在压力容器爆炸事故中,压缩空气罐发生事故的为数不少如果空气贮气罐质量低劣、检验保养不利而带病运行,将存在着较大的危险性
2、安全技术管理要求
1、技术资料齐全
①空气压缩机及贮气罐出厂资料包括产品制造许可证,质量证明书合格证,受压元件强度计算书,安全阀排放量计算书,安装使用说明书等
②按《压力容器安全监察规程》规定要求建立压力容器的档案和管理卡,进行定期检验并在检验周期内使用,检验报告资料齐全
2、安全阀、压力表安全阀、压力表灵敏可靠,并定期校验贮气罐上的安全阀和压力表经风吹雨打很容易锈蚀,失去其可靠性,因此要求每年检验一次并铅封,还要做好记录和签名
3、安全防护
①空压机皮带轮防护罩可靠空气压缩机的动力传递大多数是靠皮带传动的,传动中速度很快,而且皮带较长,活动的范围较大,皮带与传动轮的入角处非常危险,如果没有防护罩,会造成操作工被皮带轮卷入的危险要求将皮带轮的运动范围围住,保证操作工在进行巡视检查时衣袖不会被卷入
②操作间噪声低于85dB,并应有噪声监测部门的测试报告
4、贮气罐
①贮气罐无严重腐蚀贮气罐大多设置在露天,周围环境较差,容易发生腐蚀现象腐蚀的结果使壁厚变薄,降低承压能力;腐蚀严重的能导致贮气罐爆炸要求每年对贮气罐进行一次除锈刷漆的保养,进行测厚并记录,尤其对贮气罐的下部要特别注意
②贮气罐支承平稳、焊接处无裂纹,运行中无剧烈晃动压缩机出口的压缩空气流是脉冲的,进入贮气罐后进行一次缓冲,待平稳以后再输送到用气点由于贮气罐受到脉冲压力,使罐体产生晃动;如果支撑不牢,将加剧罐体的晃动晃动的结果使得罐体与支承的焊接处因疲劳而被拉裂
4.乙炔发生站安全技术 本内容适用于电石为原料制取乙炔气的乙炔发生站房、
1、危险点概述乙炔发生站在没有条件使用乙炔瓶的企业中应用比较广泛,以集中为生产一线提供乙炔气体但是由于乙炔气体具有的爆炸极限范围宽、爆炸下极限低、点火能量小等危险特性,极易导致火灾爆炸事故
2、安全技术管理要求
1、乙炔站房、的设计应符合要求
2、建立健全的安全管理规章制度
①出、入站房、必须登记,交出火种,穿戴必须符合规定
②严格执行巡回检查制度,记录齐全可靠
3、应建立各种相应的安全技术资料档案
4、管道系统
①管道、阀门应严密可靠与乙炔长期接触的部件,其材质含铜量应为不低于70%的铜合金
②管道应有良好的导出静电的措施,应有定期测试记录
③管道系统必须合理设置回火防止器,并保证可靠有效
5、电石库房及破碎系统
①库房应符合规定,通风良好,保持干燥,严禁积水、漏雨及潮湿
②电石桶应保持严密,不允许空气与桶内电石长期接触
③人力破碎电石时,应穿戴好劳动防护用品;机械破碎电石时,应采用除尘装置,并及时清除粉末状电石,且按规定采用电石入水法妥善处理
④设置中间电石库及破碎间时,应采取防潮措施
6、安全措施
①乙炔发生系统检修前必须采用惰性介质进行彻底置换,采样化验合格后方可进行检修
②低压乙炔发生器平衡阀应完好、标志明显和有防误操作的措施
③浮筒式气柜应有和极限位置连锁的报警装置,并根据环境条件设置喷淋装置
④站房内的电器、仪器表、必须满足防爆要求
⑤安全装置均应灵敏可靠、完好有效,按规定进行定期检验、检查并有记录
⑥防雷措施应符合要求
7、消防设施
①合理配备消防器材,有醒目的指示标志
②消防通道畅通无阻,最好为环形布置
③严禁使用水、泡沫灭火器扑救电石着火,严禁四氯化碳等卤族类物质进入站房、 【例题】煤气站的放散管至少应高出厂房顶▁▁m以上,并具备防雨和可靠的防倾倒措施() A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C
六、机械制造场所安全技术
一、采光 生产场所采光是生产必须的条件,如果采光不良,长期作业,容易使操作者眼睛疲劳,视力下降,产生误操作,或发生意外伤亡事故同时,合理采光对提高生产效率和保证产品质量有直接的影响因此,生产场所要有足够的照度,以保证安全生产的正常进行
1、生产场所一般白天依赖自然光,在阴天及夜间则由人工照明采光作补充和代替
2、生产场所内照明应满足《工业企业照明设计标准》要求
3、对厂房一般照明的光窗设置厂房跨度大于12m时,单跨厂房的两边应有采光侧窗, 窗户的宽度应不小于开间长度的1/2;多跨厂房相连,相连各跨应有天窗,跨与跨之间不得有墙封死车间通道照明灯要覆盖所有通道,覆盖长度应大于90%车间安全通道长度
二、机械生产场所的通道要求通道包括厂区主干道和车间安全通道厂区主干道是指汽车通行的道路,是保证厂内车辆行驶、人员流动以及消防灭火、救灾的主要通道;车间安全通道是指为了保证职工通行和安全运送材料、工件而设置的通道1.厂区干道的路面要求 车辆双向行驶的干道,宽度不小于5m;有单向行驶标志的主干道,宽度不小于3m进入厂区门口,危险地段需设置限速牌、指示牌和警示牌2.车间安全通道要求 通行汽车,宽度3m;通行电瓶车、铲车,宽度
1.8m;通行手推车、三轮车,宽度1.5m;一般人行通道,宽度lm3.通道的一般要求 通道标记应醒目,画出边沿标记转弯处不能形成直角通道路面应平整、无台阶、无坑、沟道路土建施工应有警示牌或护栏,夜间要有红灯警示
三、设备布局 车间生产设备设施的摆放,相互之间的距离,与墙、柱的距离,操作者的空间,高处运输线的防护罩网,与操作人员的安全都有很大关系如果设备布局不合理或错误,操作者空间窄小,当工件、材料等飞出时,容易造成人员的伤害,造成意外事故为此,应该做到1.大、中、小设备划分规定
1、按设备管理条例规定将设备分为大、中、小型3类
2、特异或非标准设备按外形最大尺寸分类大型,长12m;中型长6~12m;小型,长6m2.大、中、小型设备间距和操作空间的规定
1、设备间距以活动机件达到的最大范围计算、大型≥2m,中型≥lm,小型≥0.7m大、小设备间距按最大的尺寸要求计算如果在设备之间有操作工位,则计算时应将操作空间与设备间距一并计算若大、小设备同时存在时,大、小设备间距按大的尺寸要求计算
2、设备与墙、柱距离以活动机件的最大范围计算、大型≥0.9m,中型≥0.8m,小型≥
0.7m在墙、柱与设备间有人操作的,应满足设备与墙、柱间和操作空间的最大距离要求
3、高于2m的运输线应有牢固的防罩网、,网格大小应能防止所输送物件坠落至地面;对低于2m的运输线的起落段两侧应加设护栏,栏高
1.05m
四、物料堆放生产场所的工位器具、工件、材料摆放不当,不仅妨碍操作,而且引起设备损坏和工伤事故为此,应该做到
1、生产场所要划分毛坯区,成品、半成品区,工位器具区,废物垃圾区原材料、半成品、成品应按操作顺序摆放整齐且稳固,一般摆放方位与墙或机床轴线平行,尽量堆垛成正方形
2、生产场所的工位器具、工具、模具、夹具要放在指定的部位,安全稳妥,防止坠落和倒塌伤人
3、产品坯料等应限量存入,白班存放量为每班加工量的
1.5倍,夜班存放量为加工量的
2.5倍,但大件不超过当班定额
4、工件、物料摆放不得超高,在垛底与垛高之比为12的前提下,垛高不超出2m单位超高除外、,砂箱堆垛不超过
3.5m堆垛的支撑稳妥,堆垛间距合理,便于吊装流动物件应设垫块楔牢
五、机械生产场所的地面状态要求 生产场所地面平坦、清洁是确保物料流动、人员通行和操作安全的必备条件为此,应该做到
1、人行道、车行道和宽度要符合规定的要求
2、为生产而设置的深大于0.2m、宽大于0.1m的坑、壕、池应有可靠的防护栏或盖板夜间应有照明
3、生产杨所工业垃圾、废油、废水及废物应及时清理干净,以避免人员通行或操作时滑跌造成事故
4、生产场所地面应平坦、无绊脚物【例题】.下列各项论述正确的是____ 、A. 机械生产车间安全通道要求通行汽车,宽度
2.5m;通行电瓶车、铲车,宽度
1.5m;通行手推车、三轮车,宽度1m;B. 机械生产场所设备间距以活动机件达到的最大范围计算、大型≥2m,中型≥lm,小型≥0.7mC. 设备与墙、柱距离以活动机件的最大范围计算、大型≥
1.5m.中型≥
1.1m,小型≥
0.8mD. 高于2m的运输线应有牢固的防罩网、;对低于2m的运输线的起落段两侧应加设护栏,栏高
0.5m【答案】B第二节 通用机械安全生产技术通用机械是各行业机械加工的基础设备,主要有金属切削机床、锻压机械、冲剪压机械、起重机械、铸造机械、木工机械、农业机械等
一、金属切削机床及砂轮 金属切削机床是用切削方法将毛坯加工成机器零件的装备金属切削机床上装卡被加工工件和切削刀具,带动工件和刀具进行相对运动,在相对运动中,刀具从工件表面切去多余的金属层,使工件成为符合预定技术要求的机器零件1.机床的危害因素 机床的危害因素是指机床部件的相对运动对人体造成碰撞、夹击、剪切、卷入等伤害形式的灾害性因素
1、静止部件的危害因素
1、切削刀具与刀刃;
2、突出较长的机械部分;
3、毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及表面粗糙部分;
4、引起滑跌坠落的工作台
2、旋转部件的危害因素 单旋转部分轴;凸块和孔;研磨工具和切削刀具
3、内旋转咬合
1、对向旋转部件的咬合{
2、旋转部件和成切线运动部件面的咬合;
3、旋转部件和固定部件的咬合4}往复运动和滑动的危害
(1)单向运动;
(2)往复运动和滑动相对固定部分;接近类型,通过类型;
(3)旋转部件和滑动之间;
(4)振动;5)飞出物;飞出的装夹具或机械部件,飞出的切屑或工具,2.常见事故
1、设备接地不良、漏电,照明没采用安全电压,发生触电事故
2、旋转部位楔子、销子突出,没加防护罩,易绞缠人体
3、清除铁屑无专用工具,操作者未戴护目镜,发生刺割事故及崩伤眼球
4、加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架,导致长料甩击伤人
5、零部件装卡不牢,可飞出击伤人体
6、防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时,造成绞伤、碾伤
7、砂轮有裂纹或装卡不合规定,发生砂轮碎片伤人事故
8、操作旋转机床戴手套,易发生绞手事故
(二)机床运转异常状态 机床正常运转时,各项参数均应稳定在允许范围;当各项参数偏离了正常范围,就预示系统或机床本身或设备某一零件、部位出现故障,必须立即查明变化原因,防止事态发展而引起事故常见的异常现象有
1、温升异常常见于各种机床所使用的电动机及轴承齿轮箱温升超过允许值时,说明机床超负荷或零件出现故障,严重时能闻到润滑油的恶臭和看到白烟
2、机床转速异常机床运转速度突然超过或低于正常转速,可能是由于负荷突然变化或机床出现机械故障
3、机床在运转时出现振动和噪声机床由于振动而产生的故障率占故障总数的60%~70%其原因是多方面的,包括机床设计不良、机床制造缺陷、安装缺陷、零部件运转不平街、零部件磨损、缺乏润滑及机床中进入异物
4、机床出现撞击声零部件松动脱落;进入异物;转子不平衡
5、机床的输入输出参数异常表现在加工精度变化;机床效率变化(如泵效率);机床消耗的功率异常;加工产品的质量异常如球磨机粉碎物的粒度变化;加料量突然降低,说明生产系统有泄漏或堵塞;机床带病运转输出会改变、
6、机床内部缺陷出现裂纹;绝缘质量下降;因腐蚀而引起的缺陷 以上种种现象,都是事故的前兆和隐患事故预兆除利用人的听觉、视觉和触觉可以检测到一些明显的现象如冒烟、噪声、振动、温度变化等、外,主要应使用安装在生产线上的控制仪器和测量仪表或专用测量仪器
(三)运动机械中易损件的故障检测 一般机械设备本体出现的故障很少,容易损坏的零件成为易损件运动机械的故障往往都是指易损件的故障提高易损件的质量和使用寿命是预防事故的重要任务
1、零部件故障检测的重点传动轴、轴承、齿轮、叶轮,其中滚动轴承和齿轮的损坏更为普遍
2、滚动轴承的损伤现象及故障损伤现象滚珠砸碎、断裂、压坏、磨损、化学腐蚀、电腐蚀、润滑油除污、烧结、生锈,保持架损坏、裂纹;检测的参数振动、噪声、温度、磨损残余物分析,间隙现已有专门用于检查轴承异常的轴承监测器
3、齿轮装置的故障损伤现象齿轮的损伤包括齿和齿面损伤、齿轮本体损伤,轴、键、接头、联轴节的损伤;轴承的损伤;检测的参数噪声、振动;齿轮箱漏油、发热
(四)金属切削机床常见危险因素的控制措施
1、设备可靠接地,照明采用安全电压
2、楔子、销子不能突出表面
3、用专用工具,带护目镜
4、尾部安防弯装置及设料架
5、零部件装卡牢固
6、及时维修安全防护、保护装置
7、选用合格砂轮,装卡合理
8、加强检查,杜绝违章现象,穿戴好劳动保护用品
五、砂轮机的安全技术 砂轮机是机械工厂最常用的机器设备之一,各个工种都可能用到它砂轮质脆易碎、转速高、使用频繁,极易伤人它的安装位置是否合理,是否符合安全要求;它的使用方法是否正确,是否符合安全操作规程,这些问题都直接关系到每一位职工的人身安全,因此在实际的使用中必须引起我们足够的重视1.砂轮机安装过程中的注意事项
1、安装位置的选择砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方较大的车间应设置专用的砂轮机房如果受厂房地形的限制不能设置专用的砂轮机房,则应在砂轮机正面装设不低于1.8 m高度的防护挡板,并且要求挡板牢固有效
(2)砂轮的静平衡砂轮的不平衡造成的危害主要表现在两个方面一方面在砂轮高速旋转时,引起振动;另一方面,不平衡加速了主轴轴承的磨损,严重时会导致砂轮的破裂,造成事故因此,要求直径大于或等于200mm的砂轮装上法兰盘后应先进行静平衡调试砂轮在经过整形修整后或在工作中发现不平衡时,应重复进行静平衡调试
3、安装砂轮与卡盘的匹配匹配问题主要是指卡盘与砂轮的安装配套问题按标准要求,砂轮法兰盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/3,且规定砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮此外,在砂轮与法兰盘之间还应加装直径大于卡盘直径2 mm、厚度为1~2 mm的软垫
4、砂轮机的防护罩防护罩是砂轮机最主要的防护装置,其作用是当砂轮在工作中因故破坏时,能够有效地罩住砂轮碎片,保证人员的安全砂轮防护罩的开口角度在主轴水平面以上不允许超过90゜防护罩应安装牢固可靠,不得随意拆卸或丢弃不用防护罩在主轴水平面以上开口大于等于30゜时必须设挡屑屏板,以遮挡磨削飞屑伤及操作人员它安装于防护罩开口正端,宽度应大于砂轮防护罩宽度,并且应牢固地固定在防护罩上此外,砂轮圆周表面与挡板的间隙应小于6mm
5、砂轮机的工件托架托架是砂轮机常用的附件之一砂轮直径在150m以上的砂轮机必须设置可调托架砂轮与托架之间的距离应小于被磨工件最小外形尺寸的1/2,但最大不应超过3 mm
6、砂轮机的接地保护砂轮机的外壳必须有良好的接地保护装置2.使用砂轮机的安全要求
1、禁止侧面磨削按规定用圆周表面作工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削,因为砂轮的径向强度较大而轴向强度很小,操作者用力过大会造成砂轮破碎,甚至伤人
2、不准正面操作使用砂轮机磨削工件时,操作者应站在砂轮的侧面,不得在砂轮的正面进行操作,以免砂轮出故障时破碎伤人
3、不准共同操作2人共用l台砂轮机同时操作,是一种严重的违章操作行为,应严格禁止【例题】.操作旋转机床时,不准戴手套的原因是____ 、A.容易损坏手套 B.较易缠上机器的转动部分,发生事故C.手部出汗 D.不利于精确加工机件【答案】. B转贴于265考试网
二、锻压和冲剪机械
一、锻压机械1.锻压机械的危险因素 锻造是金属压力加工的方法之一,它是机械制造生产中的一个重要环节根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同,锻造又可分为热锻、温锻和冷锻本文是指热锻,即被加工的金属材料处在红热状态锻造温度范围内、,通过锻造设备对金属施加的冲击力或静压力,使金属产生塑性变形而获得预想的外形尺寸和组织结构的锻件 在锻造车间里的主要设备有锻锤、压力机水压机或曲柄压力机、、加热炉等生产工人经常处在振动、噪声、高温灼热、烟尘,以及料头、毛坯堆放等不利的工作环境中,因此,对操作这些设备的工人的安全卫生应特别加以注意;否则,在生产过程中将容易发生各种安全事故,尤其是人身伤害事故 在锻造生产中易发生的外伤事故,按其原因可分为3种
1、机械伤——由机器、工具或工件直接造成的刮伤、碰伤
2、烫伤
3、电气伤害2.锻造车间的特点 从安全技术劳动保护的角度来看,锻造车间的特点是
1、锻造生产是在金属灼热的状态下进行的如低碳钢锻造温度范围在1250—750℃之间、,由于有大量的手工劳动,稍不小心就可能发生灼伤
2、锻造车间里的加热炉和灼热的钢锭、毛坯及锻件不断地发散出大量的辐射热锻件在锻压终了时仍然具有相当高的温度、,工人经常受到热辐射的侵害
3、锻造车间的加热炉在燃烧过程中产生的烟尘排入车间的空气中,不但影响作业环境,还降低了车间内的能见度对于燃烧固体燃料的加热炉,情况就更为严重、,因而也可能会引起工伤事故
4、锻造生产中所使用的设备如空气锤、蒸汽锤、摩擦压力机等,工作时发出的都是冲击力;设备在承受这种冲击载荷时,本身容易突然损坏如锻锤活塞杆的突然折断、,而造成严重的伤害事故压力机如水压机、曲柄热模锻压力机、平锻机、精压机、、剪床等在工作时,冲击性虽然较小,但设备的突然损坏等情况也时有发生操作者往往猝不及防,也有可能导致工伤事故
5、锻造设备在工作中的作用力是很大的,如曲柄压力机、拉伸锻压机和水压机这类锻压设备,它们的工作条件虽较平稳,但其工作部件所发出的力量却是很大的如我国已制造和使用了12000 t的锻造水压机就是常见的100~150t的压力机,所发出的力量巨大,如果模子安装调整上出现错误或操作时稍不正确,大部分的作用力就不是作用在工件上,而是作用在模子、工具或设备本身的部件上,就可能引起机件的损坏以及其他严重的设备或人身事故
6、锻工的工具和辅助工具,特别是手锻和自由锻的工具、夹钳等名目繁多,这些工具都是一起放在工作地点的在工作中,工具的更换非常频繁,存放往往又是杂乱的,这就必然增加对这些工具检查的困难当锻造中需用某一工具而又不能迅速找到时,有时会“凑合”使用类似的工具,为此往往会造成工伤事故
7、由于锻造车间设备在运行中发生的噪声和振动,使工作地点嘈杂刺耳.影响人的听觉和神经系统,分散了注意力,因而增加了发生事故的可能性
3.锻压机械的安全技术要求 锻压机械的结构不但要保证设备运行中的安全,而且要能保证安装、拆卸和检修等各项工作的安全;此外,还必须便于调整和更换易损件,便于对在运行中要取下检查的零件进行检查
1、锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺
2、外露的传动装置齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等、必须要有防护罩防护罩需用铰链安装在锻压设备的不动部件上
3、锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关,并保证设备运行和停车状态的连续可靠
4、启动装置的结构应能防止锻压设备意外的开动或自动开动较大型的空气锤或蒸汽一空气自由锤一般是用手柄操纵的,应该设置简易的操作室或屏蔽装置 模锻锤的脚踏板也应置于某种挡板之下它是一种用角钢做成的架子,上面覆以钢板脚踏板就藏在这种架子下面,操作者应便于将脚伸入进行操纵 设备上使用的模具都必须严格按照图纸上提出的材料和热处理要求进行制造紧固模具用的斜楔应选用适当材料并经退火处理为了避免受撞击的一端卷曲.端部允许进行局部淬火但端部一旦卷曲“开花”、,则要停止使用,或经过修正后才能使用
5、电动启动装置的按钮盒,其按钮上需标有“启动”、“停车”等字样停车按钮为红色,其位置比启动按钮高10—12 mm
6、在高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐,以消除水击现象,降低突然升高的压力
7、蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管的装置
8、任何类型的蓄力器都应有安全阀安全阀必须由技术检查员加铅封并定期进行检查
9、安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内
10、安设在独立室内的重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器,使运行人员能在水压机的工作地点上观察到荷重的位置
11、新安装和经过大修理的锻压设备,应该根据设备图纸和技术说明书进行验收和试验
12、操作工人应认真学习锻压设备安全技术操作规程,加强设备的维护、保养,保证设备的正常运行
二、冲压机械1.冲压作业的危险因素 根据发生事故的原因分析,冲压作业中的危险主要有以下几个方面
1、设备结构具有的危险相当一部分冲压设备采用的是刚性离合器这是利用凸轮机构使离合器接合或脱开,一旦接合运行,就一定要完成一个循环后才会停止假如在此循环中手不能及时从模具中抽出,就必然会发生伤手事故
2、动作失控设备在运行中还会受到经常性的强烈冲击和振动,使一些零部件变形、磨损以至碎裂,引起设备动作失控而发生危险的连冲或事故
3、开关失灵设备的开关控制系统由于人为或外界因素引起的误动作
4、模具的危险模具担负着使工件加工成型的主要功能,是整个系统能量的集中释放部位由于模具设计不合理或有缺陷,没有考虑到作业人员在使用时的安全,在操作时手就要直接或经常性地伸进模具才能完成作业,因此增加了受伤的可能有缺陷的模具则可能因磨损、变形或损坏等原因在正常运行条件下发生意外而导致事故
2. 冲压事故原因 冲压事故有可能发生在冲压设备的各个危险部位,但以发生在模具行程间为绝大多数,且伤害部位主要是作业者的手部,即当操作者的手处于模具行程之间时模块下落,就会造成冲手事故这是设备缺陷和人的行为错误所造成的事故 在冲压作业中,冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大下面分别对这三个方面的不安全因素进行分析和评价
1、冲压机械设备对安全的影响冲压机械设备包括剪板机、曲柄压力机和液压机等本文重点讨论曲柄压力机的安全问题曲柄压力机是一种将旋转运动转变为直线往复运动的机器 压力机的工作原理它由电动机通过皮带轮及齿轮驱动曲轴转动,曲轴的轴心线与其上的曲柄轴心线偏移一个偏心距,从而便可通过连杆连接曲柄和滑块的零件、带动滑块做上下往复运动 压力机的组成由工作机构、传动系统、操纵系统、能源系统、支承系统及多种辅助系统组成 压力机的受力系统冲压件的变形阻力全部传递到设备的机身上,形成一个封闭的受力系统压力机运行时,除本身重量对地基产生压力外,无其他压力作用不考虑传动系统的不平衡对地基的振动造成的压力、 压力机运动分析曲柄滑块机构的滑块运动速度随曲柄转角的位置变化面变化,其加速度也随着做周期性变化对于节点正置的曲柄滑块机构,当曲柄处于上死点a=0°、和下死点a=180°、位置时,滑块运动速度为零,加速度最大;当a=90°,a=270°时,其速度最大,加速度最小
2、冲压作业中的危险性识别冲压作业具有较大危险性和事故多发性的特点,且事故所造成的伤害一般都较为严重目前防止冲压伤害事故的安全技术措施有多种形式,但就单机人工作业而言,尚不可能确认任何一种防护措施绝对安全要减少或避免事故,作业人员必须具备一定的技术水平以及对作业中各种危险的识别能力3.冲压作业的安全技术措施 冲压作业的安全技术措施范围很广,它包括改进冲压作业方式,改革冲模结构,实现机械化自动化,设置模具和设备的防护装置等 实践证明,采用复合模、多工位连续模代替单工序的危险模,或者在模具上设置机械进出料机构,实现机械化自动化等,都能达到提高产品质量和生产效率,减轻劳动强度.方便操作,保证安全的目的这是冲压技术的发展方向,也是实现冲压安全保护的根本途径在冲压设备和模具上设置安全防护装置或采用劳动强度小、使用方便灵活的手工工具,这也是当前条件下实现冲压作业大面积安全保护的有效措施 由于冲压作业程序多,有送料、定料、出料、清理废料、润滑、调整模其等操作,所以冲压作业的防护范围也很广,要实现不同程序上的防护是比较困难的4.防止冲压伤害的防护技术与应用
1、使用安全工具 使用安全工具操作,将单件毛坯放入凹模内或将冲制后的零件、废料取出.实现模外作业,避免用手直接伸入上、下模口之间装拆制件,保证人体安全 目前,使用的安全工具一般根据本企业的作业特点自行设计制造按其不同特点大致归纳为以下5类弹性夹钳;专用夹钳卡钳、;磁性吸盘;真空吸盘;气动夹盘
2、模具防护措施 模具防护措施包括在模具周围设置防护板罩、;通过改进模具减少其危险面积,扩大安全空间;设置机械进出料装置,以此代替手工进出料方式,将操作者的双手隔离在冲模危险区之外,实行作业保护
1、模具防护罩板、设置模具防护罩板、是实行安全区操作的一种措施模具防护罩板、的形式较多,简介如下
①固定在下模的防护板坯料从正面防护板下方的条缝中送入,防止送料不当时将手伸入模内
②固定在凹模上的防护栅栏它由开缝的金属板制成,可从正面和侧面将危险区封闭起来;在两侧或前侧开有供进退料用的间隙使用栅栏时,其横缝必须竖直开设,以增加操作者的可见度和减轻视力疲劳
③折叠式凸模防护罩在滑块处于上死点时,环形叠片与下模之间仅留出可供坯料进出的间隙;滑块下行时,防护罩轻压在坯料上面,并使环片依次折叠起来
④锥形弹簧构成的模具防护罩在自由状态下弹簧相邻两圈的间隙不大于8mm,这样既封闭了危险区,又避免了弹簧压伤手指的危险
2、模具结构的改进在不影响模具强度和制件质量的情况下,可将原有的各种手工送料的单工序模具加以改进.以提高安全性具体措施是将模具上模板的正面改成斜面;在卸料板与凸模之间做成凹槽或斜面;导板在刚性卸料板与凸模固定板之间保持足够的间隙,一般不小于15~20 mm;在不影响定位要求时,将挡料销布置在模具的一侧;单面冲裁时,尽量将凸模的凸起部分和平衡挡块安排在模具的后面或侧面;在装有活动挡料销和固定卸料板的大型模具上,用凸轮或斜面机械控制挡料销的位置转贴于265考试网
3、冲压设备的防护装置冲压设备防护装置的形式较多,按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等
1、机械式防护装置
①推手式保护装置它是一种通过与滑块连动的挡板的摆动将手推离开模口的机械式保护装置
②摆杆护手装置,又称拨手保护装置运用杠杆原理将手拨开一般用于1 600 kN左右、行程次数少的设备上
③拉手安全装置,是一种用滑轮、杠杆、绳索将操作者的手动作与滑块运动联动的装置压力机工作时.滑块下行,固定在滑块上的拉杆将杠杆拉下,杠杆的另一端同时将软绳往上拉动,软绳的另一端套住操作者的手臂上因此,软绳能自动将手拉出模口危险区 机械式防护装置结构简单、制造方便,但对作业干扰较大,操作工人不大喜欢使用,应用比较局限
2、双手按钮式保护装置它是一种用电气开关控制的保护装置起动滑块时,将人手限制在模外,实现隔离保护只有操作者的双手同时按下2个按钮时,中间继电器才有电,电磁铁动作,滑块起动凸轮中开关在下死点前处于开路状态,若中途放开任何1个开关时,电磁铁都会失电,使滑块停止运动;直到滑块到达下死点后,凸轮开关才闭合,这时放开按钮,滑块仍能自动回程
3、光电式保护装置光电式保护装置是由一套光电开关与机械装置组合而成的它是在冲模前设置各种发光源,形成光束并封闭操作者前侧、上下模具处的危险区当操作者手停留或误人该区域时,使光束受阻,发出电讯号,经放大后由控制线路作用使继电器动作,最后使滑块自动停止或不能下行,从而保证操作者人体安全 光电式保护装置按光源不同可分为红外光电保护装置和白灼光电保护装置5.冲压作业的机械化和自动化 冲压作业机械化是指用各种机械装置的动作来代替人工操作的动作;自动化是指冲压的操作过程全部自动进行,并且能自动调节和保护,发生故障时能自动停机 冲压作业的机械化和自动化非常必要,因为冲压生产产品的批量一般都较大,操作动作比较单调,工人容易疲劳,特别是容易发生人身伤害事故所以,冲压作业机械化和自动化是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施6.条卷、料自动送进装置 条卷、料自动送进装置和与其配套的供料装置以及废料处理装置的结构都已基本定型,形式比较单一,但结构和动作都比较复杂,其主要结构有拉构式和推钩式两种 拉钩式自动送进装置,料钩做往复直线摆动当滑块上行时,料钩做与送进方向相反的运动,自动越过搭边进入下一个废料孔将料拉入加工位置使用这种装置时,开始冲压要先用手送进;当条料冲出首件或头几件时,料钩进入废料孔后便可开始自动送进 推钩式结构是在条料的一端利用推钩推动条料推钩通常装在梭架上,将在梭架上的条料推到加工位梭架在滑道上与冲压设备做同步往复直线运动推钩式结构的送进步距较大,并且不需要像拉钩那样钩住条料上的废料孔,所以冲制初始时也不必用人工送进
三、剪板机 剪板机是机加工中应用比较广泛的一种剪切设备,它能剪切各种厚度的钢板材料常用的剪板机分为平剪、滚剪及震动剪3种类型平剪机是使用量多的剪切厚度小于10mm的剪板机多为机械传动,大于10mm的为液压动传动一般用脚踏或按钮操纵进行单次或连续剪切金属操作剪板机时应注意
1、工作前要认真检查剪板机各部是否正常,电气设备是否完好,润滑系统是否畅通;清除台面及其周围放置有工具、量具等杂物以及边角废料
2、不要独自1人操作剪板机,应由2—3人协调进行送料、控制尺寸精度及取料等,并确定由1人统一指挥
3、要根据规定的剪板厚度,调整剪板机的剪刀间隙不准同时剪切2种不同规格、不同材质的板料;不得叠料剪切剪切的板料要求表面平整,不准剪切无法压紧的较窄板料
4、剪板机的皮带、飞轮、齿轮以及轴等运动部位必须安装防护罩
5、剪板机操作者送料的手指离剪刀口应保持最少200mm以外的距离,并且离开压紧装置在剪扳机上安置的防护栅栏不能挡住操作者眼睛而看不到裁切的部位作业后产生的废料有棱有角,操作者应及时清除,防止被刺伤、割伤【例题】 电动启动装置的按钮盒,其按钮上需标有“启动”、“停车”等字样停车按钮为红色,其位置比启动按钮高____ mm 、A.5—8 B.8—10 C.10—12 D.12—15 【答案】C
三、 起 重 机 械 起重机械是工业企业常用的设备起重机械对于实现自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率有着重要的作用
(一)起重机械分类和特点1.起重机械分类按运动方式,起重机械可分为以下4种基本类型
1、轻小型起重机械千斤顶、手拉葫芦、滑车、绞车、电动葫芦、单轨起重机等,多为单一的升降运动机构
2、桥式类型起重机分为梁式、通用桥式、龙门式和冶金桥、装卸桥式及缆索起重机等,具有2个及2个以上运动机构的起重机,通过各种控制器或按钮操纵各机构的运动一般有起升、大车和小车运行机构,将重物在三维空间内搬运
3、臂架类型起重机有固定旋转式、门座式、塔式、汽车式、轮胎式、履带式即铁路起重机、浮游式起重机等种类,其特点与桥式起重机相似,但运动机构还有变幅机构、旋转机构
4、升降类型起重机载人电梯或载货电梯、货物提升机等,其特点是虽只有1个升降机构.但安全装置与其他附属装置较为完善,可靠性大有人工和自动控制两种
2、安全特点
二、起重机的主要部件
1. 起重挠性构件及其卷绕装置
1、钢丝绳 钢丝绳是起重机的重要零件之一,用于提升机构、变幅机构、牵引机构,有时也用于旋转机构起重机系扎物品也采用钢丝绳此外,钢丝绳还用作桅杆起重机的桅杆张紧绳,缆索起重机与架空索道的支承绳
1、钢丝绳的构造与种类钢丝绳是用钢丝捻成绳股,再用数条绳股围绕一个芯子捻成绳起重机用的钢丝绳的钢丝直径多大于
0.5mm,因为直径太小的细钢丝易磨损钢丝绳的捻绕次数分为单绕绳、双绕绳和三绕绳双绕绳是先由丝捻成股,然后由股捻成绳,所以挠性较好,起重机主要用双绕绳 钢丝绳按捻绕方法可分为同向捻钢丝绳(顺绕钢丝绳)和交互捻钢丝绳(交绕钢丝绳)同向捻钢丝绳的绳与股的捻向相同;交互捻钢丝绳的绳与股的捻向相反所谓绳的捻向就是由股捻成绳时的捻制螺旋方向,而股的捻向则是由丝捻成股时的捻制螺旋方向根据绳的捻向,钢丝绳分为右捻绳标记为“右”或不作标记、与左捻绳标记为“左”、如果没有特殊要求,规定用右捻绳 顺绕钢丝绳钢丝间为线接触,挠性与耐磨性能好;但由于有强烈的扭转趋势,容易打结,当单根钢丝绳悬吊货物时,货物会随钢丝绳松散的方向扭转,所以通常用于牵引式运行小车的牵引绳,不宜用于提升绳 交绕钢丝绳由于绳与股的扭转趋势相反,互相抵消,没有扭转打结的趋势,在起吊货物时不会扭转和松散,所以广泛使用在起重机上但交绕钢丝绳钢丝之间为点接触,易磨损,使用寿命较短钢丝绳按断面结构又可分为普通和复合型钢丝绳 普通型普通型结构的钢丝绳是由直径相同的钢丝捻绕成的,由于钢丝直径相同,相邻各层钢丝的捻距就不同所以钢丝之间形成点接触点接触虽然寿命短,但是工艺简单、制造方便,目前仍被广泛应用于起重吊装和捆扎 复合型为了克服普通型易磨损的缺点而出现的复合型钢丝绳,其特点就是钢丝直径不同,股中相邻层钢丝的接触成线状,称线接触钢丝绳这种钢丝绳克服了普通型钢丝绳点接触的缺点,使用寿命可提高
1.5~2倍现在起重机已多用线接触钢丝绳代替普通型钢丝绳钢丝绳按绳芯分有机芯麻、棉、、石棉芯和金属芯钢丝绳 在龙门起重机上用的钢丝绳多是麻芯,它具有较高的挠性和弹性,并能蓄存一定的润滑油脂在钢丝绳受力时,润滑油被挤到钢丝间起润滑作用
2、钢丝绳的安全检查和更新标准钢丝绳的安全寿命很大程度上决定于良好的维护,定期检验,按规定更换新绳钢丝绳在使用时,每月至少要润滑2次润滑前先用钢丝刷子刷去钢丝绳上的污物并用煤油清洗,然后将加热到80℃以上的润滑油蘸浸钢丝绳使润滑油浸到绳芯 钢丝绳的更新标准是由每一捻距内的钢丝折断数决定的捻距就是任一个钢丝绳股,环绕一周的轴向距离对于6股绳,在绳上一条直线上数6节就是这条绳的捻距表1—9是钢丝绳的更新标准,也可以理解为1条钢丝绳的更新标准是在1个捻距内断丝数达钢丝绳总丝数的10%如绳6×19=114丝,当断丝数达到12丝时即应报废更新对于复合型钢丝绳中的钢丝,断丝数的计算是,细丝1根算1丝粗丝l根算1.7丝 当钢丝磨损或腐蚀量为原直径的10%一40%时,按表1—10折算标准更新钢丝绳当磨损或腐蚀量超过原直径的10%时,应更换新绳
2、滑轮 在起重机的提升机构中滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等 滑轮直径的大小对于钢丝绳的寿命有重大的影响增大滑轮直径可以大大延长钢丝绳的寿命,这不仅是由于减小了钢丝的弯曲应力,更重要的是减小了钢丝与滑轮之间的挤压应力试验证明,这种挤压疲劳对于钢丝的断裂起了决定性的作用滑轮支承在固定的心轴上,通常采用滚动轴承
3、卷筒 卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳将旋转运动转换为所需要的直线运行卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽,以增加钢丝绳的接触面积,并防止相邻钢丝绳互相摩擦,从而提高钢丝绳的使用寿命钢丝绳尾在卷筒上可以用压板或楔块固定压板固定绳尾的优点是构造简单.装拆方便;缺点是所占空间较大,并且不能用于多层卷绕压板有圆形槽压板和梯形槽压板桥式起重机上多用圆形槽压板、楔块固定方式可用于多层卷绕2.取物装置安全检查 起重机通过取物装置将起吊物品与提升机构联系起来,从而进行这些物品的装卸吊运以及安装等作业取物装置种类繁多如吊钩、吊环、扎具、夹钳、托爪、承梁、电磁吸盘、真空吸盘、抓斗、集装箱吊具等 在桥式、龙门式起重机上采用最多的取物装置是吊钩 吊钩的断裂可能导致重大的人身及设备事故,因此,要求吊钩的材料没有突然断裂的危险目前,中小起重量起重机的吊钩是锻造的;大起重量起重机的吊钩采用钢板铆合,称为片式吊钩 吊钩分为单钩和双钩单钩制造与使用比较方便,用于较小的起重量;当起重量较大时,为了不使吊钩过重,多采用双钩 吊钩钩身(弯曲部分)的断面形状有圆形、矩形、梯形与T字形等 从受力情况来看,T字形断面最合理,吊钩质量亦较轻,其缺点是锻造工艺复杂目前最常用的吊钩的断面是梯形,它的受力情况也比较合理,锻造也较容易矩形断面只用于片式吊钩,断面的承载能力未能充分利用,因而比较笨重圆形断面只用于简单的小型吊钩1) 吊钩的危险断面 对吊钩进行检验时,必须先了解吊钩的危险断面所在处危险断面是根据受力分析找出的 如图1—14所示,假定吊钩上吊挂一货物,很明显货物质量通过钢丝绳作用在吊钩的I—I断面上,有把吊钩切断的趋势吊钩I—I断面上受剪切应力 对Ⅲ一Ⅲ断面,货物质量有把吊钩拉断的趋势,Ⅲ一Ⅲ断面受拉应力货物质量对吊钩除有拉、切力之外,还有把吊钩拉直的趋势.即对I—I断面以左的各断面除使其受拉之外,还作用一个力矩Ⅱ一Ⅱ断面受货物质量的拉力,使整个断面受拉应力,同时还受力矩的作用在力矩的作用下,Ⅱ一Ⅱ断面的内佣 受拉应力.外侧受压应力这样在内侧拉应力叠加,外侧拉、压应力抵消一部分根据计算,内侧拉应力比外侧拉应力大l倍多这也就是梯形断面内侧大、外侧小的缘故从上述分析可知,I—I,Ⅱ一Ⅱ断面是受力最大的断面,也称为危险断面为了确保安全,Ⅲ一Ⅲ断面也要进行验算
2、各种吊钩的检查
1、锻钩的检查用煤油洗净钩体,用20倍放大镜检查钩体是否有裂纹.特别要检查危险断面和螺纹退刀槽处如发现裂纹,要停止使用,更换新钩在危险断面I—I处,由于钢丝绳的摩擦常常出现沟槽按照规定,吊钩危险断面的高度磨损量达到原高度的10%时,应报废;不超过报废标准时,可以继续使用或降低载荷使用,但不允许用焊条补焊后再使用吊钩装配部分每季至少要检修1次,并清洗润滑装配后,吊钩应能灵活转动,定位螺栓必须锁紧
2、板钩的检查用放大镜检查吊钩的危险断面,不得有裂纹.铆钉不得松动;检查村套、销子小轴、、小孔、耳孔以及其紧固件的磨损情况,表面不得有裂纹或变形衬套磨损量超过原厚的5%,销子磨损量超过名义直径的3%~5%,要进行更新
3、吊钩负荷试验对新投入使用的吊钩应做负荷试验.以额定载荷的l.25倍作为试验载荷可与起重机动静负荷试验同时进行、,试验时间不应少于10 min当负荷卸去后,吊钩上不得有裂纹、断裂和永久变形,如有则应报废国际标准规定,在挂上和撤掉试验载荷后,吊钩的开口度在没有任何显著的缺陷和变形下,不应超过0.25%为了防止脱钩,发生意外的事故.吊钩应装有防止脱钩的安全装置3.制动装置 起重机是一种间歇动作的机构,它的工作特点是经常启动和制动,因此制动器在起重机中既是工作装置又是安全装置制动器的作用有三支持——保持不动;停止——用摩擦消耗运动部分的动能,以一定的减速度使机构停止下来;落重——制动力与重力平衡,重物以恒定的速度下降 制动器根据其构造分为块式制动器;带式制动器;盘式、多盘式制动器;圆锥式制动器 根据操作情况的不同.制动器分为常闭式、常开式、综合式制动器闭式制动器在机构不工作期间是闭合的,在机构工作时由松闸装置将制动器分开起重机一般多用常闭式制动器,特别是起升机构必须采用常闭式制动器,以确保安全常开式制动器经常处于松开状态,只有在需要制动时才使之产生制动力矩进行制动综合式制动器是常闭式与常开式的综合体【例题】.下列情况所述钢丝绳,哪一个没有达到报废标准 、A.整条绳股断裂 B.麻芯外露 C.钢丝绳有明显的腐蚀 D.钢丝绳径向磨损时超过原直径的10%【答案】. C
四、木工机械
一、木工机械的危险特点 木工机械有跑车带锯机、轻型带锯机、纵锯圆锯机、横截锯机、平刨机、压刨机、木铣床、木磨床等 木工机械的特点是切削速度高刀轴转速一般都要达到2500—4000 r/min有时甚至更高,因而转动惯性大,难于制动 由于木工机械多采用手工送料,当用手推压木料送进时,往往由于遇到节疤、弯曲或其他缺陷而使手与刀刃接触,造成伤害甚至割断手指 操作人员不熟悉木工机械性能和安全操作技术,或不按安全操作规程操纵机械,是发生伤害事故的另一个原因 没有安全防护装置或安全防护装置失灵,也是造成木工机械伤害事故的原因之一 另外,木工机械切削过程中噪声大、振动大,使工人的劳动强度大而易疲劳,所以应采取相应的降低噪声措施,使木工机械噪声达到国家规定的标准
二、 木工机械安全装置 在设计上,应使木工机械具有完善的安全装置包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置等其安全技术要求
1、按照有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨剪、切有挡、安全器送料的要求,对各种木工机械配置相应的安全防护装置,尤其徒手操作接触危脸部位的,一定要有安全防护措施
2、对生产噪声、木粉尘或挥发性有害气体的机械设备,要配置与其机械运转相连接的消声、吸尘或通风装置,以消除或减轻职业危害,维护职工的安全和健康
3、木工机械的刀轴与电气应有安全联控装置,在装卸或更换刀具及维修时,能切断电源并保持断开位置,以防误触电源开关或突然供电启动机械而造成人身伤害事故
4、针对木材加工作业中的木料反弹危险,应采用安全送料装置或设置分离刀、防反弹安全屏护装置以保障人身安全
5、在装设正常启动和停机操纵装置的同时,还应专门设置遇事故需紧急停机的安全控制装置按此要求,对各种木工机械应制定与其配套的安全装置技术标准国产定型的木工机械,在供货的同时,必须带有完备的安全装置,并供应维修时所需的安全配件,以便在安全防护装置失效后予以更新对早期进口或自制、非定型、缺少安全装置的木工机械,使用单位应组织力量研制和配置相应的安全装置,特别是对操作者有伤害危险的木工机械对缺少安全装置或其失效的木工机械,应禁止或限制使用1.带锯机安全装置 带锯机的各个部分,除了锯卡,导向辊的底面到工作台之间的工作部分外,都应用防护罩封闭锯轮应完全封闭锯轮罩的外圆面应该是整体的锯卡与上锯轮罩之间的防护装置应罩住锯条的正面和两侧面,并能自动调整,随锯卡升降锯卡应轻轻附着锯条,而不是紧卡着锯条,用手翻转锯条时应无卡塞现象 带锯机主要采用液压可调式封闭防护罩遮挡高速运转的锯条,使裸露部分与锯割木料的尺寸相适应,既能有效地进行锯割,又能在锯条“放炮”或断条、掉锯时,控制锯条崩溅、乱扎,避免对操作者造成伤害;同时可以防止工人在操作过程中手指误触锯条造成伤害事故对锯条裸露的切割加工部位,为便于操作者观察和控制,还应设置相应的网状防护罩,防止加工锯屑等崩弹造成人身伤害事故带锯机停机时,由于受惯性力的作用将继续转动,此时上、下锯,手不小心触及锯条就要造成误伤为使其能迅速停机,应装设锯盘制动控制器带锯机破损时,亦可使用锯盘制动器使其停机2.圆锯机安全装置 为了防止木料反弹的危险,圆锯上应装设分离刀松口刀、和活动防护罩分离刀的作用是使木料连续分离,使锯材不会紧贴转动的刀片,从而不会产生木料反弹活动罩的作用是遮住圆锯片,防止手过度靠近圆锯片,同时也有效防止了木料反弹 圆锯机安全装置通常由防护罩、导板、分离刀和防木料反弹挡架组成弹性可调式安全防护罩可随其锯剖木料尺寸大小而升降,既便于推料进锯,又能控制锯屑飞溅和木料反弹;过锯木料由分离刀扩张锯口,防止因夹锯造成木材反弹,并有助于提高锯割效率圆锯机超限的噪声直接损害操作者的健康,应安装相应的消声装置3.木工刨床安全装置 各种刨床对操作者的人身伤害,一是徒手推木料容易伤害手指,平刨伤手为多发性事故,一直未能很好解决较先进的方法是采用光电技术保护操作者,当前国内应用效果不理想;较适用有效的方法是在刨切危险区域设置安全挡护装置,并限定与台面的间距,可阻挡手指进入危险区域,实际应用效果较好二是刨床噪声,是严重的职业危害解决方法是采用开有小孔的定位垫片,可降低噪声10—15 dba、 木工机械事故中,手压平刨上发生的事故占多数,因此在手压平刨上必须有安全防护装置为了安全,手压平刨刀轴的设计与安装须符合下列要求
1、必须使用圆柱形刀轴,绝对禁止使用方刀轴
2、压刀片的外缘应与刀轴外圆相合,当手触及刀轴时,只会碰伤手指皮,不会被切断
3、刨刀刃口伸出量不能超过刀轴外径1.1mm
4、刨口开口量应符合规定 总之,大多数木工机械都有不同程度的危险或危害有针对性地增设安全装量,是保护操作者身心健康和安全,促进和实现安全生产的重要技术措施【例题】木工平刨床的刀轴转数一般都在每秒上千转,刀轴是由刨刀体和刀片装配而成,如果在操作中意外手触碰刀轴,哪怕是瞬间触碰,都会导致事故发生除了刀片的切割伤害,刨刀体形状是关键因素手工送料的木工平刨床刀轴的刨刀体采用____形状的更安全 、a.六棱柱 b.四棱柱 c.多棱柱 d.圆柱【例题】d
五、焊接设备气焊与气割电气安全技术
(一)电气事故种类电气事故包括人身事故和设备事故人身事故和设备事故都可能导致二次事故,而且二者很可能是同时发生的电气事故是与电相关联的事故从能量的角度看,电能失去控制将造成电气事故按照电能的形态,电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故
1、触电事故触电事故是由电流及其转换成的其他形式的能量造成的事故触电事故分为电击和电伤电击是电流直接作用于人体所造成的伤害电伤是电流转换成热能、机械能等其他形式的能量作用于人体造成的伤害触电事故往往突然发生,在极短时间内造成严重后果通常所说的触电指的是电击电击分为直接接触电击和间接接触电击前者是触及正常状态下带电的带电体时发生的电击,也称为正常状态下的电击;后者是触及正常状态下不带电,而在故障状态下意外带电的带电体时发生的电击,也称为故障状态下的电击电伤分为电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、机械性损伤、电光眼等伤害电弧烧伤是由弧光放电造成的烧伤,是最危险的电伤电弧温度高达8000℃.可造成大面积、大深度的烧伤,甚至烧焦、烧毁四肢及其他部位
2、雷击事故雷击事故是由自然界中正、负电荷形式的能量造成的事故
3、静电事故静电事故是由工艺过程中或人们活动中产生的,相对静止的正电荷和负电荷形式的能量造成的事故
4、电磁辐射危害电磁辐射事故是指电磁波形式的能量辐射而造成的事故辐射电磁波指频率100kHz以上的电磁渡在一定强度的高频电磁渡照射下,人体所受到的伤害主要表现为头晕、记忆力减退、睡眠不好等神经衰弱症状严重者除神经衰弱症状加重外,还伴有心血管系统症状电磁波对人体的伤害有滞后性,并可能通过遗传因子影响到后代除对人体有伤害外,高频电磁渡还能造成高频感应放电和高频干扰 除无线电设备外,高频金属加热设备如高频淬火设备、高频焊接设备、、高频介质加热设备如高频热合机、绝缘材料干燥设备、也是有电磁辐射危险的设备为防止电磁辐射的危害,应采取屏蔽、吸收等专门的预防措施用于高频防护的板状屏蔽和网状屏蔽均可用铜材、铝材或钢材制成必要时可考虑双层屏蔽如果在板状屏蔽上涂上一层有微小的颗粒材料,则可减少电磁渡的反射.更有效地吸收电磁波的能量,构成所谓吸收屏蔽
5、电气装置故障及事故气系统故障引发的事故包括异常停电、异常带电、电气设备损坏、电气线路损坏、短路、断线、接地、电气火灾等 异常停电指在正常生产过程中供电突然中断这种情况会使生产过程陷入混乱,造成经济损失;在有些情况下,还会造成事故和人员伤亡异常带电指在正常情况下不应当带电的生产设施或其中的部分意外带电异常带电容易导致人员受到伤害
(二).电流对人体的作用电流通过人体内部,能使肌肉产生突然收缩效应,产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状数十毫安的电流通过人体可使呼吸停止数十微安的电流直接流过心脏会导致致命的心室纤维性颤动电流对人体损伤的程度与电流的大小、电流持续时间、电流种类、电流途径、人体的健康状况等因素有关感知电流是引起人有感觉的最小电流
二、触电事故预防技术1.直接接触电击预防技术
1、绝缘 绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来电气设备的绝缘应符合其相应的电压等级、环境条件和使用条件电气设备的绝缘不得受潮,表面不得有粉尘、纤维或其他污物,不得有裂纹或放电痕迹,表面光泽不得减退,不得有脆裂、破损t弹性不得消失·运行时不得有异味 绝缘的电气指标主要是绝缘电阻绝缘电阻用兆欧表测量任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1OOOΩ.并应符合专业标准的规定
2、屏护 屏护是采用遮栏、护罩、护盖、箱闸等将带电体同外界隔绝开来屏护装置应有足够的尺寸应与带电体保证足够的安全距离遮栏与低压裸导体的距离不应小于
0.8m;网眼遮栏与裸导体之间的距离,低压设备不宜小于
0.15m,10kV设备不宜小于
0.35m屏护装置应安装牢固金属材料制成的屏护装置应可靠接地或接零、遮栏、栅栏应根据需要挂标示牌遮栏出入口的门上应根据需要安装信号装置和连锁装置
3、间距间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外其安全作用与屏护的安全作用基本相同带电体与地面之间、带电体与树木之问、带电体与其他设施和设备之间、带电体与带电体之间均应保持一定的安全距离安全距离的大小决定于电压高低、设备类型、环境条件和安装方式等因素架空线路的间距须考虑气温、风力、覆冰和环境条件的影响在低压操作中,人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于
0.1m在高压作业中,人体及其所携带工具与带电体的距离应满足表1--3所列各项最小距离的要求
①不足所列距离时,应装设临时谴栏
②不足所列距离时,邻近线路应当停电.
③火焰不应喷向带电体.在架空线路进行起重工作时,起重机具包括被吊物、与线路导线之间的最小距离可参考表1—4所列数值2.间接接触电击预防技术
1、保护接地IT系统、 保护接地系统就是IT系统其构成如图1—5所示图中,Ll,L2,L3是相线,N是中性点,Z是配电网对地绝缘阻抗,Rp是人体电阻,RE是保护接地电阻,IE是接地电流所谓接地,就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来保护接地的做法是将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来;其安全原理是把故障电压限制在安全范围以内IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地,字母T表示电气设备外壳接地保护接地适用于各种不接地配电网在这类配电网中,凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分,除另有规定外均应接地 在380V不接地低压系统中,一般要求保护接地电阻RE≤4Ω当配电变压器或发电机的容量不超过100kV·A时,要求RE≤10Ω在10kV配电网中t如果高压设备与低压设备共用接地装置,要求接地电阻不超过10Ω,并满足下式要求RE≤120/IE
2、TT系统 我国绝大部分地面企业的低压配电网都采用如图1—6所示星形接法的低压中性点直接接地的三相四线配电网这种配电网能提供一组线电压和一组相电压图中,中性点的接地RN叫做工作接地、中性点引出的导线叫做中性线也叫做工作零线IT系统的第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设备外壳接地图1—6TT系统TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围以内因此,采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置,井优先采用前者TT系统主要用于低压用户,即用于未装备配电变压器,从外面引进低压电源的小型用户
3、TN系统保护接零、 TN系统相当于传统的保护接零系统典型的TN系统如图1—7所示图中,PE是保护零线,Rs叫做重复接地TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间,亦即与保护零线之间紧密连接保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时,形成该相对零线的单相短路;短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作,从而把故障设备电源断开,消除电击危险虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围以内其第一位的安全作用是迅速切断电源TN系统分为TN--S,TN--C--S,TN—C三种类型如图1—8所示,TN--S系统是PE线与N线完全分开的系统;TN--C—S系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PFN线,后一段PE线与N线分开的系统;TN—C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统应当注意,支线部分的PE线是不能与N线共用的TN—S系统的安全性能最好有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN—S系统;厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN--C—S系统保护接零用于用户装有配电变压器的,且其低压中性点直接接地的220/380V三相四线配电网应用保护接零应注意下列安全要求
1、在同一接零系统中,一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法;否则,当接地的设备漏电时,该接地设备及其他接零设备都可能带有危险的对地电压如确有困难,个别设备无法接零而只能接地时,则该设备必须安装漏电保护装置
2、重复接地合格重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地重复接地的安全作用是减轻PE线和PEN线断开或接触不良的危险性,进一步降低漏电设备对地电压,改善架空线路的防雷性能和缩短祸电故障持续时间电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处,配电线路的最远端及每1km处,高低压线路同杆架设时共同敷设的两端应作重复接地每一重复接地的接地电阻不得超过10Ω;在低压工作接地的接地电阻允许不超过10Ω的场合,每一重复接地的接地电阻允许不超过30Ω,但不得少于3处
3、发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源对于相线对地电压220v的TN系统,手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证故障持续时间不超过
0.4s;配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证故障持续时间不超过5s
4、工作接地合格工作接地的主要作用是减轻各种过电压的危险工作接地的接地电阻一般不应超过4Ω,在高土壤电阻率地区允许放宽至不超过10Ω
5、PE和PEN线上不得安装单极开关和熔断器;PE线和PEN线应有防机械损伤和化学腐蚀的措施;PE线支线不得串联连接,即不得用设备的外露导电部分作为保护导体
6、保护导体截面面积合格当PE线与相线材料相同时,PE线可以按表1—5选取除应采用电缆芯线或金属护套作保护线者外,有机械防护的PE线不得小于
2.5mm2没有机械防护的不得小于4mm2铜质PEN线截面积不得小于10mm2,铝质的不得小于16mm2,如系电缆芯线,则不得小于4mm2
7、等电位联结等电位联结指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属装备以及允许用作保护线的金属管道等用于其他目的的不带电导体之问的联结等电位联结的组成如图1~9所示有条件的场所应傲等电位联结,以提高TN系统的可靠性3.其他电击预防技术
1、双重绝缘和加强绝缘 双重绝缘指工作绝缘基本绝缘、和保护绝缘附加绝缘、前者是带电体与不可触及的导体之间的绝缘,是保证设备正常工作和防止电击的基本绝缘;后者是不可触及的导体与可触及的导体之间的绝缘,是当工作绝缘损坏后用于防止电击的绝缘加强绝缘是具有与上述双重绝缘相同水平的单一绝缘 具有双重绝缘的电气设备属于Ⅱ类设备Ⅱ类设备的电源连接线应按加强绝缘设计Ⅱ类设备在其明显部位应有“回”形标志Ⅱ类设备的工作绝缘的绝缘电阻不得低于2MΩ,保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ,加强绝缘的绝缘电阻不得低于7MΩ
2、安全电压 安全电压是在一定条件下、一定时间内不危及生命安全的电压具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备 安全电压限值是在任何情况下,任意两导体之间都不得超过的电压值我国标准规定工频安全电压有效值的限值为50v我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、24V、12V和6V凡特别危险环境使用的携带式电动工具应采用42V安全电压;凡有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压;金属容器内、隧道内、水井内以及周围有大面积接地导体等工作地点狭窄,行动不便的环境应采用12V安全电压;水上作业等特殊场所应采用6V安全电压 通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源安全隔离变压器的一次与二次之间有良好的绝缘;其间还可用接地的屏蔽进行隔离安全电压边应与一次边保持双重绝缘的水平 安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离,并不得与大地、保护接零地、线或其他电气回路连接安全电压的插销座不得与其他电压的插销座有插错的可能安全隔离变压器的一次边和二次边均应装设短路保护元件 如果电压值与安全电压值相符,而由于功能上的原因,电源或回路配置不完全符合安全电压的要求,则称之为功能特低电压应用功能特低电压须配合补充安全措施
3、电气隔离 电气隔离指工作回路与其他回路实现电气上的隔离电气隔离是通过采用l1,即一次边、二次边电压相等的隔离变压器来实现的电气隔离的安全实质是阻断二次边工作的人员单相触电时电流的通路 电气隔离的电源变压器必须是隔离变压器,二次边必须保持独立,应保证电源电压u≤500V、线路长度L≤200m
4、漏电保护剩余电流保护、 漏电保护装置主要用于防止间接接触电击和直接接触电击漏电保护装置也用于防止漏电火灾和监测一相接地故障 电流型漏电保护装置以漏电电流或触电电流为动作信号动作信号经处理后带动执行元件动作,促使线路迅速分断 电磁式电流型漏电保护的原理如图1—10所示图中,OTA是零序电流互感器、FV是极化电磁铁线圈、SB是试验按钮、S限流电阻 电流型漏电保护装置的动作电流分为
0.006,
0.01,0.015,O.03,0.05,
0.075,
0.l,O.2,O.3,
0.5,1,3,5,10,20A等15个等级,其中,30及30mA以下的属高灵敏度,主要用于防止触电事故,30mA以上、1000及1000mA以下的属中灵敏度,用于防止触电事故和漏电火灾;1000mA以上的属低灵敏度,用于防止漏电火灾和监视一相接地故障为了避免误动作保护装置的额定不动作电流不得低于额定动作电流的1/2 漏电保护装置的动作时间指动作时最大分断时间快速型和定时限型漏电保护装置的动作时间应符合表1—6的要求有金属外壳的Ⅰ类移动式电气设备和手持式电动工具,安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备,建筑施工工地的施工电气设备,临时性电气设备,宾馆类的客房内的插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座、游泳池或浴池类墙所的水中照明设备安装在水中的供电线路和电气设备,以及医院中直接接触人体的医用电气设备胸腔手术室的除外、等均应安装漏电保护装置 漏电保护装置的选用应当考虑多方面的因素在浴室、游泳池、隧道等电击危险性很大的场合,应选用高灵敏度的漏电保护装置如果在作业场所遭受电击后,有其他人帮助及时脱离电源,则漏电保护装置的动作电流可以大于摆脱电流;如系快速型保护装量,动作电流可按心室颤动电流选取;如果是前级保护,即分保护前面的总保护,动作电流可超过心室颤动电流如果作业场所无他人配合工作,动作电流不应超过摆脱电流在触电后可能导致严重二次事故的场合,应选用6mA动作电流为了保护儿童或病人,应采用10mA以下的动作电流单相线路选用二级保护器,仅带三相负载的三相线路可选用三级保护器,动力与照明合用的三相四线线路和三相照明线路必须选用四级保护器 运行中的漏电保护装置应当定期检查和试验保护器外壳各部及其上部件、连接端子应保持清洁,完好无损;胶木外壳不应变形、变色;不应有裂纹和烧伤痕迹;制造厂名称或商标、、型号、额定电压、额定电流、额定动作电流等应标志清楚,并应与运行线路的条件和要求相符合保护器外壳防护等级应与使用场所的环境条件相适应接线端子不应松动;连接部位不得变色接线端子不应有明显腐蚀保护器工作时不应有杂音漏电保护开关的操作手柄应灵活、可靠,使用过程中也应定期用试验按钮试验其可靠性【例题】在触电后可能导致严重二次事故的场合,漏电保护装置应选用___mA动作电流 、 A.5 B.6 C.30 D.100【答案】B
三、雷电事故预防技术
一、雷电的种类及危害l.雷电种类
1、直击雷直击雷是带电积云接近地面至一定程度时,与地面目标之间的强烈放电直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段大约50%的直击雷有重复放电特征每次雷击有
三、四个冲击至数十个冲击一次直击雷的全部放电时间一般不超过500 ms.
2、感应雷感应雷也称作雷电感应,分为静电感应雷和电磁感应雷静电感应雷是由于带电积云在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷,在带电积云与其他客体放电后,感应电荷失去束缚,以大电流、高电压冲击波的形式,沿线路导线或导电凸出物的传播电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场在邻近的导体上产生的很高的感应电动势
3、球雷球雷是雷电放电时形成的发红光,橙光、白光或其他颜色光的火球从电学角度考虑,球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体 此外,直击雷和感应雷都能在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电冲击渡2雷电危害 雷电具有雷电流幅值大可达数十千安至数百千安、、雷电流陡度大可达50 ka/μs、、冲击性强、冲击过电压高可达数百千安至数千千安、的特点其特点与其破坏性有紧密的关系 雷电有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏作用,均可能带来极为严重的后果
1、火灾和爆炸直击雷放电的高温电弧、二次放电、巨大的雷电流、球雷侵入可直接引起火灾和爆炸;冲击电压击穿电气设备的绝缘等破坏可间接引起火灾和爆炸,
2、触电积云直接对人体放电、二次放电、球雷打击、雷电流产生的接触电压和跨步电压可直接使人触电;电气设备绝缘因雷击而损坏也可使人遭到电击
3、设备和设施毁坏雷击产生的高电压、大电流伴随的汽化力、静电力、电磁力可毁坏重要电气装置和建筑物及其他设施
4、大规模停电电力设备或电力线路破坏后即可能导致大规模停电
二、防雷技术1.防雷建筑物分类 建筑物按其火灾和爆炸的危险性、人身伤亡的危险性、政治经济价值分为三类不同类别的建筑物有不同的防雷要求
1、第一类防雷建筑物指制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质,遇电火花会引起爆炸,从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物
2、第二类防雷建筑物指对国家政治或国民经济有重要意义的建筑物以及制造,使用和贮存爆炸危险物质,但电火花不易引起爆炸,或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物
3、第三类防雷建筑物指需要防雷的除第一类、第二类防雷建筑物以外需要防雷的建筑物
2.直击雷防护 第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物、第三类防雷建筑物的易受雷击部位,遭受雷击后果比较严重的设施或堆料,高压架空电力线路、发电厂和变电站等.应采取防直击雷的措施 装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是直击雷防护的主要措施避雷针分独立避雷针和附设避雷针独立避雷针不应设在人经常通行的地方避雷针的保护范围按滚球法计算
3.二次放电防护 为了防止二次放电,不论是空气中或地下,都必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间有足够的安全距离在任何情况下,第一类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于3 m,第二类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于2 m.不能满足间距要求时应予跨接
4.感应雷防护 有爆炸和火灾危脸的建筑物、重要的电力设施应考虑感应雷防护 为了防止静电感应雷的危险,应将建筑物内不带电的金属装备、金属结构连成整体并予以接地为了防止电磁感应雷的危险,应将平行管道、相距不到100 mm的管道用金属线跨接起来5.雷电冲击波防护 变配电装置、可能有雷电冲击波进入室内的建筑物应考虑雷电冲击波防护 为了防止雷电冲击波侵入变配电装置,可在线路引入端安装阀型避雷器阀型避雷器上端接在架空线路上,下端接地正常时避雷器对地保持绝缘状态;当雷电冲击波到来时,避雷器被击穿,将雷电引入大地,冲击渡过去后.避雷器自动恢复绝缘状态对于建筑物,可采用以下措施;
1、全长直接埋地电缆供电,入户处电缆金属外皮接地;
2、架空线转电缆供电,架空线与电缆连接处装设阀型避雷器,避雷器、电缆金属外皮、绝缘子铁脚、金具等一起接地;
3、架空线供电.入户处装设阀型避雷器或保护间隙,井与绝缘子铁脚、金具一起接地 6.人身防雷 雷暴时.应尽量减少在户外或野外逗留;在户外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣;如有条件,可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物、汽车或船只 雷暴时,应尽量离开小山、小丘、隆起的小道,应尽量离开海滨、湖滨、河边、池塘旁,应尽量避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近,还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施 雷暴时,在户内应离开照明线、动力线、电话线、广播线、收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线以及与其相连的各种金属设备雷雨天气.应注意关闭门窗【例题】为了防止雷电冲击波侵入变配电装置,可在线路引入端安装___ 、a.避雷线 b.避雷网 c.阀型避雷器 d. 避雷带
四、静电事故预防技术
一、静电的特性度危害
1.静电的产生 最常见产生静电的方式是接触分离起电当两种物体接触,其间距离小于25×10-8cm时,将发生电子转移,并在分界面两侧出现大小相等、极性相反的两层电荷当两种物体迅速分离时即可能产生静电下列工艺过程比较容易产生和积累危险静电
1、固体物质大面积的摩擦;
2、固体物质的粉碎、研磨过程,粉体物料的筛分、过滤、输送、干燥过程;悬浮粉尘的高速运动;
3、在棍合器中搅拌各种高电阻率物质;
4、高电阻率液体在管道中高速流动、液体喷出管口、液体注入容器;
5、液化气体、压缩气体或高压蒸气在管道中流动或由管口喷出时;
6、穿化纤布料衣服、穿高绝缘鞋的人员在操作、行走、起立等
2.静电的特点
1、静电电压高静电能量不大,但其电压很高固体静电可达20×104V以上,液体静电和粉体静电可达数万伏,气体和蒸气静电可达10000V以上,人体静电也可达10000V以上
2、静电泄漏慢由于积累静电的材料的电阻率都很高,其上静电泄漏很慢
3、静电的影响因素多静电的产生和积累受材质、杂质、物料特征、工艺设备如几何形状、接触面积、和工艺参数如作业速度、、湿度和温度、带电历程等因素的影响由于静电的影响因素多,静电事故的随机性强
3.静电的危害 工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾,也可能给人以电击,还可能妨碍生产其中,爆炸或火灾是量大的危害和危险
二、防静电措施 静电最为严重的危险是引起爆炸和火灾,因此,静电安全防护主要是对爆炸和火灾的防护这些措施对于防止静电电击和防止静电影响生产也是有效的
1.环境危险程度控制 静电引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在为了防止静电的危险,可采取取代易燃介质、降低爆炸性混合物的浓度、减少氧化剂含量等控制所在环境爆炸和火灾危险程度的措施
2.工艺控制 为了有利于静电的泄漏,可采用导电性工具;为了减轻火花放电和感应带电的危险,可采用阻值为107~109Ω左右的导电性工具 为了限制产生危险的静电,烃类燃油在管道内流动时,流速与管径应满足以下关系ν2D≤
0.64式中q——流速,m/s;D——管径,m 为了防止静电放电,在液体灌装过程中不得进行取样、检测或测温操作进行上述操作前,应使液体静置一定的时间,使静电得到足够的消散或松弛为了避免液体在容器内喷射和溅射,应将注油管延伸至容器底部;装油前清除罐底积水和污物,以减少附加静电
3.接地 接地的作用主要是消除导体上的静电金属导体应直接接地为了防止火花放电,应将可能发生火花放电的间隙跨接连通起来,并予以接地 防静电接地电阻原则上不超过lMΩ即可;对于金属导体,为了检测方便,可要求接地电阻不超过100Ω~l000Ω 对于产生和积累静电的高绝缘材料,宜通过106Ω或稍大一些的电阻接地4.增湿 为防止大量带电,相对湿度应在50%以上;为了提高降低静电的效果,相对湿度应提高到65%~70%增湿的方法不宜用于防止高温环境里的绝缘体上的静电
5.抗静电添加剂 抗静电添加剂是化学药剂在容易产生静电的高绝缘材料中加入抗静电添加剂之后,能降低材料的体积电阻辛或表面电阻率以加速静电的泄露,消除静电的危险
6.静电中和器 静电中和器又称静电消除器静电中和器是能产生电子和离子的装置由于产生了电子和离子,物料上的静电电荷得到异性电荷的中和,从而消除静电的危险静电中和器主要用来消除非导体上的静电7.加强静电安全管理 静电安全管理包括制订关联静电安全操作规程、制订静电安全指标、静电安全教育、静电检测管理等内容【例题】以下防静电措施正确的是___ 、A.为了防止静电的危险,可采取取代易燃介质、降低爆炸性混合物的浓度、减少氧化剂含量等控制所在环境爆炸和火灾危险程度的措施 B.为了有利于静电的泄漏,可采用阻值为100Ω~l000Ω左右的导电性工具 C.为了防止静电放电,在液体灌装过程中不得进行取样、检测或测温操作 D. 接地的作用主要是消除导体上的静电对于金属导体,可要求接地电阻不超过lMΩ【答案】AC
五、电气装置安全
一、变配电站安全变配电站是企业的动力枢纽变配电站装有变压器、互感器、避雷器、电力电容器、高低压开关、高低压母线、电缆等多种高压设备和低压设备变配电站发生事故不仅使整个生产活动不能正常进行,还可能导致火灾和人身伤亡事故1.变配电站位置 变配电站位置应符合供电、建筑、安全的基本原则从安全角度考虑,变配电站应避开易燃易爆环境;变配电站宜设在企业的上风侧,并不得设在容易沉积粉尘和纤维的环境,变配电站不应设在人员密集的场所变配电站的选址和建筑应考虑灭火、防蚀、防污、防水,防雨、防雪、防振的要求地势低洼处不宜建变配电站变配电站应有足够的消防通道并保持畅通2.建筑结构 高压配电室、低压配电室、油浸电力变压器室、电力电容器室、蓄电池室应为耐火建筑蓄电池室应隔离 变配电站各间隔的门应向外开启;门的两面都有配电装置时,应两边开启门应为非燃烧体或难燃烧体材料制作的实体门长度超过7m的高压配电室和长度超过10m的低压配电室至少应有两个门 室内油量600kg以上的充油设备必须有事故蓄油设施贮油坑应能容纳100%的油3.间距、屏护和隔离 变配电站各部间距和屏护应符合专业标准的要求室外变、配电装置与建筑物应保持规定的防火间距室内充油设备油量60kg以下者允许安装在两侧有隔板的间隔内;油量60~600kg者须装在有防爆隔墙的间隔内;600kg以上者应安装在单独的间隔内4.通道 变配电站室内各通道应符合要求高压配电装置长度大于6m时通道应设两个出口;低压配电装置两个出口间的距离超过15m时应增加出口5.通风蓄电池室、变压器室、电力电容器室应有良好的通风
6.封堵 门窗及孔洞应设置网孔小于10×10mm的金属网,防止小动物钻入通向站外的孔洞、沟道应予封堵7.标志变配电站的重要部位应设有“止步,高压危险!”等标志8.连锁装置 断路器与隔离开关操动机构之间、电力电容器的开关与其放电负荷之间应装有可靠的连锁装置9.电气设备正常运行 电流、电压、功率因数、油量、油色、温度指示应正常;连接点应无松动、过热迹象;门窗、围栏等辅助设施应完好;声音应正常,应无异常气味;瓷绝缘不得掉瓷、不得有裂纹和放电痕迹并保持清洁;充油设备不得漏油、渗油10.安全用具和灭火器材 变配电站应备有绝缘杆、绝缘夹钳、绝缘靴、绝缘手套、绝缘垫、绝缘站台、各种标示牌、临时接地线、验电器、脚扣、安全带、梯子等各种安全用具变配电站应配备可用于带电灭火的灭火器材11.技术资料 变配电站应备有高压系统图、低压系统图、电缆布线图、二次回路接线图、设备使用说明书、试验记录、测量记录、检修记录、运行记录等技术资料
12.管理制度 变配电站应建立并执行各项行之有效的规章制度,如工作票制度、操作票制度、工作许可制度、工作监护制度、值班制度、巡视制度、检查制度、检修制度及防火责任制、岗位责任制等规章制度
二、主要变配电设备安全除上述变配电站的一般安全要求外,变压器等设备尚需满足以下安全要求1.电力变压器 电力变压器是变配电站的核心设备,按照绝缘结构分为油浸式变压器和干式变压器 油浸式变压器所用油的闪点在135~160℃之间,属于可燃液体变压器内的固体绝缘衬垫、纸板、棉纱、布、木材等都属于可燃物质,其火灾危险性较大,而且有爆炸的危险
1、变压器安装
1、变压器各部件及本体的固定必须牢固
2、电气连接必须良好;铝导体与变压器的连接应采用铜铝过渡接头
3、变压器的接地一般是其低压绕组中性点、外壳及其阀型避雷器三者共用的地接地必须良好,接地线上应有可断开的连接点
4、变压器防爆管喷口前方不得有可燃物体
5、位于地下的变压器室的门、变压器室通向配电装置室的门、变压器室之间的门均应为防火门
6、居住建筑物内安装的油浸式变压器,单台容量不得超过400kV·A
7、10kV变压器壳体距门不应小于1m,距墙不应小于
0.8m装有操作开关时不应小于1.2m、
8、采用自然通风时,变压器室地面应高出室外地面1.1m
9、室外变压器容量不超过315kV·A者可柱上安装,315kV·A以上者应在台上安装;一次引线和二次引线均应采用绝缘导线;柱上变压器底部距地面高度不应小于
2.5m、裸导体距地面高度不应小于
3.5m;变压器台高度一般不应低于
0.5m、其围栏高度不应低于
1.7m、变压器壳体距围栏不应小于1m、变压器操作面距围栏不应小于2m
10、变压器室的门和围栏上应有“止步,高压危险!”的明显标志
2、变压器运行 运行中变压器高压侧电压偏差不得超过额定值的士5%、低压最大不平衡电流不得超过额定电流的25%上层油温一般不应超过85℃;冷却装置应保持正常,呼吸器内吸潮剂的颜色应为淡蓝色;通向气体继电器的阀门和散热器的阀门应在打开状态,防爆管的膜片应完整,变压器室的门窗、通风孔、百叶窗、防护网、照明灯应完好;室外变压器基础不得下沉,电杆应牢固、不得倾斜 干式变压器的安装场所应有良好的通风,且空气相对湿度不得超过70%2.电力电容器电力电容器是充油设备,安装,运行或操作不当即可能着火甚至发生爆炸,电容器的残留电荷还可能对人身安全构成直接威胁
1、电容器安装
1、电容器所在环境温度一般不应超过40℃,周围空气相对湿度不应大于80%,海拔高度不应超过1000m;周围不应有腐蚀性气体或蒸汽,不应有大量灰尘或纤维;所安装环境应无易燃、易爆危险或强烈振动
2、总油量300kg以上的高压电容器应安装在单独的防爆室内;总油量300kg以下的高压电容器和低压电容器应视其油量的多少安装在有防爆墙的间隔内或有隔板的间隔内
3、电容器应避免阳光直射,受阳光直射的窗玻璃应涂以白色
4、电容器室应有良好的通风电容器分层安装时应保证必要的通风条件
5、电容器外壳和钢架均应采取接地或接零、措施
6、电容器应有合格的放电装置
7、高压电容器组总容量不超过100kvar时,可用跌开式熔断器保护和控制;总容量l00~300 kvar时,应采用负荷开关保护和控制;总容量300kvar以上时,应采用真空断路器或其他断路器保护和控制低压电容器组总容量不超过100kvar时,可用交流接触器、刀开关、熔断器或刀熔开关保护和控制;总容量100kvar以上时,应采用低压断路器保护和控制
2、电容器运行 电容器运行中电流不应长时间超过电容器额定电流的1.3倍;电压不应长时间超过电容器额定电压的1.1倍;电容器外壳温度不得超过生产厂家的规定值一般为60℃或65c、电容器外壳不应有明显变形,不应有漏油痕迹电容器的开关设备、保护电器和放电装置应保持完好3.高压开关 高压开关主要包括高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关高压开关用以完成电路的转换,有较大的危险性
1、高压断路器 高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备高压断路器有强有力的灭弧装置,既能在正常情况下接通和分断负荷电流,又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流 断路器分断电路时,如电弧不能及时熄灭,不但断路器本身可能受到严重损坏,还可能迅速发展为弧光短路,导致更为严重的事故 按照灭弧介质和灭弧方式,高压断路器可分为少油断路器、多油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、固体产气断路器和磁吹断路器 高压断路器必须与高压隔离开关串联使用,由断路器接通和分断电流,由隔离开关隔断电源因此,切断电路时必须先拉开断路器后拉开隔离开关;接通电路时必须先合上隔离开关后合上断路器为确保断路器与隔离开关之间的正确操作顺序,除严格执行操作制度外,10kv系统中常安装机械式或电磁式连锁装置 油断路器是有爆炸危险的设备为了防止断路器爆炸,应根据额定电压、额定电流和额定开断电流等参数正确选用断路器,并应保持断路器在正常的运行状态运行中,断路器的操作机构、传动机构、控制回路、控制电源应保持良好
2、高压隔离开关 高压隔离开关简称刀闸隔离开关没有专门的灭弧装置.不能用来接通和分断负荷电流,更不能用来切断短路电流隔离开关主要用来隔断电源,以保证检修和倒闸操作的安全隔离开关安装应当牢固,电气连接应当紧密、接触良好;与铜、铝导体连接须采用铜铝过渡接头 隔离开关不能带负荷操作拉闸、合闸前应检查与之串联安装的断路器是否在分闸位置运行中的高压隔离开关连接部位温度不得超过75℃机构应保持灵活
3、高压负荷并关 高压负荷开关有比较简单的灭弧装置,用来接通和断开负荷电流负荷开关必须与有高分断能力的高压熔断器配合使用,由熔断器切断短路电流 高压负荷开关的安装要求与高压隔离开关相似 高压负荷开关分断负荷电流时有强电弧产生.因此,其前方不得有可燃物
三、电气线路安全l.架空线路 凡挡距超过25m,利用杆塔敷设的高、低压电力线路都属于架空线路架空线路主要由导线、杆塔、横担、绝缘子、金具、基础及拉线组成 架空线路木电杆梢径不应小于150mm,不得有腐朽、严重弯曲、劈裂等迹象,顶部应做成斜坡形,根部应做防腐处理水泥电杆钢筋不得外露,杆身弯曲不超过杆长的
0.2%绝缘子的瓷件与铁件应结合紧密,铁件镀锌良好,瓷釉光滑、无裂纹,烧痕、气泡或瓷釉烧坏等缺陷拉线与电杆的夹角不宜小于45°,如果受到地形限制时,亦不应小于30°拉线穿过公路时其高度不应小于6m拉线绝缘子高度不应小于2.5m 架空线路的导线与地面、各种工程设施、建筑物、树木、其他线路之间,以及同一线路的导线与导线之间均应保持足够的安全距离2.电缆线路 电缆线路主要由电力电缆、终端接头、中间接头及支撑件组成 电缆线路有电缆沟或电缆隧道敷设、直接埋入地下敷设、挢架敷设、支架敷设、钢索吊挂敷设等敷设方式 敷设电缆不应损坏电缆沟、罐道、电缆井和人井的防水层 三相四线系统应采用四芯电力电缆,不应采用三芯电缆另加1根单芯电缆或以导线、电缆金属护套作中性线 电缆的最小弯曲半径应符合表1--7的要求表中D为电缆外径 电缆进入电缆沟、隧道、竖井、建筑物、盘柜、处应予封堵 电缆直接敷设不得应用非铠装电缆直埋电缆在直线段每隔50~100m处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物等处应设置明显的标志或标桩 电力电缆的终端头和中间接头,应保证密封良好,防止受潮电缆终端头、中间接头的外壳与电缆金属护套及铠装层均应良好接地
四、配电柜箱、 配电柜箱、分动力配电柜箱、和照明配电柜箱、,是配电系统的末级设备 1.配电柜箱、安装
1、配电柜箱、应用不可燃材料制作
2、触电危险性小的生产场所和办公室,可安装开启式的配电板
3、触电危险性大或作业环境较差的加工车间、铸造、锻造、热处理、锅炉房、木工房等场所,应安装封闭式箱柜
4、有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所,必须安装密闭式或防爆型的电气设施
5、配电柜箱、各电气元件、仪表、开关和线路应排列整齐,安装牢固,操作方便; 柜箱、应内无积尘、积水和杂物
6、落地安装的柜箱、底面应高出地面50~100mm;操作手柄中心高度一般为
1.2~
1.5m;柜箱、前方
0.8~
1.2m的范围内无障碍物
7、保护线连接可靠
8、柜箱、以外不得有裸带电体外露;必须装设在柜箱、外表面或配电板上的电气元件,必须有可靠的屏护 2.配电柜箱、运行 配电柜箱、内各电气元件及线路应接触良好,连接可靠;不得有严重发热、烧损现象配电柜箱、的门应完好;门锁应有专人保管
五、用电设备和低压电器 1.电气设备触电防护分类 按照触电防护方式,电气设备分为以下5类
1、0类这种设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电0类设备外壳上和内部的不带电导体上都没有接地端子
2、01类这种设备也是依靠基本绝缘来防止触电的,但是,这种设备的金属外壳上装有接地零、的端子,不提供带有保护芯线的电源线
3、I类这种设备除依靠基本绝缘外,还有一个附加的安全措施I类设备外壳上没有接地端子,但内部有接地端子,自设备内引出带有保护插头的电源线
4、I类这种设备具有双重绝缘和加强绝缘的安全防护措施
5、Ⅱ类这种设备依靠超低安全电压供电以防止触电 手持电动工具没有0类和0I类产品,市售产品基本上都是Ⅱ类设备移动式电气设备大部分是I类产品
2.电气设备外壳防护 电动机、低压电器的外壳防护包括两种;第一种是对固体异物进人内部以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护;第二种是对水进人内部的防护 外壳防护等级按如下方法标志 第一位数字表示第一种防护型式的等级;第二位数字表示第二种防护型式的等级仅考虑一种防护时,另一位数字用“×”代替如勿需特别说明,附加字母可以省略例如,IP54为防尘、防溅型电气设备,IP65为尘密、防喷水型电气设备3.电动机电动机把电能转变为机械能,分为直流电动机和交流电动机交流电动机又分为同步电动机和异步电动机即感应电动机、,而异步电动机又分绕线型电动机和笼型电动机电动机是工业企业最常用的用电设备作为动力机,电动机具有结构简单、操作方便、效率高等优点生产企业中电动机消耗的电能占总能源耗量的50%以上 电动机的电压、电流、频率、温升等运行参数应符合要求,电压波动不得超过-5%~+10%、电压不平衡不得超过5%,电流不平衡不得超过10%任何情况下,电动机的绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000Ω 电动机必须装设短路保护和接地故障保护,并根据需要装设过载保护、断相保护和低电压保护熔断器熔体的额定电流应取为异步电动机额定电流的
1.5~
2.5倍热继电器热元件的额定电流应取为电动机额定电流的l~
1.5倍,其整定值应接近但不小于电动机的额定电流 电动机应保持主体完整、零附件齐全、无损坏,并保持清洁 除原始技术资料外,还应建立电动机运行记录、试验记录、检修记录等资料4.手持电动工具和移动式电气设备 手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、手电锯等工具移动式设备包括蛤蟆夯、振捣器、水磨石磨平机等电气设备
1、触电危险性 手持电动工具和移动式电气设备是触电事故较多的用电设备事故较多的主要原因是
1、这些工具和设备是在人的紧握之下运行的,人与工具之间的接触电阻小,一旦工具带电,将有较大的电流通过人体,容易造成严重后果;同时,操作者一旦触电,由于肌肉收缩而难以摆脱带电体,也容易造成严重后果
2、这些工具和设备有很大的移动性,其电源线容易受拉、磨而损坏,电源线连接处容易脱落而使金属外壳带电,导致触电事故
3、这些工具和设备没有固定的工位,运行时振动大,而且可能在恶劣的条件下运行,本身容易损坏而使金属外壳带电,导致触电事故
2、安全使用条件
1、Ⅱ类、Ⅲ类设备没有保护接地或保护接零的要求;I类和0I类设备必须采取保护接地或保护接零措施设备的保护线应接向保护干线
2、移动式电气设备的保护零线或地线、不应单独敷设,而应当与电源线采取同样的防护措施,即采用带有保护芯线的橡皮套软线作为电源线专用保护芯线应当是截面积不小于
0.75~
1.5mm的软铜线电缆不得有破损或龟裂、中间不得有接头;电源线与设备之间的防止拉脱的紧固装置应保持完好设备的软电缆及其插头不得任意接长、拆除或调换
3、移动式电气设备的电源插座和插销应有专用的接零地、插孔和插头其结构应能保证插入时接零地、插头在导电插头之前接通,拔出时接零地、插头在导电插头之后拔出
4、一般场所,手持电动工具应采用Ⅱ类设备在潮湿或金属构架上等导电性能良好的作业场所,必须使用Ⅱ类或Ⅲ类设备在锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄的特别危险场所,应使用Ⅲ类设备;如果使用Ⅱ类设备,则必须装设额定漏电动作电流不大于15mA、动作时间不大于
0.ls漏电保护器;而且,Ⅲ类设备的隔离变压器、l类设备的漏电保护器以及Ⅱ、Ⅲ类设备控制箱和电源联接器等必须放在外面
5、使用I类设备应配用绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫等安全用具
6、设备的电源开关不得失灵、不得破损并应安装牢固,接线不得松动,转动部分应灵活
7、绝缘电阻合格,带电部分与可触及导体之间的绝缘电阻I类设备不低于2MΩ,Ⅱ类设备不低于7MΩ5.电焊设备 用手工操作焊条进行焊接的电弧焊即称为手工电弧焊手工电弧焊应用很广,其不安全因素也比较多其主要安全要求如下
1、电弧熄灭时焊钳电压较高,为了防止触电及其他事故,电焊工人应当戴帆布手套、穿胶底鞋在金属容器中工作时,还应戴上头盔、护肘等防护用品电焊工人的防护用品还应能防止烧伤和射线伤害
2、在高度触电危险环境中进行电焊时,可以安装空载自停装置
3、固定使用的弧焊机的电源线与普通配电线路同样要求;移动使用的弧焊机的电源线应按临时线处理弧焊机的二次线路最好采用2条绝缘线
4、弧焊机的电源线上应装设有隔离电器、主开关和短路保护电器
5、电焊机外露导电部分应采取保护接零或接地、措施为了防止高压窜入低压造成的危险和危害,交流弧焊机二次侧应当接零或接地、但必须注意二次侧接焊钳的一端是不允许接零或接地的,二次侧的另一条线也只能一点接零或接地、,以防止部分焊接电流经其他导体构成回路
6、弧焊机一次绝缘电阻不应低于1MΩ,二次绝缘电阻不应低于
0.5MΩ弧焊机应安装在干燥、通风良好处,不应安装在易燃易爆环境、有腐蚀性气体的环境、有严重尘垢的环境或剧烈振动的环境室外使用的弧焊机应采取防雨雪措施,工作地点下方有可燃物品时应采取适当的安全措施
7、移动焊机时必须停电6.低压控制电器 低压控制电器主要用来接通、断开线路和用来控制电气设备.包括刀开关、低压断路器、减压起动器、电磁起动器等
1、控制电器一般安全要求
1、电压、电流、断流容量、操作频率、温升等运行参数符合要求
2、结构型式与使用的环境条件相适应
3、灭弧装置包括灭弧罩、灭弧触头,灭弧用绝缘板、完好
4、触头接触表面光洁,接触紧密,并有足够的接触压力;各极触头应当同时动作
5、防护完善,门或盖、上的连锁装置可靠,外壳、手柄、漆层无变形和损伤
6、安装合理、牢固;操作方便,且能防止自行合闸;一般情况下,电源线应接在固定触头上
7、正常时不带电的金属部分接地或接零、良好
8、绝缘电阻符合要求
2、刀开关 刀开关是手动开关,包括胶盖刀开关、石板刀开关、铁壳开关、转扳开关、组合开关等刀开关没有或只有极为简单的灭弧装置,不能切断短路电流因此,刀开关下方应装有熔体或熔断器对于容量较大的线路,刀开关须与有切断短路电流能力的其他开关串联使用用刀开关操作异步电动机及其他有冲击电流的动力负荷时,刀开关的额定电流应大于负荷电流的3倍,并应该在刀开关上方另装一组熔断器刀开关所配用熔断器和熔体的额定电流不得大于开关的额定电流
3、低压断路器 低压断路器是具有很强的灭弧能力的低压开关低压断路器的合闸由人工操作;分闸可由人工操作,也可在故障情况下自动分闸低压断路器瞬时动作过电流脱扣器用于短路保护,其动作电流的调整范围多为额定电流的4~10倍其整定电流应大于线路上可能出现的峰值电流,并应为线路末端单相短路电流的2/3长延时动作过电流脱扣器应按照线路计算负荷电流或电动机额定电流整定,用于过载保护 运行中的低压断路器的机构应保持灵括,各部分应保持干净的1/3时,应予更换应定期检查各脱扣器的整定值.
4、接触器 接触器是电磁起动器的核心元件 接触器的额定电流应按电动机的额定电流和工作状态来选择为电动机的额定电流的
1.3~2倍工作繁重者应取较大的倍数 接触器在运行中应注意以下问题
1、工作电流不应超过额定电流,温度不得过高.分合指示应与接触器的实际状况相符,连接和安装应牢固,机构应灵活,接地或接零应良好,接接触器运行环境应无有害因素
2、触头应接触良好、紧密,不得过热;主触头和辅助触头不得有变形和烧伤痕迹,触头应有足够的压力和开距;主触头同时性应良好;灭弧罩不得松动、缺损
3、声音不得过大;铁芯应吸合良好;短路环不应脱落或损坏;铁芯固定螺栓不得松动;吸引线圈不得过热;绝缘电阻必须合格7.低压保护电器 低压保护电器主要用来获取、转换和传递信号.井通过其他电器对电路实现控制,熔断器和热继电器属于最常见的低压保护电器
1、熔断器 熔断器有管式熔断器、插式熔断嚣、螺塞式熔断器等多种型式.管式熔断器有两种,一种是纤维材料管,由纤维材料分解大量气体灭弧;一种是陶瓷管,管内填充石英砖,由石英砂冷却和熄灭电弧管式熔断器和螺塞式熔断器都是封闭式结构,电弧不容易与外界接触,适用范围较广管式熔断器多用于大容量的线路螺塞式熔断器和插式熔断器用于中、小容量线路 熔断器熔体的热容量很小,动作很快,宜于用作短路保护元件,在照明线路和其他没有冲击载荷的线路中;熔断器也可用作过载保护元件 熔断器的防护形式应满足生产环境的要求;其额定电压符合线路电压;其额定电流满足安全条件和工作条件的要求;其极限分断电流大于线路上可能出现的最大故障电流对于单台笼型电动机,熔体额定电流按下式选取IFU=
1.5~
2.
5、IM式中 IFU——熔体额定电流,A; IM——电动机额定电流,A 对于没有冲击负荷的线路,熔体额定电流可按下式选取 IFU=
0.85~
1、Iw式中,Iw——线路导线许用电流,A 同一熔断器可以配用几种不同规格的熔体,但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流熔断器各接触部位应接触良好爆炸危险的环境不得装设电弧可能与周圈介质接触的熔断器;一般环境也必须考虑防止电孤飞出的措施不得轻易改变熔体的规格;不得使用不明规格的熔体
2、热继电器热继电器也是利用电流的热效应制成的它主要由热元件、双金属片、控制触头等组成热继电器的热容量较大,动作不快,只用于过载保护 热元件的额定电流原则上按电动机的额定电流选取,对于过载能力较低的电动机,如果启动条件允许,可按其额定电流的60%~80%选取;对于工作繁重的电动机,可按其额定电流的110~125%选取;对于照明线路.可按负荷电流的
0.85~1倍选取【例题】隔离开关拉闸、合闸前应检查与之串联安装的断路器是否在___位置 、A.固定 B.接通 C.合闸 D.分闸 【答案】D 第四节 机械电气防火防爆安全技术火灾和爆炸往往造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失机电装置,特别是电气装置起火成灾的事例是很多见的引起火灾的电气原因是仅次于一般明火的第二位原因
一、引燃源
一、电气引燃源
1.危险温度电气设备运行时发热和温度都限制在一定范围内,但在异常情况下可能产生危险温度
1、过热产生的危险温度
1、短路发生短路时,电流增大为正常时的数倍乃至数十倍,而产生的热量又与电流的平方成正比,使得温度急剧上升,产生危险温度雷电放电电流极大,有类似短路电流但比短路电流更为强烈的热效应,也可产生危险温度
2、接触不良不可拆卸的接点连接不牢、焊接不良或接头处夹有杂物,可拆卸的接头连接不紧密或由于振动而松动,可开闭的触头没有足够的接触压力或表面粗糙不平等,均可能增大接触电阻,产生危险温度特别是不同种类金属连接处,由于二者的理化性能不同,连接将逐渐恶化,产生危险温度
3、严重过载过载量太大或过载时间太长,可产生危险温度
4、铁芯过热电气设备铁芯短路、线圈电压过高、通电后不能吸合,可产生危险温度
5、散热失效电气设备散热油管堵塞、通风道堵塞、安装位置不当、环境温度过高或距离外界热源太近,使散热失效,可产生危险温度
6、接地及漏电接地电流和集中在某一点的漏电电流,可引起局部发热,产生危险温度
7、机械故障电动机、接触器被卡死,电流增加数倍,可产生危险温度
8、电压波动太大电压过高,除使铁芯发热增加外,对于恒电阻负载,还会使电流增大,增加发热;电压过低,除使电磁铁吸合不牢或吸合不上外,对于恒功率负载,还会使电流增大,增加发热两种情况都可产生危险温度
2、电热器具和照明灯具的危险温度电炉、电烘箱、电熨斗、电烙铁、电褥子等电热器具和照明器具的工作温度较高电炉电阻丝的工作温度达800℃,电熨斗和电烙铁的工作温度达500~600℃,100W白炽灯泡表面温度达170~220℃,1000W卤钨灯表面温度达500~800℃等上述发热部件紧贴可燃物或离可燃物太近,即可能会引燃成灾白炽灯泡灯丝温度高达2000~3000℃,当灯泡爆碎时,炽热的钨丝落到可燃物上,也会引起燃烧灯座内接触不良会造成过热,日光灯镇流器散热不良也会造成过热,都可能引燃成灾2.电火花和电弧电火花是电极间的击穿放电;大量电火花汇集起来即构成电弧电弧温度高达8000℃电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧,还能使金属熔化、飞溅,构成二次引燃源电火花分为工作火花和事故火花工作火花指电气设备正常工作或正常操作过程中产生的电火花例如,刀开关、断路器、接触器、控制器接通和断开线路时会产生电火花;插销拔出或插入时产生的火花;直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处、绕线式异步电动机的电刷与滑环的滑动接触处也会产生电火花等事故火花是线路或设备发生故障时出现的电火花,包括短路、漏电、松动、接地、断线、分离时形成的电火花及变压器、多油断路器等高压电气设备绝缘表面发生的闪络等事故火花还包括由外部原因产生的雷电火花、静电火花、电磁感应火花等
二、非电气引燃源 1.明火
1、吸烟包括打火机、火柴和烟头的明火
2、取暖器具包括电炉、取暖用火炉燃油炉、燃气炉等、
3、焊接与切割2高热物体及高温表面包括高温蒸气管道表面,高温气体,液体管道及热交换器的金属表面,高温管道的托梁、滑板及轨道,加热炉、干燥炉炉壁等3.自燃发热及化学反应热包括氧化反应发热如油浸物自燃发热、煤自燃发热、,氧化反应发热,发酵发热等4冲击和摩擦包括飞散物的冲击,掉落物、倒塌物的撞击,气锤的冲击,制动器的摩擦等5.绝热压缩关闭压缩机的排水阀等操作可导致绝热压缩6.光线紫外线和红外线有很高的热效应玻璃瓶、金色缸、橱窗等的聚焦作用能产生很高的温度
二、危险物质和危险环境
一、危险物质爆炸危险物质分为以下三类I类;矿井甲烷;Ⅱ类爆炸性气体、蒸气、薄雾;Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维爆炸性气体、蒸气按引燃温度分为6组表l—
11、爆炸性粉尘、纤维按引燃温度分为3组表1—
12、爆炸性气体、蒸气接最小点燃电流比和最大试验安全间隙分为ⅡA级、ⅡB级、ⅡC级爆炸性粉尘、纤维按其导电性和爆炸性分为ⅢA级和ⅢB级
二、危险环境1.气体、蒸气爆炸危险环境
1、0区指正常运行时连续出现或长时间出现或短时间频繁出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域除了装有危险物质的封闭空间如密闭的容器、贮油罐等内部气体空间、外,很少存在0区
2、1区指正常运行时可能出现预计周期性出现或偶然出现、的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域
3、2区指正常运行时不出现,即使出现也只可能是短时间偶然出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域2.粉尘、纤维爆炸危险环境
1、10区指正常运行时连续或长时间或短时间频繁出现爆炸性粉尘、纤维的区域
2、11区指正常运行时不出现,仅在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤维的区域
3.火灾危险环境火灾危险环境分为21区、22区和23区,分别是有可燃液体、可燃粉体或纤维和可燃固体存在的火灾危险环境
三、防火防爆技术
一、综合防火防爆技术
1.限制形成爆炸性混合物包括采取密闭作业、防止泄漏、防止可燃物堆积等措施2.使用安全装置 包括成分控制装置、温度控制装置、阻火器、水封、安全阀、逆止阀、压力表、紧急停车装置、监测装置、信号装置、报警装置等自动装置3.消除点火源包括控制各种引燃源的措施4.惰化和稀释包括用N2,CO等代替空气,强化通风等措施5.耐燃结构和抗爆结构包括建筑的耐燃结构,容器和设备的抗爆结构6.隔离和间距包括防油堤、防爆墙等设施及保持防火、防爆间距7.泄压包括容器、厂房的泄压、泄爆设计
二、电气防爆
1.防爆电气设备
1、防爆电气设备类型 防爆型电气设备有隔爆型标志d、、增安型标志e、、充油型标志o、、充砂型标志q、、本质安全型标志i、、正压型标志p、、无火花型标志n、和特殊型标志s、设备例如dⅡBT4是隔爆型、ⅡB级、T4组的防爆型电气设备
2、危险环境的电气设备选型应根据电气设备安装环境的类型和等级、电气设备的种类选用防爆型电气设备所选用的防爆电气设备的级别和组别不应低于该环境内爆炸性混合物的级别和组别典型例子见表1—13至表1—
152.防爆电气线路在爆炸危险环境中,电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择、导体材质的选择、连接方法的选择等均应根据环境的危险等级进行
1、位置选择应当在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置敷设电气线路
2、敷设方式选择爆炸危险环境中电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线
3、隔离密封敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时,应采用非燃性材料严密堵塞
4、导线材料选择爆炸危险环境危险等级1区的范围内,配电线路应采用铜芯导线或电缆在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆煤矿井下不得采用铝芯电力电缆爆炸危险环境危险等级2区的范围内,电力线路应采用截面积4mm2及以上的铝芯导线或电缆,照明线路可采用截面积2.5mm2及以上的铝芯导线或电缆
5、允许载流量1区、2区绝缘导线截面和电缆截面的选择,导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的
1.25倍引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的
1.25倍
6、电气线路的连接l区和2区的电气线路的中间接头必须在与该危险环境相适应的防爆型的接线盒或接头盒附近的内部1区宜采用隔爆型接线盒,2区可采用增安型接线盒2区的电气线路若选用铝芯电缆或导线时,必须有可靠的用铜铝过渡接头 第六节 主要机械电气安全有关技术规程与标准
1.机械制造企业安全质量标准化考核评级标准安监管管二字
[2005]、11号、
2.机械安全风险评价的原则GB/T16856--
1997、
3.机械加工设备一般安全要求GB12266--
1990、
4.金属切削机床安全防护通用技术条件GB15760--
1995、
5.用电安全导则GB/T13869--
1992、
6.防止静电事故通用导则GB12158--
1990、
7.起重机械吊具与索具安全规程LD48--
1993、
8.通用用电设备配电设计规范GB50055--
1993、
9.低压配电设计规范GB50054--
1995、
10.电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169--
1992、
11.漏电保护器安装和运行GB13955--
1992、
12.建筑防雷设计规范GB50057--
1994、
13.爆炸和火危险环境电力装置设计规范GB50058--
1992、第二章节防火防爆安全技术第一节 火灾安全基础知识
一、燃烧与火灾
(一)燃烧与火灾的定义、条件和过程
1. 燃烧的定义燃烧是物质与氧化物之间的放热反应,它通常会在同时释放出火焰或可见光2.火灾的定义 火灾是火失去控制蔓延而形成的一种灾害性燃烧现象,它通常造成人或物的损失3.燃烧和火灾发生的必要条件同时具备氧气、可燃物、点火源,即火的三要素,简称火三角这三个要素缺少任何一个,燃烧不能发生和维持,因此火的三要素是火灾燃烧的必要条件在火灾防治中,如果能够阻断火三角的任何一个要素就可以扑灭火灾4.不同可燃物燃烧的过程火灾中气态可燃物通常为扩散燃烧,即可燃物和氧气边混合边燃烧;液态可燃物包括受热后先液化后燃烧的固态可燃物、通常先是蒸发为可燃蒸气,可燃蒸气与氧化剂再发生燃烧;固态可燃物先是通过热解等过程产生可燃气体,可燃气体与氧化剂再发生燃烧
二、火灾的分类按燃料性质,火灾又可分为A类、B类、C类和D类火灾A类火灾是固体物质火灾;B类火灾为液体或可熔化的固体火灾;C类火灾为气体火灾;D类火灾为金属火灾
三、闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念
1、闪燃可燃物表面或上方在很短时间内0~1 s、重复出现火焰一闪即灭的现象
2、阴燃没有火焰和可见光的燃烧
3、爆燃伴随爆炸的燃烧波,以亚音速传播
4、自燃由于自加热引起的自发引燃自加热可以是内部发热反应引起的温度升高,也可以是由于通电发热而产生的温度升高
四、 闪点、燃点、自燃点的定义
1、闪点在规定条件下,材料或制品加热到释放出的气体瞬间着火并出现火焰的最低温度
2、燃点在规定的条件下,用标准火焰使材料引燃并继续燃烧一段时间所需的最低温度
3、自燃点在规定条件下.不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低温度
五、火灾防治途径和阻燃方法
1. 火灾防治途径火灾防治途径一般分为设计与评估、阻燃、火灾探测、灭火等在建筑及工程的设计阶段就可以考虑到火灾安全,进行安全设计,对已有的建筑和工程可以进行危险性评估,从而确定人员和财产的火灾安全性能;对于建筑材料和结构可以进行阻燃处理,降低火灾发生的概率和发展的速率;一旦火灾发生,要准确、及时地发现它.并克服误报警因素;发现火灾之后,要合理配置资源,迅速、安全地扑灭火灾目前,火灾防治的趋势是“清洁阻燃、智能探测、清洁高效灭火、性能化设计与评估”火灾防治途径环环相扣,就构成了火灾防治系统
2. 阻燃高分子材料已广泛应用到工业、民用和建筑等各个领域,由于这些材料大部分是由碳氢元素组成且易燃,具有潜在的火灾危险性采用高分子材料阻燃化技术可以克服或降低高分子材料的可燃性,减少火灾的发生及蔓延 高分子材料阻燃化技术主要通过阻燃剂使聚合物不容易着火或着火后其燃烧速度变慢阻燃剂按其使用方法分为反应型和添加型两种
(1)添加型阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂,它们和树脂进行机械混合后赋予树脂一定的阻燃性能,主要用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯等树脂中它的优点是使用方便、适应面广,但对聚合物的使用性能有较大的影响
(2)反应型阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,使聚合物本身含有阻燃成分多用于缩聚反应,如聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂、聚碳酸醋等反应型阻燃剂具有赋予组成物或聚合物永久阻燃性的优点 阻燃剂大多数是元素周期表中的第VA,ⅦA和ⅢA族元素的化合物如第VA族的氮、磷、砷、锑和铋的化合物,第ⅦA族的氯和溴的化合物以及第ⅢA族的硼、铝的化合物此外硅、镁和钼的化合物也可作阻燃剂使用其中最常用和最重要的是磷、氯、溴、锑和铝的化合物 理想的阻燃剂应当是无色,易于加入聚合物或组成物中,与其他组分相容性好,对热和光的反应稳定,且具有良好的阻燃性和非迁移性,对聚合物的物理性能没有明显的不利影响另一方面,阻燃剂本身的毒性较小,当加入到聚合物后不增加材料燃烧过程中的毒性 在人们对阻燃剂及阻燃材料需求量增大的同时,人们对阻燃剂及阻燃材料的性能要求也更加多面化到目前为止,绝大多数阻燃剂不能同时满足上述这些性能要求,往往是增加阻燃性能的同时影响材料的其他性能因此,综合性能优化的阻燃技术是将阻燃性能、物理性能和应用性相互和谐统一,满足材料的使用要求及减少火灾风险 目前广泛使用的含卤材料具有优良的阻燃性但是当火灾发生时,由于这些材料的分解和燃烧时会产生大量烟雾,其主要起阻燃的卤化氢是有毒、有腐蚀性的气体,从而妨碍救火和人员的疏散,腐蚀仪器和设备,造成“二次灾害”因此,它将被逐渐淘汰,取而代之的是更为清洁、环保的综合性能优化的阻燃技术及其产品
(六)典型火灾的发展规律初起期、发展期、最盛期和熄灭期初起期是火灾从无到有开始发生的阶段,这一阶段可燃物的热解过程至关重要;发展期是火势由小到大发展的阶段,这一阶段通常满足时间平方规律,即火灾热释放速率随时间的平方非线性发展,轰燃就发生在这一阶段;最盛期的火灾燃烧方式是通风控制火势的大小由建筑物的通风情况决定;熄灭期是火灾由最盛期开始消减直至熄灭的阶段,熄灭的原因可以是燃料不足、灭火系统的作用等由于建筑物可燃物、通风等条件的不同,建筑火灾有可能达不到最盛期,而是缓慢发展后就熄灭了 七)火灾探测原理与方法
1.火灾探测 火灾探测报警系统本身并不能影响火灾的自然发展进程,其主要作用是及时将火灾迹象通知有关人员,以便他们准备疏散或组织灭火,延长建筑物可供疏散的时间并通过联动系统启动其他消防设施在火灾的早期阶段,准确的探测到火情并迅速报警,对于及时组织有序快速疏散、积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾损失都具有重要的意义
2. 火灾探测的基本原理 在火灾的孕育与初期阶段,建筑物内会出现不少特殊现象或征兆,如发热、发光、发声以及散发出烟尘、可燃气体、特殊气味等这些特性是物质燃烧过程中发生物质转换和能量转换的结果,为早期发现火灾、进行火灾探测提供了依据深人分析火灾早期现象的特征,从中提取出可用于火灾探测的信息是一项极其重要的工作按照探测元件与探测对象的关系,火灾探测原理可分为接触式和非接触式两种基本类型 1)接触式探测 在火灾的初期阶段,烟气是反映火灾特征的主要方面接触式探测就是利用某种装置直接接触烟气来实现火灾探测的,只有当烟气到达该装置所安装的位置时感受元件方可发生响应烟气的浓度、温度、特殊产物的含量等都是探测火灾的常用参数在普通建筑物中使用最多的是点式探测器,它们有一个直径约10Cm壳体,其内部安装了某种感受烟气浓度、温度或代表燃烧产物如CO、的元件,当进入壳体的烟气所具有的浓度或温度达到所用元件的设定危险阈值时便发出报警在某些特殊场合下,接触式探测器也可做成线型,如适宜在电缆沟内使用的缆线式感温探测器,它们是根据缆线所在空间环境的温度变化来判断火灾的 2)非接触式探测 非接触式火灾探测器主要是根据火焰或烟气的光学效果进行探测的由于探测元件不必触及烟气,可以在离起火点较远的位置进行探测,所以探测速度较快,适宜探测那些发展较快的火灾这类探测器主要有光束对射式探测器、感光火焰、式探测器和图像式探测器
(1)光束式探测器是将发光元件和受光元件分成两个部件,分别安装在建筑空间的两个位置当有烟气从两者之间通过时,烟气浓度致使光路之间的减光量达到报警阈值时,便可发出火灾报警信号
(2)火焰式探测器利用光电效应探测火灾,主要探测火焰发出的紫外光或红外光,而不用可见光波段,因为它不易有效地把火焰的辐射与周围环境的背景辐射区别开来
(3)图像式探测器是利用摄像原理发现火灾的,目前主要采取红外摄像与日光盲热释电预警器件进行复合一旦发生火灾,火源及相关区域必然发出一定的红外辐射在远处的摄像机发现这种信号后,便输入到计算机中进行综合分析若判定确实是火灾信号,则立即发出报警由于它所给出的是图像信号,因此具有很强的可视和火源空间定位功能,有助于减少误报警和缩短火灾确认时间,增加人员疏散时间和实现早期灭火 【例题】对火灾蔓延迅速,有强烈火焰辐射和少量烟、热的,常用___ 、A感光火灾探测器 B感温火灾探测器 C.感烟火灾探测器 D光束式探测器【答案】 A
(八)灭火的原理,灭火方法的分类及特点
3. 灭火剂1)气体灭火剂 气体灭火剂的使用最早始于19世纪末期由于气体灭火剂具有施放后对保护设备无污染、无损害等优点,其防护对象逐步向各种不同领域扩充由于二氧化碳的来源较广,利用隔绝空气后的窒息作用可成功抑制火灾,因此早期的气体灭火剂主要采用二氧化碳在研究二氧化碳灭火系统的同时,国际社会及一些西方发达国家不断地开发新型气体灭火剂,经过几十年研究,终于发现卤代烷
1211、1301灭火剂具有优良的灭火性能,因此在一段时间内卤代烷灭火剂基本统治了整个气体灭火领域后来,人们逐渐发现释放后的卤代烷灭火剂与大气层的臭氧会发生反应,致使臭氧层出现空洞,使生存环境恶化因此,国家环保局于1994年专门发出《关于非必要场所停止再配置卤代烷灭火器的通知》 在淘汰卤代烷灭火剂的同时,促使人们寻找新的环保气体替代其中被列为国际标准草案ISO 14520的替代物有14种,综合各种替代物的环保性能及经济分析,七氟丙烷灭火剂最具推广价值该灭火剂属于含氢氟烃类灭火剂,国外称为FM一200,具有灭火浓度低、灭火效率高、对大气无污染的优点另外,混合气体IG一541灭火剂同样对大气层具有无污染的特点,现已逐步并始使用它是由氮气、氩气、二氧化碳自然组合的一种混合物,平时以气态形式储存,所以喷放时不会形成浓雾或造成视野不清,使人员在火灾时能清楚地分辨逃生方向且对人体基本无害 2)泡沫灭火剂 高倍数泡沫灭火系统替代低倍数泡沫灭火系统是当今发展的趋势高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数高201—1000倍、,能在短时间内迅速充满着火空间,特别适用于扑灭大空间火灾,并具有灭火速度快的优点;低倍数泡沫灭火剂主要靠泡沫覆盖着火对象表面,将空气隔绝而灭火,且伴有水渍损失,所以它对液化烃的流淌火灾、地下工程、船舶、贵重仪器设备和物品的灭火是无能为力的高倍数泡沫灭火技术已被各工业发达国家应用到石油化工、冶金、地下工程、大型仓库和贵重仪器库房等场所尤其在近10年来,高倍数泡沫灭火技术多次在油罐区、液化烃罐区、地下油库、汽车库、油轮、冷库等场所扑救失控性大火时起到决定性作用
2. 烟气控制 烟气控制指所有可以单独或组合起来使用以减轻或消除火灾烟气危害的方法建筑物发生火灾后,有效的烟气控制是保护人民生命财产安全的重要手段主要有两条途径一是挡烟,二是排烟挡烟是指用某些耐火性能好的物体或材料把烟气阻挡在某些限定区域,不让它流到可对人和物产生危害的地方这种方法适用于建筑物与起火区设有开口、缝隙或漏洞的区域排烟就是使烟气沿着对人和物没有危害的渠道排到建筑外,从而消除烟气的有害影响排烟有自然排烟和机械排烟两种形式 排烟囱、排烟井是建筑物中常见的自然排烟形式,它们主要适用于烟气具有足够大的浮力、可能克服其他阻碍烟气流动的驱动力的区域机械排烟可克服自然排烟的局限,有效地排出烟气
1、防烟分隔(Compartmentation) 在建筑物中,墙壁、隔板、楼板和其他阻挡物都可作为防烟分隔,它们能使离火源较远的空间不受或少受烟气的影响这些物体可以单独使用有人称之为被动式防烟分隔、,也可与加压方式配合使用防烟分隔物本身也存在一定的烟气泄漏,泄漏量由该物体缝隙的大小、形状以及该物体两侧的压差决定
2、非火源区的烟气稀释(Dilution) 烟气稀释又称烟气净化、烟气清除或烟气置换比如开门就是一种烟气稀释方法当烟气由一个空间泄漏到另一空间时采取烟气稀释可使后一空间的烟气或粒子浓度控制在人可承受的程度若烟气泄漏量与所保护空间的体积或进出该空间的净化空气流率相比较小时,这种方法很有效烟气稀释对火灾扑灭后清除烟气也很有用处
3、加压控制(Pressurization)使用风机可在防烟分隔物的两侧造成压差,从而控制烟气流过
4、空气流(Airflow) 在铁路和公路隧道、地下铁道的火灾烟气控制中,空气流用得很广泛用这种方法阻止烟气运动需要很大的空气流率,而空气流又会给火灾提供氧气,因此它需要较复杂的控制通常在建筑物内的应用不很多空气流是控制烟气的基本方法之一,除了大火已被抑制或燃料已被控制的少数情况外,一般不采用这种方法
5、浮力(Buoyancy) 在风机驱动和自然通风系统中,都经常利用热烟气的浮力机制排烟,大空间的风机通风已广泛用在中庭和购物中心大厅中,与此相关的一个问题是水喷头喷出的液体会冷却烟气,使其浮力减少,从而降低这种系统的排烟效率九)火灾危险性分析随着我国经济建设和城市化的快速发展,大型复杂的现代建筑物越来越多地涌现由于这些建筑与传统建筑在使用功能、建筑材料、结构形式、空间大小、配套设施等方面有很大的不同,给防火安全带来很多新的问题,
二、点火源及其控制
一、点火源的概念及其分类 点火源是指能够使可燃物与助燃物发生燃烧反应的能量来源这种能量既可以是热能、光能、电能、化学能,也可以是机械能根据点火源产生能量的来源不同,点火源可分为火焰、火星、高热物体、电火花、静电火花、撞击、摩擦化学反应热、光线聚焦等
二、控制火源引起火灾的方法1.化学点火源引起火灾成因主要分为两种
1、化学自热着火 化学自热着火是指在常温常压下,可燃物不需要外界加热,而是依靠特定条件下自身的反应放出的热量着火这里讲的特定条件包括与水作用、与空气作用、性质相抵触的物品相互作用等对其控制应当结合以下特点
1、与水作用化学自热着火遇水反应发生自热着火的物质主要有活泼金属、金属氢化物、金属磷化物、金属碳化物、金属粉末等其特点是与水反应放出氢气、磷化氢、甲烷、乙炔等可燃气体和大量的化学反应热可燃气体在局部的高温环境中与空气中的氧作用,引起燃烧
2、与空气接触化学自热着火黄磷、烷基铝、有机过氧化物等物质,能与空气中的氧发生化学反应而着火
3、相互接触化学自热着火相互接触化学自热着火的物质,一般情况下一种是强氧化剂,另一种是强还原剂,混合后由于强烈的氧化还原反应而自热着火例如乙炔与氯气混合、甘油遇高锰酸钾、甲醇遇氧化钠、松节油遇浓硫酸,均可立即发生自燃着火
2、蓄热自热着火 煤、植物、涂油等可燃物质都有蓄热自热的特点,长期堆积在一起,会发生蓄热自热着火对其控制应当结合以下特点
1、在一定条件下,能与氧发生缓慢氧化反应,同时放出热量
2、在储存过程中,散热条件不好,通风不良,氧化放出的热量散不出去;堆积内积热不散,促使温度上升,反应加快,当温度达到可燃物的自燃点时,可燃物就会着火
3、蓄热自热着火是一个缓慢过程,一般需要相当长时间进行热量积蓄,才会引起着火2.电气火源引起火灾成因 随着人民的生活水平不断提高,越来越多的电器进入寻常百姓家,稍有不慎,就可能引起火灾控制该类点火源时应当注意以下特点电动机马达、超负荷运转或绝缘不良、短路发热起火;电气线路安装不牢或接头松动打火,引起周围可燃物着火;乱接乱拉电线或线路绝缘层老化、破损,导致并线短路,产生电火花起火;变压器线圈绝缘损坏或接头接触不良等造成短路或电阻过大发热起火;用过的电熨斗、电烙铁、电炉等未切断电源起火;熔丝保险丝、安装使用不合格,超负荷时失去保护作用或用其他金属丝代替保险丝引起火灾;使用大功率灯泡靠近可燃物而着火3.机械点火源引起火灾成因 机械点火源即由撞击和摩擦等机械作用形成的点火源一般来说,在撞击和摩擦过程中机械能转变成热能当两个表面粗糙的坚硬物体互相猛烈撞击或摩擦时,往往会产生火花或火星,这种火花实质上是撞击和摩擦物体产生的高温发光的固体微粒撞击和摩擦发出的火花通常能点燃沉积的可燃粉尘、棉花等松散的易燃物质,以及易燃的气体、蒸气、粉尘与空气的爆炸性混合物实际中的火镰引火、打火机火石型、点火都是撞击和摩擦火花具体应用的实例实际中也有许多撞击和摩擦火花引起火灾的案例,如铁器互相撞击点燃棉花、乙炔气体等因此在易燃易爆场所,不能使用铁制工具,而应使用铜制或木制工具;不准穿带钉鞋,地面应为不发火花地面等硬度较低的两个物体,或一个较硬与另一个较软的物体之间互相撞击和摩擦时,由于硬度较低的物体,通常熔点、软化点较低,则使物体表面变软或变形,因而不能产生高温发光的微粒,即不能产生火花但撞击和摩擦的机械能转变成的热能却会点燃许多易燃易爆的物质实际中也有许多撞击和摩擦发热引起火灾的案例如爆炸性物质、氧化剂及有机过氧化物等受振动、撞击和摩擦而引起的火灾爆炸事故;车床切削下来的废铁屑温度很高、点燃周围可燃物而造成的火灾事故等在装卸搬运爆炸性物品、氧化剂及有机过氧化物等对撞击和摩擦敏感度较高的物品时,应轻拿轻放,严禁撞击、拖拉、翻滚等,以防引起火灾和爆炸对于车床切削应有冷却措施对机械传动轴与轴套,应定期加润滑油,以防摩擦发热引燃轴套附近散落的可燃粉尘等【例题】以下不能构成点火源的是 ___ a静电火花 b高热物体 c.电离辐射 d光线聚焦 【答案】 c
一、建筑的安全疏散设施的设置
1.楼梯间 为保证疏散的安全,疏散楼梯间的平面和竖向布置应满足以下一般要求
1、靠近标准层或防火分区的两端布置,并应设置楼梯间室外楼梯除外、,便于双向疏散
2、靠近电梯间布置,将人们经常使用的路线和应急路线结合起来,利于快速疏散
3、靠近外墙设置这种布置方式有利于采取安全性最大的带开敞前室的疏散楼梯间形式,并便于自然采光、通风和消防队的救援行动
4、楼梯间除与地下室相连的楼梯、通向高层建筑避难层的楼梯外、竖向要保持上下直通,在各层的位置不应改变
5、避免人流交叉
6、半、地下室楼梯间与首层之间应有防火分割措施,且不宜与地上层共用楼梯间一般应在首层采用耐火极限不低于2.00 h的隔墙与其他部位隔开,并宜直通室外必须在隔墙上开设的门应为乙级防火门
7、疏散楼梯间和走道上的阶梯应符合安全疏散要求,不应采用螺旋楼梯和扇形踏步
8、楼梯间内不应有影响安全疏散的突出物楼梯间及其室内不应附设烧水间、可燃材料储藏室、非封闭的电梯井,可燃气体及甲、乙、丙类液体管道
9、首层楼梯间应设直通室外的出口
10、居住建筑内的可燃液体管道不应穿过楼梯间,如必须局部穿过时,应采取可靠的保护措施
1、敞开楼梯间 敞开楼梯间一般指建筑物室内有墙体等维护构件构成的无封闭防烟功能,且与其他使用空间直接相通的楼梯间敞开楼梯间应符合下述要求
1、房间门至最近楼梯间的距离应符合安全疏散距离的要求
2、当低层建筑的层数不超过4层时,楼梯间的首层对外出口可设置在离楼梯间不超过15m处
3、楼梯间的内墙上除在同层开设通向公共走道的疏散门外,不应开设其他的房间门窗其他房间的门不应开向楼梯间
4、公共建筑的疏散楼梯两段之间的水平净距不宜小于15cm
2、封闭楼梯间 指设有阻挡烟气的双向弹簧门及外开门的楼梯间高层民用建筑和高层工业建筑的封闭楼梯间的门应为乙级防火门一般应设置封闭楼梯间的建筑物有
1、汽车库中人员疏散用的室内楼梯
2、甲、乙、丙类厂房和高层厂房、高层库房的疏散楼梯
3、高层民用建筑的裙房和除单元式和通廊式外的建筑高度不超过32 m的二类高层民用建筑;11层及11层以下的通廊式住宅;12层以上及18层以下的单元式住宅
4、医院、疗养院的病房楼,设有空气调节系统的多层旅馆和超过五层的其他公共建筑的室内疏散楼梯包括底层扩大封闭楼梯间、 封闭楼梯间除应符合疏散楼梯间的一般设置要求外,还应符合下述要求
1、楼梯间应靠外墙,并应直接天然采光和自然通风当不能直接天然采光和自然通风时,应按下述防烟楼梯间的设置
2、高层建筑的楼梯间应设向疏散方向开启的乙级防火门
3、楼梯间的首层紧接主要出口时,可将走道和门厅等包括在楼梯间内,形成扩大的封闭楼梯间,但应采用乙级防火门等防火措施与其他走道和房间隔开
3、防烟楼梯间 在楼梯间出口处设有前室面积不小于规定数值,并设有防烟设施,或设专供防烟用的阳台、凹廊等,且通向前室和楼梯间的门均为乙级防火门的楼梯间一般应设置防烟楼梯间的建筑物有
1、人防工程中使用层数超过3层或使用层与室外地坪高差超过10 m的工程,电影院与礼堂,使用面积超过500 m2的医院和旅馆,及使用面积超过1000 m2的商场、展览厅、旱冰场、体育馆、舞厅、电子游艺场、餐厅等场所
2、建筑高度超过32 m的高层停车库的室内疏散楼梯
3、高层民用建筑中的一类建筑,除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32 m的二类建筑及塔式住宅;19层及19层以上的单元式住宅;超过11层的通廊式住宅 防烟楼梯间除应符合疏散楼梯间的一般设置要求外,还应符合下述要求
1、楼梯间入口处应设前室、阳台或凹廊
2、前室的面积,对于公共建筑不应小于6 m2,与消防电梯合用前室的面积不应小于10 m2,可开启外窗的面积不应小于3 m2;对于居住建筑不应小于4.5 m2,与消防电梯合用前室的面积不应小于6m2,可开启外窗的面积不应小于3m2,对于人防工程不应小于10m
23、前室和楼梯间的门均应为向疏散方向开启的乙级防火门
4、塔式高层建筑是以疏散楼梯为中心,向各个方向组成平面布置为特点的建筑对于这类建筑,有时要同时满足独立设置两座封闭或防烟楼梯间及使用功能的需要,十分困难此时可设置防烟剪刀楼梯间
5、剪刀楼梯是在同一楼梯间设置一对相互重叠、又互不相同的两个楼梯,具有两条垂直方向疏散通道的功能但如果两梯段之间没有隔墙,则实际这两条通道是处于同一空间内,起不到两条疏散通道的作用为此剪刀楼梯间的梯段之间应设耐火极限不低于l h的实体墙分隔剪刀楼梯作为塔式高层建筑的两个独立疏散通道使用,应是两个互不相通的独立空间设计中应分别设置前室,并按这个特点来设计加压送风系统,才能保证前室和楼梯间成为无烟区塔式住宅设置确有困难时可设一个前室,但两座楼梯应分别设加压送风系统,户门应为能自行关闭的乙级防火门
4、室外疏散楼梯 楼梯及每层出口平台应用不燃烧材料制作平台的耐火极限不应低于1 h
1、在楼梯周围2 m范围内的墙上,除疏散门外,不应开设其他门窗洞口疏散门应采用乙级防火门,且不应正对梯段
2、楼梯的最小净宽不应小于
0.9 m,倾斜角一般不宜大于45,栏杆扶手高度不应小于1.1m2.疏散走道及设置要求 安全疏散距离直接影响疏散所需时间和人员安全它包括房间内最远点到房间门或住宅户门的距离和从房间门到疏散楼梯间或外部出口的距离 为使室内人员能够迅速撤离,从房间内最远点到房间门或住宅户门的直线距离不应超过15 m;对于低层民用建筑,根据其耐火等级不同,该距离可适当放宽对附设在高层民用建筑内的人员密集的公共场所,如商业营业厅、剧院观众厅、餐厅、多功能厅阅览室、会议室等,考虑其特殊需要,该距离不宜超过30 m3.安全出口及设置要求 安全出口包括疏散楼梯和直通室外的疏散门设置要求
1、门应向疏散方向开启
2、供人员疏散的门不应采用悬吊门、侧拉门,严禁采用旋转门,自动起闭的门应有手动开启装置
3、当门开启后,门扇不应影响疏散走道和平台的宽度
4、人员密集的公共场所观众厅的入场门、太平门,不应设置门槛,门内外1.40 m范围内不应设置踏步;太平门应为推闩式外开门
5、建筑物内安全出口应分散不同方向布置,且相互间的距离不应小于5.00 m
6、汽车库中的人员疏散出口与车辆疏散出口应分开设置 【例题】一般应设置防烟楼梯间的建筑物有 ___ a 人防工程中使用层与室外地坪高差超过5 m的工程 b 面积超过1000 m2的医院和旅馆 c. 使用面积超过1000 m2的商场、展览厅、旱冰场 d 使用面积超过5000 m2的体育馆、舞厅、电子游艺场、餐厅 e 建筑高度超过32 m的高层停车库的室内疏散楼梯【答案】 ce4.应急照明与疏散指示标志
1、设置原则
1、公共建筑、人防工程,乙、丙类高层厂房中的封闭楼梯间,防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室、合用前室,避难层,消防控制室,自备发电机房,防烟排烟机房消防水泵房、观众厅、展览厅、商业营业厅、餐厅、演播室等人员密集的场所,地下室,设有封闭楼梯间或防烟楼梯间建筑的疏散走道,以及公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20 m的内走道,地下汽车库与多层汽车库内应设应急照明
2、商场、影剧院、娱乐厅、体育馆、医院、饭店、旅馆、高层公寓和候车室大厅等人员密集的公开场所的紧急出口、疏散通道外,地下汽车库与多层汽车库内的疏散通道与出口,层间错位的楼梯间,大型公共建筑的光感应自动门或360°旋转门旁设置的一般平开疏散门应设置疏散指示标志远离出口的地方,应将“出口”标志与“疏散通道方向”指示标志联合设置,箭头需指向通往出口的方向
3、出口或疏散通道中的单向门必须在门上设置“推开”标志,在其反面应设“拉开”标志疏散门应设“禁止锁闭”标志疏散通道或消防车道的醒目处应设“禁止阻塞”标志
4、除二类居住建筑外的高层民用建筑的疏散走道和安全出口处、人防工程的疏散走道及其交叉口、拐弯处、安全出口等处应设灯光疏散指示标志;影剧院、体育馆、多功能礼堂、医院的病房等的疏散走道和疏散门应设灯光疏散指示标志
2、设置要求
1、疏散标志牌应用不燃烧材料制作,否则应在其外面加设玻璃或其他不燃烧透明材料制成的保护罩应急照明灯和灯光指示标志应在其外面加设玻璃或其他不燃烧透明材料制成的保护罩
2、疏散通道中,疏散指示标志包括灯光式、宜设在通道两侧及拐弯处的墙面上标志牌的上边缘距地面应不大于1.00 m也可把标志设在地面上,上面加盖牢固的不燃烧透明保护板,标志的间距不应大于20 m,袋形走道的尽头离标志的距离应不大于10 m
3、疏散通道出口处的疏散指示标志应设在门框边缘或门的上部标志牌的上边缘距天花板小应小于
0.50 m;位于门边时,其下边缘距地面的高度不应小于
2.00 m
4、如天花板的高度较小,也可在疏散门的两侧墙上设置,标志的中心点距地面高度应在1.30~1.50m之间
5、悬挂在室内大厅或走道处的疏散指示标志的下边缘距地面的高度不应小于2.oo m
3、疏散用应急照明 其最低照度不应低于
0.5lx应急照明和灯光疏散指示标志可用蓄电池作备用电源,且连续供电时间不应小于20 min;建筑高度超过l00m的建筑,连续供电时间不应少于30 min发生火灾时,正常照明电源切断的情况下,应在5s内自动切换成应急电源消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室、自备发电机房及发生火灾时仍需坚持工作的其他场所的应急照明,仍应保持与该部位平时工作面上的正常工作照明的照度要求
二、建筑的防火防烟分区及分割 防火分区是根据建筑物的特点,采用相应耐火性能的建筑构件或防火分割物,将建筑物人为划分的能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其他部分蔓延的局部空间防火分割就是能在一定时间内阻止火势蔓延,且能把整个建筑内部空间划分成若干较小防火空间的物体 防烟分区是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出500mm的梁为界,从地板到屋顶或掉顶之间的空间为控制烟气在建筑物内任意流动,需要利用一些设备把防火分区划分为若干个防烟空间,再利用区内的排烟口把烟排除常用的防排烟设备由挡烟垂壁、排烟口和管道式机械排烟系统
三、典型建筑火灾的防治基本原则与救援技术1.典型行业火灾——石油化工企业火灾石油化工企业火灾具有突然性、多变性、快速性、扑救难度较大等特点,要根据不同情况,采取相应的对策
1、扑救石油化工企业火灾的主要任务
1、排除爆炸危险
2、抢救人命
3、防止中毒
2、慎重使用灭火剂和中和剂
1、石油化工企业火灾燃烧的物品大多是化学危险物品,要根据不同的燃烧对象、燃烧状态采用相应的灭火剂如果灭火剂使用不当,不仅不能将火扑灭,反而会使火势增大,甚至引起爆炸
2、对石油化工企业火灾现场产生的各种有毒气体,除应采取通风驱散措施外,还可将中和剂渗入水中,利用喷雾水枪边灭火、边中和有毒气体
3、扑救石油化工企业火灾的战术措施
1、抓住时机,以快制胜
2、抓住火灾初期阶段或火势较弱的时机,利用环境条件,以最快的战斗行动,控制和消灭火灾
3、以冷制热,防止爆炸
4、灭火的同时,对着火的设备及四周邻近设备进行冷却降温,不能顾此失彼,防止爆炸
5、先重点,后一般
6、先扑灭外围火,然后内攻,以控制火势向周围蔓延扩大,防止形成大面积火灾战斗力量不足时,应先重点后一般,先易后难,控制火势
7、各个击破,适时合围
8、对于较大面积的火灾,应采取各个击破、穿插分割、堵截火势、适时围歼的方法
4、采取工艺灭火措施工艺灭火措施主要有如下几种
1、关阀断料就是控制、断绝流向火源处的可燃物质,使燃烧中止
2、开阀导流,是将着火储罐、设备的可燃物料导出,以缩短燃烧时间或使燃烧中止的工艺灭火措施对有压力的设备导流灭火时,要防止造成负压,产生回火爆炸导流时应注意观察设备的压力,当压力接近表压时,应立即关闭导流阀门,停止导流
3、搅拌灭火适用于扑救储罐、容器、反应器内高闪点的液体火灾2.人员密集场所火灾——影院火灾的对策
1、进入影剧院、礼堂内部灭火的人员,要时刻注意房盖、吊灯有无塌落的迹象吊灯掉落时间一般在起火后15~20 min
2、为了防止屋盖等塌陷伤人,水枪阵地设置应避开观众厅和舞台中央部位
3、登高灭火人员,要注意防止发生滑落事故;在前沿灭火和深入内部侦察、救火的消防人员,要搞好防护工作
4、为了防止被救人员重返火场造成重复救人或人员伤亡应制止一切非战斗人员进入现场
5、关键水枪阵地的设置应同步完成避免力量部署失调,出现空档,而造成火势流窜
6、夜间影剧院发生火灾要注意火场照明3.扑救地下建筑的基本方法
1、利用固定设备
2、深入地下近战
3、地面喷射灭火
4、封闭窒息火焰
5、采取排烟措施4.地下建筑的人员逃生 地下建筑发生火灾时,由于面积有限,排烟口也不会正好在起火处的垂直方向,加上人们在生疏的地方对自己处的位置和方向也不易分辨,又怕被烟和火围困,就会十分恐慌这时,请不要惊慌,除了冷静地用就近的灭火器扑救时,趁着烟较少的时候,沿着烟扩散的方向走,就会知道出口的方向;或跟着人群走,也会知道出口方向如果地下已经充满了烟,应尽快把身体移向墙壁,哪怕周围一片黑暗,也要用手摸着墙壁俯着身体走向出口处5.高层建筑火灾扑救的基本方法扑救高层建筑火灾的战斗措施
1、利用内部固定消防设施,立足自救
2、适应立体作战需要,部署消防力量
3、火场侦察
4、进攻路线的选择
5、供水措施
6、高层建筑的灭火战术
7、防排烟措施6.高层建筑的人员逃生高层建筑人员的逃生可以采取以下措施
1、利用避难层或疏散楼梯逃生
2、利用楼房的阳台、落水管和避雷管线进行逃生
3、封闭房间门窗的缝隙,阻止烟雾和有毒气体的进入
4、用绳子或床单撕成布条连接起来,把一端捆扎在牢固的固定物件上,顺另一端落到地面【例题】进入影剧院、礼堂内部灭火,应注意的是 ___ a 要时刻注意房盖、吊灯有无塌落的迹象 b 水枪阵地应设置在观众厅和舞台中央部位 c. 应组织现场人员进入火场灭火 d 夜间影剧院发生火灾要注意火场照明 e 登高灭火人员,要注意防止发生滑落事故【答案】 ade
四、消防设施 火灾自动报警系统一般由触发元件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源四部分组成复杂系统还包括消防控制设备 适用于工业与民用建筑和场所内设置的火灾自动报警系统,不适用于生产和储存火药、炸药、弹药、火工品等场所设置的火灾自动报警系统
二、灭火系统 灭火系统分为水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统
三、水灭火、泡沫灭火和气体灭火的基本原理和适用范围
1、水的灭火原理冷却、窒息不适宜用水扑救的火灾过氧化物,轻金属,高温黏稠的可燃液体,其他用水扑救会使对象遭受严重破坏的火灾
2、泡沫灭火原理冷却、窒息适用范围低倍数泡沫灭火系统适用于开采、提炼加工、储存运输、装卸和使用甲、乙、丙类液体的场所不适用于船舶、海上石油平台以及储存液化烃的场所;中、高倍数适用于汽油、煤油、柴油、工业苯等b类火灾,木材、纸张、橡胶、纺织品等a类火灾,封闭带电设备场所的火灾,液化石油气流淌火灾
3、气体灭火系统灭火机理卤代烷灭火机理主要是通过溴和氟等卤素氢化物的化学催化作用和化学净化作用大量捕捉、消耗火焰中的自由基,抑制燃烧的链式反应,迅速将火焰扑灭二氧化碳灭火剂主要是通过稀释氧浓度、窒息燃烧和冷却等物理机理适用范围卤代烷和二氧化碳都适用于扑救a类火灾中一般固体物质的表面火灾二氧化碳灭火系统还适用于扑救棉、毛、织物纸张等部分固体的深位火灾【例题】不适宜用水扑救的火灾有___ a过氧化物火灾 b 带电火灾 c.木料火灾 d 轻金属火灾 e高温黏稠的可燃液体火灾
五、建筑灭火器配置
一、建筑灭火器适用范围度危险场所划分 扑救A类火灾应选用水型、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器扑救C类火灾应选用干粉、卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器扑救A、B、C类和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器扑救D类火灾的灭火器材应由设计部门和当地公安消防监督部门协商解决危险场所分为严重危险级、中危险级、轻危险级
二、建筑灭火器的配置基准与设置 灭火器配置场所的火灾种类;灭火有效程度;对保护物品的污损程度;设置点的环境温度;使用灭火器人员的素质
三、建筑灭火器的灭火级别与选择 灭火器的灭火级别应由数字和字母组成,数字应表示灭火级别的大小,字母A或B、应表示灭火级别的单位及适用扑救火灾的种类
四、建筑灭火器的使用与维护 灭火器应设置在明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散灭火器应设置稳固,其铭牌必须朝外手提式灭火器宜设置在挂钩、托架上或灭火器箱内,其顶部离地面高度应小于
1.50m;底部离地面高度不宜小于
0.15m灭火器不应设置在潮湿或强腐蚀性的地点,当必须设置时,应有相应的保护措施设置在室外的灭火器,应有保护措施灭火器不得设置在超出其使用温度外范围的地点灭火器的使用温度范围应符合规范规定 在卤代烷灭火器定期维修、水压试验或作报废处理时,必须使用经国家认可的卤代烷回收卤代烷灭火剂已配置在工业与民用建筑及人防工程内的所有卤代烷灭火器,除用于扑灭火灾外,不得随意向大气中排放在非必要配置卤代烷灭火器的场所已配置的卤代烷灭火器,当其超过规定的使用年限或达不到产品质量标准要求时,应将其撤换,并应作报废处理
六、初起火灾的扑救与人员疏散逃生
一、初起火灾扑救的方法和原则发生火灾后,要及时使用本单位地区、的灭火器材、设备进行扑救有手动灭火系统的应立即启动1.断绝可燃物
1、将燃烧点附近可能成为火势蔓延的可燃物移走
2、关闭有关阀门,切断流向燃烧点的可燃气体和液体
3、打开有关阀门,将已经燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的可燃物料通过管道导至安全地带
4、采用泥土、黄沙筑堤等方法,阻止流淌的可燃液体流向燃烧点2冷却
1、本单位地区、如有消防给水系统、消防车或泵,应使用这些设施灭火
2、本单位如配有相应的灭火器,则使用这些灭火器灭火
3、如缺乏消防器材设施,则应使用简单工具灭火,如水桶、面盆等3.窒息
1、使用泡沫灭火器喷射泡沫覆盖燃烧物表面
2、利用容器、设备的顶盖盖没燃烧区
3、油锅着火时,立即盖上锅盖
4、利用毯子、棉被、麻袋等浸湿后覆盖在燃烧物表面
5、用沙、土覆盖燃烧物对忌水物质则必须采用燥沙、土扑救4.扑打对小面积草地、灌木及其他固体可燃物燃烧,火势较小时,可用扫帚、树枝条、衣物扑打5.断电
1、如发生电气火灾,或者火势威胁到电气线路、电气设备,或电气影响灭火人员安全时,首先要切断电源
2、如使用水、泡沫等灭火剂灭火,必须在切断电源以后进行6.阻止火势蔓延
1、对封闭条件较好的小面积室内着火,在未做好灭火准备前,先关闭门窗,以阻止新鲜空气进入
2、与着火建筑相毗邻的房间,先关上相邻房门,可能条件下还应再向门上浇水7.防爆
1、将受到火势威胁的易燃易爆物质,压力容器、槽成等疏散到安全地区
2、设备应立即停止向内传输物料,
3、停止对压力容器加温,打开冷却系统阀门,对压力容器设备进行冷却
4、有手动放空泄压装置的,应立即打开有关阀门放空泄压
二、火场人员疏散及逃生路线1.尽量利用建筑物内的设施逃生利用建筑物内已有的设施进行逃生,是争取逃生时间,提高逃生率的重要办法
1、利用消防电梯进行疏散逃生,但着火时普通电梯千万不能乘坐
2、利用室内的防烟楼梯、普通楼梯、封闭楼梯进行逃生
3、利用建筑物的阳台、通廊、避难层、室内设置的缓降器、救生袋、安全绳等进行逃生
4、利用观光楼梯避难逃生
5、利用墙边落水管进行逃生
6、利用房间床单等物连接起来进行逃生2.不同部位、不同条件下人员的逃生方法
1、当某一楼层某一部位起火,且火势已经开始发展时,应注意听广播通知,广播会告诉着火的楼层,以及安全疏散的路线、方法等不要一听有火警就惊慌失措盲目行动
2、当房间内起火,且门已被火封锁,室内人员不能顺利疏散时,可另寻其他通道如通过阳台或走廊转移到相邻未起火的房间,再利用这个房间通道疏散
3、如果是晚上听到报警,首先应该用手背去接触房门,试一试房门是否已变热如果是热的,门不能打开,否则烟和火就会冲进卧室;如果房门不热,火势可能还不大,通过正常的途径逃离房间是可能的离开房间以后,一定要随手关好身后的门,以防火势蔓延如在楼梯间或过道上遇到浓烟时要马上停下来,千万不要试图从烟火里冲出,也不要躲藏到顶楼或壁橱等地方,应选择别人易发现的地方,向消防队员求救
4、当某一防火区着火,如楼房中的某一单元着火,楼层的大火已将楼梯间封住,致使着火层以上楼层的人员无法从楼梯间向下疏散时,被困人员可先疏散到屋顶,再从相邻未着火的楼梯间往地面疏散
5、当着火层的走廊、楼梯被烟火封锁时,被困人员要尽量靠近当街窗口或阳台等容易被人看到的地方,向救援人员发出求救信号,如呼唤、向楼下抛掷一些小物品、用手电筒往下照等,以便让救援人员及时发现,采取救援措施
6、在充满烟雾的房间和走廊内时,由于烟和热气上升的道理,在离地板近的地方,烟雾相对少一点,可少吸些烟逃离时最好弯腰使头部尽量接近地板,必要时应匍匐前进
7、如果处于楼层较低三层以下、的被困位置,当火势危及生命又无其他方法可自救时,可将室内席梦思、被子等软物抛到楼底,人从窗口跳至软物上逃生3.自救、互救逃生
1、利用各楼层的消防器材,如干粉、泡沫灭火器或水枪扑灭初期火灾是积极的逃生方法
2、互相帮助,共同逃生,对老、弱、病、残、孕妇、儿童及不熟悉环境的人要引导疏散,帮助逃生
3、自救逃生发生火灾时,要积极行动,不能坐以待毙要充分利用身边的各种利于逃生的东西,如把床单、窗帘、地毯等接成绳,进行滑绳自救,或用洗手间的水淋湿墙壁及用门阻止火势蔓延等4.火灾逃生时的注意事项
1、不能因为惊慌而忘记报警进入高层建筑后应注意通道、警铃、灭火器位置,一旦火灾发生,要立即按警铃或打电话延缓报警是很危险的
2、不能一见低层起火就往下跑低楼层发生火灾后,如果上层的人都往下跑,反而会给救援增加困难正确的做法是应更上一层楼
3、不能因清理行李和贵重物品而延误时间起火后,如果发现通道被阻,则应关好房门,打开窗户,设法逃生
4、不能盲目从窗口往下跳当被大火困在房内无法脱身时,要用湿毛巾捂住鼻子,阻挡烟气侵袭,耐心等待救援,并想方设法报警呼救
5、不能乘普通电梯逃生高楼起火后容易断电,这时候乘普通电梯就有“卡壳”的可能,使疏散失败
6、不能在浓烟弥漫时直立行走大火伴着浓烟腾起后,应在地上爬行,避免呛烟和中毒【例题】以下灭火方法使用窒息原理的是___A使用泡沫灭火器喷射泡沫覆盖燃烧物表面B关闭有关阀门,切断流向燃烧点的可燃气体和液体 C.利用毯子、棉被、麻袋等浸湿后覆盖在燃烧物表面 D油锅着火时,立即盖上锅盖E用沙、土覆盖燃烧物【答案】ACDE第二节 爆炸基本概念
一、爆炸的概念
一、爆炸的机理及其分类在自然界中存在各种爆炸现象广义地讲,爆炸是物质系统的一种极为迅速的物理的或化学的能量释放或转化过程,是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在有限的体积和极短的时间内,骤然释放或转化的现象在这种释放和转化的过程中,系统的能量将转化为机械功以及光和热的辐射等爆炸可以由不同的原因引起,但不管是何种原因引起的爆炸,归根结底必须有一定的能源按照能量的来源,爆炸可以分为三类,即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸
1、物理爆炸物理爆炸是由系统释放物理能引起的爆炸例如,高压蒸汽锅炉当过热蒸汽压力超过锅炉能承受的程度时,锅炉破裂,高压蒸汽骤然释放出来,形成爆炸;陨石落地、高速弹丸对目标的撞击等物体高速碰撞时,物体高速运动产生的功能,在碰撞点的局部区域内迅速转化为热能,使受碰撞部位的压力和温度急剧升高,并在碰撞部位材料发生急剧变形,伴随巨大响声,形成爆炸现象;自然界中的雷电也属于物理爆炸,它是由带有不同电荷的云块间发生强烈的放电现象,使能量在10-6~10-7s内释放出来,放电区达到极大的能量密度和高温,导致放电区空气压力急剧升高并迅速膨胀,对周围空气产生强烈扰动,从而形成闪电雷鸣般的爆炸现象;高压电流通过细金属丝时,温度可达到2×104℃,使金属丝瞬间化为气态而引起爆炸现象;此外,地震和火山爆发等现象也能属于物理爆炸总之,物理爆炸是机械能或电能的释放和转化过程,参与爆炸的物质只是发生物理状态或压力的变化,其性质和化学成分不发生改变
2、化学爆炸化学爆炸是由于物质的化学变化引起的爆炸,如炸药爆炸,可燃气体甲烷、乙炔等、爆炸悬浮于空气中的粉尘煤粉、面粉等、以一定的比例与空气混合时,在一定的条件下所产生的爆炸也属于化学爆炸化学爆炸是通过化学反应,将物质内潜在的化学能,在极短的时间内释放出来,使其化学反应产物处于高温、高压状态的结果一般气体爆炸和粉尘爆炸的压力可以达到2×106Pa,高能炸药爆炸时的爆轰压可达2×1010Pa以上,二者爆炸时产物的温度均可达到3×103~5×103K,因而使爆炸产物急剧向周围膨胀,产生强冲击波,造成对周围介质的破坏化学爆炸时,参与爆炸的物质在瞬间发生分解或化合,变成新的爆炸产物
3、核爆炸核爆炸是核裂变如原子弹是用铀
235、钚239裂变、、核聚变如氢弹是用氘、氚或锂核的聚变、反应所释放出的巨大核能引起的核爆炸反应释放的能量比炸药爆炸时放出的化学能大的多,核爆炸中心温度可达数107K,压力可达1015Pa以上,同时产生极强的冲击波、光辐射和粒子的贯穿辐射等,比炸药爆炸具有更大的破坏力化学爆炸和核爆炸反应都是在微秒量级的时间内完成的综上所述,爆炸过程表现为两个阶段,在第一阶段中,物质的或系统的、潜在能以一定的方式转化为强烈的压缩能;第二阶段,压缩急剧膨胀,对外做功,从而引起周围介质的变形、移动和破坏不管由何种能源引起的爆炸,它们都同时具备两个特征,即能源具有极大的能量密度和极大的能量释放速度按反应相态的不同爆炸可分为以下3类
1、气相爆炸它包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸;气体的分解爆炸;液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸等
2、液相爆炸它包括聚合爆炸、蒸汽爆炸以及不同液体混合所引起的爆炸
3、固相爆炸它包括爆炸性化合物和混合危险物质的爆炸
二、爆炸反应历程爆炸性物质或混合物发生爆炸有热反应和链式反应两种不同的历程按照链式反应理论,爆炸性混合物如可燃性气体和氧气、与火源接触后,活化分子就会吸收能量而离解为游离基,并与其他分子相互作用形成一系列的链式反应,释放燃烧热链式反应有直链式反应和支链式反应两种直链反应是指每一个游离基都进行自己的连锁反应,如氯和氢属于这一类反应即氯分子在光的作用下被活化成两个氯的游离基,每一个氯的游离基都进行自己的连锁反应,而且每次反应只引出一个新的游离基,即 Cl2+hv光量子、=Cl·+Cl·Cl·+H2=HCl+H·H·+Cl2=HCl+Cl·Cl·+H2=HCl+H·H+Cl2=HCl+Cl· 依此类推Cl·+Cl·=Cl2H·+H·=H2支链反应是指在反应中一个游离基能生成一个以上的新的游离基,如氢和氧的连锁反应属于此类反应,其反应历程为 I H2+O2=2OH· Ⅱ OH·+H2=H2O+H· Ⅲ H·+O2=OH+O· Ⅳ O·+H2=OH·+H·链式反应历程大致分为3个阶段
1、链引发,游离基生成
2、链传递,游离基作用于其他参与反应的化合物,产生新的游离基
3、链终止,即游离基的消耗,使连锁反应终止链式反应速度可用下式表示 Fc、 v=—————————— 2—
1、 fs+fc+A1-a、式中Fc、——反应物浓度函数; fs——链在器壁上销毁因数; fc——链在气相上销毁因数; A——与反应物浓度有关的函数; a——链的分支数,在直链反应中n=l,支链反应中n1热反应历程是指危险物受热发生化学反应,反应在某一定空间内进行时,如果散热不良会使反应温度不断提高,温度的提高又会使反应速度加快,使得热大于失热,导致爆炸发生至于什么情况下发生热反应,什么情况下发生链式反应,需根据具体情况而定,甚至同一爆炸性混合物在不同条件下有时也会有所不同图23所示为氢和氧按完全反应的浓度2H2+O
2、组成的混合气发生爆炸的温度和压力区间从图中可以看出,当压力很低且温度不高时如在温度500℃和压力不超过200Pa时、,由于游离基很容易扩散到器壁上销毁,此时连锁中断速度超过支链产生速度,因而反应进行较慢,混合物不会发生爆炸;当温度为500℃,压力升高到200Pa和6666Pa之间时如图中的a和b点之间、,由于产生支链速度大于销毁速度,链反应很猛烈,就会发生爆炸;当压力继续提高,超过b点大于6666Pa、以后,由于混合物内分子的浓度增高,容易发生链中断反应,致使游离基销毁速度又超过链产生速度,链反应速度趋于缓和,混合物又不会发生爆炸了图2—3中a和b点时的压力,即200Pa和6666Pa,分别是混合物在低限和爆炸高限随着温度增加,爆炸极限会变宽这是由于链反应需要有链分支反应速度随温度升高而增加,而链终止的反应却随温度的升高而降低,故升高温度对产生链反应有利,结果使爆炸极限变宽,在图上呈现半岛形,当压力再升高超过c点大于666610Pa、时,开始出现下列反应H·+O2——HO2· HO2·+H2——H·+H2O2HO2·+H2O——OH·+H2O2产生游离基H·和OH·这两个反应是放热的,结果使反应释放出的热量超过从器壁散失的热量,从而使混合物的温度升高,进一步加快反应,促使释放出更多的热量,导致热爆炸的发生 【例题】悬浮于空气中的粉尘煤粉、面粉等、以一定的比例与空气混合时,在一定的条件下所产生的爆炸,属于___A物理爆炸 B化学爆炸 C.碰撞爆炸 D机械爆炸【答案】B
二、爆炸极限
一、爆炸极限的基本理论及其影响因素 爆炸极限是表征可燃气体和可燃粉尘危险性的主要示性数当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气或氧、在一定浓度范围内均匀混合,遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限,简称爆炸极限将这一浓度范围的混合气体或粉尘、称作爆炸性混合气体或粉尘、可燃性气体、蒸气的爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的所占体积分数来表示;可燃粉尘的爆炸极限是以在混合物中的质量浓度g/m
3、来表示可燃性气体的体积分数及质量浓度比在20℃时的换算公式如下 L 1000M 273 M Y= ——×————×————=L×—— (2—2) 100
22.4 273+20
2.4式中L——体积分数, Y——质量浓度,g/m3 M——可燃性气体或蒸气的相对分子质量;
22.4——标准状态下0℃,latm、lmol物质气化时的体积把能够爆炸的最低浓度称作爆炸下限;能发生爆炸的最高浓度称作爆炸上限用爆炸上限与下限浓度之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度H,即H=L上—L下、/L下 或 H=Y上—Y下、/Y下 2—
3、H值越大,表示可燃性混合物的爆炸极限范围越宽,其爆炸危险性越大可燃性气体、蒸气或粉尘在爆炸极限范围内,遇到热源明火或温度、,火焰瞬间传播于整个混合气体或混合粉尘、空间化学反应速度极快,同时释放大量的热,生成很多气体,气体受热膨胀,形成很高的温度和很大的压力,具有很强的破坏力可燃性气体、蒸气或粉尘爆炸极限的概念可以用热爆炸理论来解释当可燃性气体、蒸气或粉尘的浓度小于爆炸下限时,由于在混合物中含有过量的空气,过量空气的冷却作用及可燃物浓度的不足,导致系统得热小于失热,反应不能延续下去;同样,当可燃性气体或粉尘、的浓度大于爆炸上限时,则会有过量的可燃物,过量的可燃物不仅因缺氧而不能参与反应、放出热量,反而起冷却作用,阻止了火焰的蔓延当然,也还有爆炸上限达100%的可燃气体和蒸气如环氧乙烷、硝化甘油等、,可燃性粉尘如火炸药粉尘、这类物质在分解时会自身供氧,使反应持续进行下去随着气体压力和温度的升高,越容易引起分解爆炸 爆炸极限值不是一个物理常数,它是随实验条件的变化而变化,在判断某工艺条件下的爆炸危险性时,需根据危险物品所处的条件来考虑其爆炸极限,如在火药、起爆药、炸药烘干工房内可燃蒸气的爆炸极限与其他工房在正常温度下的极限是不一样的,在受压容器和在正常压力下的爆炸极限亦有所不同;其他因素如点火源的能量,容器的形状、大小,火焰的传播方向,惰性气体与杂质的含量等均对爆炸极限有影响1.温度的影响混合爆炸气体的初始温度越高,爆炸极限范围越宽,则爆炸下限降低,上限增高,爆炸危险性增加这是因为在温度增高的情况下,活化分子增加,分子和原子的动能也增加,使活化分子具有更大的冲击能量,爆炸反应容易进行,使原来含有过量空气低于爆炸下限、或可燃物高于爆炸上限、而不能使火焰蔓延的混合物浓度变成可以使火焰蔓延的浓度,从而扩大了爆炸极限范围例如丙酮的爆炸极限受温度影响的情况见表2—12.压力的影响混合气体的初始压力对爆炸极限的影响较复杂,在
0.1~
2.0MPa的压力下,对爆炸下限影响不大,对爆炸上限影响较大;当大于
2.0MPa时,爆炸下限变小,爆炸上限变大,爆炸范围扩大这是因为在高压下混合气体的分子浓度增大,反应速度加快,放热量增加,且在高气压下,热传导性差,热损失小,有利于可燃气体的燃烧或爆炸甲烷混合气初始压力对爆炸极限的影响见表2—2 值得重视的是当混合物的初始压力减小时,爆炸极限范围缩小,当压力降到某一数值时,则会出现下限与上限重合,这就意味着初始压力再降低时,不会使混合气体爆炸把爆炸极限范围缩小为零的压力称为爆炸的临界压力甲烷在3个不同的初始温度下,爆炸极限随压力下降而缩小的情况如图2—4所示因此,密闭设备进行减压操作对安全是有利的3.惰性介质的影响若在混合气体中加入惰性气体如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氮等、,随着惰性气体含量的增加,爆炸极限范围缩小当惰性气体的浓度增加到某一数值时,使爆炸上下限趋于一致,使混合气体不发生爆炸这是因为加入惰性气体后,使可燃气体的分子和氧分子隔离,它们之间形成一层不燃烧的屏障,而当氧分子冲击惰性气体时,活化分子失去活化能,使反应键中断若在某处已经着火,则放出热量被惰性气体吸收,热量不能积聚,火焰不能蔓延到可燃气分子上去,可起到抑制作用惰性气体氩、氦,阻燃性气体CO2及水蒸气、四氯化碳的浓度对甲烷气体爆炸极限的影响如图2—5所示由图2—5可知混合气体中惰性气体浓度的增加,使空气的浓度相对减少,在爆炸上限时,可燃气体浓度大,空气浓度小,混合气中氧浓度相对减少,故惰性气体更容易把氧分子和可燃性气体分子隔开,对爆炸上限产生较大的影响,使爆炸上限剧烈下降同理混合气体中氧含量的增加,爆炸极限范围扩大,尤其对爆炸上限提高得更多可燃气体在空气中和纯氧中的爆炸极限范围比较见表2—3 4.爆炸容器对爆炸极限的影响爆炸容器的材料和尺寸对爆炸极限有影响,若容器材料的传热性好,管径越细,火焰在其中越难传播,爆炸极限范围变小当容器直径或火焰通道小到某一数值时,火焰就不能传播下去,这一直径称为临界直径或最大灭火间距如甲烷的临界直径为
0.4~
0.5mm,氢和乙炔为
0.1~
0.2mm目前一般采用直径为50mm的爆炸管或球形爆炸容器5.点火源的影响当点火源的活化能量越大,加热面积越大,作用时间越长,爆炸极限范围也越大图2—6是电点火能量对甲烷、空气混合气体爆炸极限的影响从图中可以看出,当火花能量达到某一值时,爆炸极限范围受点火能量的影响较小,如图2—6中,当点火能量为l0J时,其爆炸极限范围趋于稳定值,为6%~15%所以,一般情况下,爆炸极限均在较高的点火能量下测得,如测甲烷与空气混合气体的爆炸极限时,用10J以上的点火能量,其爆炸极限为5%~15%【例题】乙烷在空气中的爆炸极限范围是3~15%,那么乙烷在空气中爆炸的危险度H是___A1 B2 C.3 D 4【答案】D【解析】根据 H=L上—L下、/L下 =(15-3)/3=4(
二、爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算 1.爆炸完全反应浓度计算爆炸混合物中的可燃物质和助燃物质完全反应的浓度也就是理论上完全燃烧时在混合物中可燃物的含量,根据化学反应方程式可以计算可燃气体或蒸气的完全反应浓度现举例如下[例]求乙炔在氧气中完全反应的浓度[解]写出乙炔在氧气中的燃烧反应式2C2H2+502=4C02+2H20+Q根据反应式得知,参加反应物质的总体积为2+5=7若以7这个总体积为100,则2个体积的乙炔在总体积中占Xo=2/7=28.6%答乙炔在氧气中完全反应的浓度为28.6%可燃气体或蒸气的化学当量浓度,也可用以下方法计算燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示,设燃烧1mol气体所必需的氧的物质的量为n,则燃烧反应式可写成CαHβOγ+nO2→生成气体如果把空气中氧气的浓度取为20.9%,则在空气中可燃气体完全反应的浓度x%、一般可用下式表示 1
20.9X= ———— = -----———% 2—
4、 n
0.209+n 1+———
0.209又设在氧气中可燃气体完全反应的浓度为X0%、,即 100X0=——% (2—5) 1+n式2—
4、和式2—
5、表示出X和X与n或2n之间的关系2n表示反应中氧的原子数、CαHβOγ+nO2→αCO2+1/2βH2O式中2n=2α+1/2β-γ,对于石蜡烃β=2a+2因此,2n=3a+1-γ根据2n的数值,从表24中可直接查出可燃气体或蒸气在空气或氧气、中完全反应的浓度[例]试分别求H
2、CH3OH、C3H8 C6H6在空气中和氧气中完全反应的浓度[解]
1、公式法
20.9XH
2、= ——————%=
29.48%
0.209+
0.5 100X0H
2、= ——%=
66.7% 1+n
20.9XCH3OH、= ——————%=
12.23%
0.209+
1.5 100X0CH3OH、=———%= 40% 1+
1.5
20.9XC3H
8、= ——————%=
4.01%
0.209+5 100X0C3H
8、= ——%=
16.7% 1+5
20.9XC6H
6、=——————%=
2.71%
0.209+
7.5 100X0C6H
6、=———%=
11.8% 1+
7.5
2、查表法根据可燃物分子式,用公式2n=2α+1/2β-γ,求出其2n值由2n数值,直接从表2—4中分别查出它们在空气或氧、中完全反应的浓度 由式2n=2α+1/2β-γ,依分子式分别求出2n值如下 H2 2n=1 CH30H 2n=3 C3H8 2n=10 C6H6 2n=15由2n值直接从表2--4分别查出它们的X和Xo值 XH
2、=
29.5% XH
2、=
66.7% XCH30H、=12% XCH30H、=40% XC3H
8、=4% XC3H
8、=16.7% XC6H
6、=2.7% XC6H
6、=
11.76%表2—4可燃气体蒸气、在空气和氧气中完全反应的浓度2.爆炸温度计算
1、根据反应热计算爆炸温度理论上的爆炸最高温度可根据反应热计算[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度[解]
1、先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式C4H100+602+
22.6N→4C02+5H2O+
22.6N2式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即602对应的N2应为6×79/21=22.6由反应方程式可知,爆炸前的分子数为
29.6,爆炸后为
31.
62、计算燃烧各产物的热容气体平均摩尔定容热容计算式见表2—5表2-5气体平均摩尔定容热容计算式根据表中所列计算式,燃烧产物各组分的热容为N的摩尔定容热容为[
4.8+O.00045t、×4186.8]J/kmol·℃、H20的摩尔定容热容为[
4.0+
0.00215t、X4186.8]J/kmol·℃、CO的摩尔定容热容为[
9.0+
0.00058t、X4186.8]J/kmol·℃、燃烧产物的热容为[
22.
64.8+
0.00045t、×
4186.8]J/kmol·℃、=[454+0.042t、×1O3]J/kmol·℃、[54.0+0.00215t、×4186,8]J/kmol·℃、=[83.7+0.045t、×1O3]J/kmol·℃、[49.0+0.00058t、×4186.8]J/kmol·℃、=E150.7+0.0097t、×1O3]J/kmol·℃、 燃烧产物的总热容为
688.4+
0.0967t、×103J/kmol·℃、这里的热容是定容热容符合于密闭容器中爆炸情况
3、求爆炸最高温度先查得乙醚的燃烧热为
2.7×lO6J/mol,即
2.7×109J/kmol因为爆炸速度极快,是在近乎绝热情况下进行的,所以全部燃烧热可近似地看作用于提高燃烧产物的温度,也就是等于燃烧产物热容与温度的乘积,即
2.7XlO9=[
688.4+
0.0967t、×103]·t解上式得爆炸最高温度t=2826℃上面计算是将原始温度视为0℃爆炸最高温度非常高,虽然与实际值有若干度的误差,但对计算结果的准确性并无显著的影响
2、根据燃烧反应方程式与气体的内能计算爆炸温度可燃气体或蒸气的爆炸温度可利用能量守恒的规律估算,即根据爆炸后各生成物内能之和与爆炸前各种物质内能及物质的燃烧热的总和相等的规律进行计算用公式表达为∑u2=∑Q+∑ul 2--
6、式中∑u2——燃烧后产物的内能之总和;∑ul——燃烧前物质的内能之总和; ∑Q——燃烧物质的燃烧热之总和[例]已知一氧化碳在空气中的浓度为20%,求CO与空气混合物的爆炸温度爆炸混合物的最初温度为300K[解]通常空气中氧占21%,氮占79%,所以混合物中氧和氮分别占氧 21 100-20 ———×——— =
16.8% 100 100 氮 79 100-20 ———×——— =
63.2% 100 100 由于气体体积之比等于其摩尔数之比,所以将体积百分比换算成摩尔数,即lmol混合物中应有
0.2mol一氧化碳、
0.168mol氧和
0.632mol氮从表2—6查得一氧化碳、氧、氮在300K时,其摩尔内能分别为
6238.33J/mol、
6238.33J/mol和
6238.33J/mol,混合物的摩尔内能为∑u1=
0.2×
6238.33+
0.168×
6238.33+
0.632×
6238.
33、J=
6238.33J一氧化碳的燃烧热为285624J,则
0.2mol一氧化碳的燃烧热为 O.2×
285624、J=
57124.8J燃烧后各生成物内能之和应为∑u2=
6238.33+
57124.
8、J=
63363.13J从一氧化碳燃烧反应式2CO+O2=2CO2可以看出,
0.2mol一氧化碳燃烧时生成
0.2mol二氧化碳,消耗
0.1mol氧1mol混合物中,原有
0.168mol氧,燃烧后应剩下
0.168-
0.1=O.068mol氧,氮的数量不发生变化,则燃烧产物的组成是二氧化碳
0.2mol,氧
0.068mol,氮
0.632mol假定爆炸温度为2400K,由表2—6查得二氧化碳、氧和氨的摩尔内能分别为
105507.36J/mol、
63220.68J/mol和
59452.56J/mol,则燃烧产物的内能为∑u2’=O.2×
105507.36+
0.068×
3220.68+
0.632×
59452.
56、J=62974.5J说明爆炸温度高于2400K,于是再假定爆炸温度为2600K,则内能之和应为;∑u2”=O.2×
116893.04+
0.068×
69500.88+
0.632×
85314.
08、J=
69383.17J∑u2”值又大于∑u2值,因相差不太大,所以准确的爆炸温度可用内插法求得 2600-2400 T=[2400+—————————(
63363.13—
62974.5)]K=(2400+12)K=2412K
69383.17—
62974.5 以摄氏温度表示为t=T—
273、℃=2412—
273、℃=2139℃ 3.爆炸压力的计算可燃性混合物爆炸产生的压力与初始压力、初始温度、浓度、组分以及容器的形状、大小等因素有关爆炸时产生的最大压力可按压力与温度及摩尔数成正比的规律确定,根据这个规律有下列关系式P T n——=——×—— 2—
7、P0 T0 m 式中P、T和n——爆炸后的最大压力、最高温度和气体摩尔数;Po、To和m——爆炸前的初始压力、初始温度和气体摩尔数由此可以得出爆炸压力计算公式 Tn P= ——× P0 2—
8、 T0m [例]设Po=0.1MPa.To=27℃,T=2411K,求一氧化碳与空气混合物的最大爆炸压力[解]当可燃物质的浓度等于或稍高于完全反应的浓度时,爆炸产生的压力最大,所以计算时应采用完全反应的浓度先按一氧化碳的燃烧反应式计算爆炸前后的气体摩尔数2CO+O2+
3.76N2=2C02+
3.76N2由此可得出m=
6.76,n=
5.76,代入式2—
8、,得 2411×
5.76×
0.1P=—————————=
0.69 300×
6.67以上计算的爆炸温度与压力都没有考虑热损失,是按理论的空气量计算的,所得的数值都是最大值
三、爆炸上限和下限的计算,含有惰性气体组成混合物爆炸极限计算1.爆炸上限和下限的计算
1、根据完全燃烧反应所需氧原子数,估算碳氢化合物的爆炸下限和上限,其经验公式如下 100L下=———————— 2—
9、
4.76N-
1、+1 4×100L上=—————— 2—
10、
4.76N+4式中L下-——碳氢化台物的爆炸下限; L上——碳氢化合物的爆炸上限;N——每摩尔可燃气体完全燃烧所需氧原子数[例]试求乙烷在空气中的爆炸下限和上限[解]写出乙烷的燃烧反应式,求出N值 C2H6+
3.502=2C02+2H20则N=7将N值分别代入式2—
9、及式2—
10、,得; 100 100L下=——————=———=
3.38%
4.767-
1、+1
29.56 4 ×100 400L上=——————=——— =
10.7%
4.76×7+4
37.32乙烷在空气中的爆炸下限浓度为3.38%,爆炸上限浓度为10.7%实验测得乙烷的爆炸下限为3.0%,爆炸上限为12.5%,对比上述估算结果,可知用此方法估算的爆炸上限值小于实验测得的值
2、根据爆炸性混合气体完全燃烧时摩尔分散,确定有机物的爆炸下限及上限计算公式如下L下=
0.55X 2—
11、L上=
4.8√X 2—
12、式中X为可燃气体摩尔分数,也就是完全燃烧时在混合气体中该可燃气体的含量2.多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算由多种可燃气体组成爆炸性混合气体的爆炸极限,可根据各组分的爆炸极限进行计算其计算公式如下 100 Lm=—————————— 2—
13、 V1 V2 V3 —+—+—+… L1 L2 L3 式中 Lm——爆炸性混合气的爆炸极限,%;L
1、L
2、L3——组成混合气各组分的爆炸极限,%;V
1、V
2、V3——各组分在混合气中的浓度,% V1+V2+V3+…=100%例如,某种天然气的组成如下甲烷80%,乙烷15%,丙烷4%,丁烷1%各组分相应的爆炸下限分别为5%,
3.22%,
2.37%和
1.86%,则天然气的爆炸下限为; 100 Lm=————————————————=
4.37% 80 15 4 1 — +———+———+——— 5
3.22
2.37
1.86将各组分的爆炸上限代入式
213、,可求出天然气的爆炸上限式2一
13、用于煤气、水煤气、天然气等混合气爆炸极限的计算比较准确,而对于氢与乙烯、氢与硫化氢、甲烷与硫化氢等混合气及一些含二硫化碳的混合气体,计算的误差较大3.含有惰性气体组成混合物的爆炸极限计算如果爆炸性混合气体中含有惰性气体如氮、二氧化碳等,计算爆炸极限时,可先求出混合物中由可燃气体和惰性气体分别组成的混合比,再从图2—7和图2—8中找出它们的爆炸极限,并分别代入式2—
13、中求得[例]求某回收煤气的爆炸极限,其组分为CO58%,C
0219.4%,N
220.7%,02
0.4%,H
21.5%[解]将煤气中的可燃气体和惰性气体组合为两组
1、C0和C02,即58C
0、+19.4C
02、=77.4%C0+C
02、其中, 惰性气体/可燃气体=C02/C0=19.4/58=O.33由图2—7中查得,L上 =70%,L下=17%
2、N2和H2,即
1.5H
2、+
20.7N
2、=22.2%N2+H
2、其中, 惰性气体/可燃气体=N2/H2=
20.7/
1.5=
13.8从图27查得 L上=76%,L下=64%将上述数据代入式2—
13、即可求得煤气的爆炸极限 1 L下=————————————=
20.3%
0.774/17+
0.222/64 1 L上=————————————=
71.5%
0.774/70+
0.222/76 该煤气的爆炸极限为
20.3%~
71.5%
三、粉尘爆炸的特点
一、粉尘爆炸的机理和特点当可燃性固体呈粉体状态,粒度足够细,飞扬悬浮于空气中,并达到一定浓度,在相对密闭的空间内,遇到足够的点火能量,就能发生粉尘爆炸具有粉尘爆炸危险性的物质较多,常见的有金属粉尘如镁粉、铝粉等、、煤粉、粮食粉尘、饲料粉尘、棉麻粉尘、烟草粉尘、纸粉、木粉、火炸药粉尘及大多数含有C,H元素、与空气中氧反应能放热的有机合成材料粉尘等粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反应,属于不定常的气固二相流反应,其爆炸过程比较复杂,它将受诸多因素的制约所以,有关粉尘爆炸的机理至今尚在不断研究和不断完善之中日本安全工学协会编的《爆炸》一书阐述了一种比较典型的粉尘爆炸机理这种观点认为从最初的粉尘粒子形成到发生爆炸的过程,如图2—9所示粉尘粒子表面通过热传导和热辐射,从火源获得能量,使表面温度急剧升高,达到粉尘粒子加速分解的温度和蒸发温度,形成粉尘蒸气或分解气体,这种气体与空气混合后就容易引起点火气相点火、另外,粉尘粒子本身相继发生熔融气化,进发出微小火花,成为周围未燃烧粉尘的点火源,使之着火,从而扩大了爆炸范围,这一过程与气体爆炸相比就复杂得多从粉尘爆炸过程可以看出粉尘爆炸有如下特点
1、粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小,但燃烧时间长,产生的能量大,破坏程度大
2、爆炸感应期较长,粉尘的爆炸过程比气体的爆炸过程复杂,要经过尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程,所以感应期比气体长得多
3、有产生二次爆炸的可能性因为粉尘初次爆炸产生的冲击波会将堆积的粉尘扬起,悬浮在空气中,在新的空间形成达到爆炸极限浓度范围内的混合物,而飞散的火花和辐射热成为点火源,引起第二次爆炸,这种连续爆炸会造成严重的破坏粉尘有不完全燃烧现象,在燃烧后的气体中含有大量的CO及粉尘如塑料粉、自身分解的有毒气体,会伴随中毒死亡的事故
二、粉尘爆炸的特性及影响因素评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率粉尘爆炸极限不是固定不变的,它的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等一般来说,粉尘粒度越细,分散度越高,可燃气体和氧的含量越大,火源强度、初始温度越高,湿度越低,惰性粉尘及灰分越少,爆炸极限范围越大,粉尘爆炸危险性也就越大粉尘爆炸压力及压力上升速率dP/dt、主要受粉尘粒度、初始压力、粉尘爆炸容器、湍流度等因素的影响粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比粉尘爆炸压力大得多当粉尘粒度越细,比表面越大,反应速度越快,爆炸上升速率就越大随初始压力的增大对密闭容器的粉尘爆炸压力及压力上升速率也增大,当初始压力低于压力极限时如数十毫巴、,粉尘则不再可能发生爆炸与可燃气爆炸一样,容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响,大量可燃粉尘的试验研究证明,当容积≥O.04m3时,粉尘爆炸强度遵循如下规律 dP 3 ___Kst=——、 ·√V 2—
14、 dt 式中 Kst——粉尘爆炸强度,lO5Pa·m/s;(dP/dt)——最大压力上升速率,105Pa/s;V——容器体积,m3粉尘爆炸在管道中传播时碰到障碍片时,因湍流度的影响,使粉尘呈漩涡状态,使爆炸波阵面不断加速当管道长度足够长时,甚至会转化为爆轰主要粉尘爆炸特性参数见表2—7
三、控制产生粉尘爆炸的技术措施控制产生粉尘爆炸的主要技术措施是缩小粉尘扩散范围,消除粉尘,控制火源,适当增湿对于产生可燃粉尘的生产装置如Al粉的粉碎等、,则可以进行惰化防护,即在生产装置中通入惰性气体,使实际氧含量比临界氧含量低20%在通入惰性气体时,必须注意把装置里的气体完全混合均匀在生产过程中,要对惰性气体的气流、压力或对氧气浓度进行测试,应保证不超过临界氧含量还可以采用抑爆装置等技术措施抑爆装置由爆炸压力探测器、信号放大器和抑爆剂发射器组成,如图2—10所示,其抑爆效果如图2—11所示【例题】对于I类场所,即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存和黑火药制造加工、贮存的场所,____ 、A.应采用密闭防爆型、隔爆型、正压型或防爆充油型、本质安全型、增安型仅限于灯类及控制按钮、电气设备B.不应安装电气设备,特殊情况下仅允许安装电机的控制按钮及监视用工仪表,其选型应符合Ⅱ类危险场所电气设备的防爆要求 C.应选用密封型、防水防尘型电气设备【答案】.B第三节民用爆破器材、烟花爆竹的安全
一、民用爆破器材、烟花爆竹生产安全基础知识 民用爆破器材是指用于非军事目的各种炸药(起爆药、猛炸药、火药、烟火药)及其制品和火工品的总称
一、民用爆破器材、烟花爆竹的主要危险因素1.民用爆破器材的分类 民用爆破器材是广泛用于矿山爆破、开山辟路、水利工程和地质探矿等许多工业领域的重要消耗材料但由于这类器材本身存在着燃烧爆炸特性,在生产、贮运、经营、使用过程中具有火灾爆炸危险性,因而以防火、防爆为主要内容的安全生产工作具有特殊的重要性 民用爆破器材包括工业炸药、起爆器材、传爆器材、专用民爆器材
1、工业炸药如铵梯炸药、乳化炸药、粉状乳化炸药、水胶炸药、煤许用炸药等
2、起爆器材如火雷管、电雷管、毫秒延期雷管等
3、传爆器材如导火索、导爆索、导爆管等
4、专用民爆器材如油气井用起爆器、射孔弹、复合射孔弹修井爆破器材、点火药盒、地震勘探用震源药柱、射孔弹,特种爆破用矿岩破碎器材、中继起爆具、平炉出钢口穿孔弹、果林增效爆破具等
2.民用爆破器材的火灾爆炸危险因素 由于民用爆破器材种类繁多,不同类别和品种的爆破器材在生产、贮存、运输和使用过程中的危险因素不尽相同,因而不能分门别类加以阐述,这里仅以粉状乳化炸药的生产为例,来说明民爆器材生产的火灾爆炸危险性 粉状乳化炸药的生产工艺可以简单概括为以下几个步骤油相制备、水相制备、乳化冷却敏化、、喷雾制粉、装药包装制药所用的原材料和辅助材料,如硝酸铵、复合蜡含乳化剂、等都有易燃易爆危险性;成品粉状乳化炸药具有较高的爆轰和殉爆特性,制造过程中还有形成爆炸性粉尘的可能另外,生产过程中需要采用较高温度和压力的蒸汽,乳化设备中有转动摩擦的部件,喷雾制粉过程中需要使用特种输送泵和功率较大的风机等因此粉状乳化炸药生产线存在着火灾爆炸的风险 粉状乳化炸药生产的火灾爆炸危险因素主要来自物质危险性,生产过程中的高温、撞击摩擦、电气和静电火花、雷电引起的危险性 粉状乳化炸药在贮存和运输中存在以下危险因素
1、硝酸铵贮存过程中会发生自然分解并放出热量当环境具备一定的条件且温度达到爆发点时引起硝酸铵燃烧或爆炸
2、油相材料都是易燃危险品,贮存时遇到高温、氧化剂等,易发生燃烧而引起燃烧事故
3、包装后的乳化炸药仍具有较高的温度,炸药中的氧化剂和可燃剂会缓慢反应,当热量得不到及时散发时易发生燃烧而引起爆炸
4、危险品运输时可能发生的翻车、撞车、坠落、碰撞及摩擦等险情,可能导致的后果是引起危险品的燃烧或者爆炸
3.烟花爆竹行业的火灾爆炸危险因素1、烟花爆竹行业危险性简析 近年来,我国烟花爆竹生产厂家屡屡发生重大、特大火灾爆炸和伤亡事故,在给人民的生命财产造成严重损失的同时,更对社会稳定造成恶劣影响
2、烟花爆竹行业生产安全事故频发的主要原因 分析近年来烟花爆竹行业生产安全事故频发的主要原因,大致有以下几类
1、非法生产现象严重在市场经济的条件下,一些经营者为了追求眼前经济利益,置国家有关法律、法规于不顾,未经批准就非法生产烟花爆竹
2、有的企业不具备基本的安全条件相当多选址、厂房布局不符合安全要求,没有必要的消防设施生产设备简陋,操作方法原始,生产场所贮存药量超标、作业人员数量超限;有的甚至在居住区生产烟花爆竹这些不具备基本安全条件的烟花爆竹生产企业,发生事放时必然造成群死群伤的后果
3、安全管理制度不健全相当多的烟花爆竹生产经营者本身就缺乏必要的安全生产知识,对国家的有关安全卫生法规和标准不甚了解以致企业安全管理制度不健全无章可循或有章不循,安全生产管理工作处于混乱状态
4、从业人员素质差相当多的烟花爆竹生产企业没有技术人员,没有合格的安全生产管理人员,还随便地招收未经安全教育和技术培训的工人上岗作业,甚至使用童工生产操作中违反安全技术规程现象严重
5、烟火药配方中使用禁、限用原料据2002年2月3日新华社报道,国家质量监督部门对13个省53家企业65种烟花爆竹产品进行抽查,合格率仅为
67.7%,存在烟火药配方中使用禁用药物、单个产品装药量超标等严重威胁生产和燃放安全的问题
6、缺乏质量安全保障能力烟花爆竹劳动安全技术规程规定,烟火药的原材料进厂后应经化验和工艺鉴定合格后方可使用,中间产品和产品的安全质量也需要有一定的检测手段来保证实际上,现有的大多数烟花爆竹生产厂家是乡镇集体企业,有的是挂靠在村委会的私营或个体企业,甚至是家庭作坊他们缺乏必要的检测能力,没有严格的安全质量保证体系烟花爆竹原料和产品的安全质量没有必要的保证措施,必然会导致生产、经营、运输、贮存和燃放过程中燃烧爆炸事故的频繁发生上述问题的存在严重影响人民生命财产安全和社会稳定,因而必须尽快采取有力措施,改变烟花爆竹生产燃烧爆炸事故频发的被动局面主讲:王贵生【例题】.以下民用爆破器材是起爆器材的是____A.导火索 B.毫秒延期雷管 C.火雷管 D.导爆索 E.水胶炸药【答案】.BC
(二)民用爆破器材和烟花爆竹基本安全知识
1.火药燃烧的特性及炸药爆炸三要素1)火药燃烧的特性主要特性有
1、能量特征它是标志火药作功能力的参量,一般是指lkg火药燃烧时气体产物所做的功
2、燃烧特性它是标志火药能量释放的能力,主要取决于火药的燃烧速率和燃烧表面积燃烧速率与火药的组成和物理结构有关,此外还随初温和工作压力的升高而增大加入增速剂、嵌入金属丝或将火药制成多孔状,均可提高燃烧速率加入降速剂,可降低燃烧速率燃烧表面积主要取决于火药的几何形状、尺寸和对表面积的处理情况
3、力学特性它是指火药要具有相应的强度,满足在高温下保持不变形、低温下不变脆,能承受在使用和勤务处理时可能出现的各种力的作用,以保证稳定燃烧
4、安定性它是指火药必须在长期贮存中保持其物理化学性质的相对稳定为改善火药的安定性,一般在火药中加入少量的化学安定剂,如二苯胺等
5、安全性由于火药在特定的条件下能发生爆轰,所以要求在配方设计时必须考虑火药在生产、使用和运输过程中安全可靠2)炸药爆炸三要素 炸药的爆炸是一种化学过程,但与一般的化学反应过程相比,具有三大特征
1、反应过程的放热性在炸药的爆炸变化过程中,炸药的化学能转变成热能热的释放是爆炸变化过程的发生和自行传播的必要条件爆炸变化过程所放出的热量称爆炸热或爆热、,一般常用炸药的爆热约在3700~7500kJ/kg
2、反应过程的高速度炸药中氧化剂和还原剂事先充分混合和接近,许多炸药的氧化剂和还原剂共存一个分子内,能够发生快速的逐层传递的化学反应,使爆炸过程以极快的速度进行,通常为每秒几百米或几千米
3、反应生成物必定含有大量的气态物质
2.危险物质的燃烧爆炸敏感度及其影响因素 l)起爆器材、工业炸药和烟花爆竹药料的燃烧爆炸敏感度 热、电、光、冲击波、机械摩擦和撞击等外界作用可激发火炸药发生爆炸火炸药在外界作用下引起燃烧和爆炸的难易程度称为火炸药的敏感程度,简称火炸药的感度火炸药有各种不同的感度,一般有火焰感度、热感度、机械感度撞击感度、摩擦感度、针刺感度、、电感度交直流电感度、静电感度、射频感度、、光感度可见光感度、激光感度、、冲击波感度、爆轰感度起爆药最容易受外界微小的能量激发而发生燃烧或爆炸,并能极迅速形成爆轰 工业炸药属猛炸药,这类炸药在一定的外界激发冲量作用下能引起自持爆轰 烟花爆竹药料受热、撞击、摩擦等易发生燃烧,一定条件下转化为爆轰由于这类药料主要成分是由有机和无机可燃剂、氧化剂组成,适当条件下就能发生反应,在某种程度上,比炸药更易燃烧和爆炸2)火炸药爆炸影响因素 影响火炸药爆炸的因素很多,主要有炸药的性质、装药的临界尺寸、炸药层的厚度和密度、杂质及含量、周围介质的气体压力和壳体的密封、环境温度和湿度等
3.爆炸冲击波的破坏作用和防护措施1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力波面压力、可达100MPa,其峰值达到一定值时,对建构、筑物及各种有生力量动物等、构成一定程度的破坏或损伤2)防护措施
1、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定
2、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离
3.工厂平面布置
1、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划
2、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处
3、销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置4)安全距离 为保证爆炸事故发生后冲击波对建构、筑物等的破坏不超过预定的破坏等级,危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离,称为内部安全距离危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离,称为外部安全距离 安全距离的数值查阅有关设计安全规范就可找到
5.工艺布置
1、在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作
2、在生产工艺流程中,需区分开危险生产工序与非危险生产工序,且宜分别设置厂房
3、在厂房内工艺布置时,宜将危险生产工序布置在一端,接着危险低的生产工序,危险生产工序的一端宜位于行人稀少的偏僻地段危险品暂存间亦宜布置在地处偏僻的一端
4、危险品生产厂房和库房在平面上宜布置成简单的矩形,不宜设计成形体复杂的凹形、L形等
5、危险品生产厂房要有充分考虑人员的紧急疏散问题
6、有泄爆要求的工艺设备,在布置时应使其泄爆方向不直接对着其他建筑物或主要道路
7、抗爆间的设置要符合安全规范的要求6)电气设备防爆
1、对于I类(F0区)场所,即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存;黑火药、烟火药制造加工、贮存的场所,不应安装电气设备,烟火药、黑火药的I类危险场所采用的仪表,应选择适应本场所的本质安全型电气照明采用安装在建筑外墙壁龛灯或装在室外的投光灯
2、对于Ⅱ类(F1区)场所,即起爆药、击发药、火工品制造的场所,电气设备表面温度不得超过允许表面温度(有140℃、100℃等),且符合防爆电气设备的有关规定;应采用防粉尘点火型,或尘密结构型、Ⅱ类B级隔爆型、本质安全型、增安型仅限于灯类及控制按钮、当生产设备采用电力传动时,电动机应安装在无危险场所,采取隔墙传动
3、对于Ⅲ类(F2区)场所,即理化分析成品试验站,选用密封型、防水防尘型设备7)防雷电措施对于危险品的生产和贮存的爆炸危险性建筑物,应按照相应的防雷类别(第一类、第二类)采取防直接雷、防雷电感应、防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲的措施,实施总等电位联结以减少和预防雷电危害8)防静电措施为防止静电火花引起危险品燃烧爆炸事故的发生,应按照静电危险环境的级别(EA、EB、EC)控制静电危害,并采取直接和间接静电接地措施,部分危险场所(如黑火药生产厂房、黑火药及电雷管库的地面、台面)应采用防静电措施9)自动快速雨淋灭火烟火药和火炸药燃速极快,在数秒内就能造成难以扑救的火灾及爆炸事故,所以在烟火药和火炸药生产工房,需广泛采用自动快速灭火装置,如快速雨淋设备快速雨淋设备主要由光敏探测系统及雨淋管网组成其工作原理是当工房内起火时,光照骤然增大,光敏电阻的电阻值变小,控制系统电流增大,通过电子放大器、继电器,使电磁阀打开,雨淋管网喷水灭火10)火灾报警系统火灾报警系统是在根据火灾酝酿期和发展期陆续出现的烟、热流、火光、气味等火灾信息,通过感温报警器、感烟器、光电报警器等发出声、光警报,以便及早发现并采取灭火措施
4.预防燃烧爆炸事故采取的主要措施 1)民用爆破器材
1、民用爆破器材的生产工艺技术应是成熟、可靠或经过技术鉴定的
2、凡从事民用爆破器材生产、贮存的企业,应制定能指导正常生产作业的工艺技术规程和安全操作规程
3、可能引起燃烧事故的机械化作业,应根据危险程度设置自动报警、自动停机、自动卸爆、应急等措施
4、所有与危险品接触的设备、器具、仪表应相容
5、有危及生产安全的专用设备应按有关规定进行安全鉴定
6、预防火炸药生产中混入杂质
7、在生产、贮存、运输时,不允许使用明火,不得接触明火或表面高温物;特殊情况需要使用时,在工艺资料中应作出明确说明,并应限制在一定的安全范围内,且遵守用火细则
8、在生产、贮存、运输等过程中,要防止摩擦和撞击
9、要有防止静电产生和积累的措施
10、火炸药生产厂房内的所有电气设备都应采取防爆电气设备,所有设施都应满足防爆要求
11、生产、贮存工房均应设置避雷设施,所有建筑物都必须在避雷针的保护范围内
12、在火炸药的生产中,避免空气受到绝热压缩
13、要及时预防机械和设备故障
14、生产用设备在停工检修时,要彻底清理残存的火炸药;需要电焊时,除采取相应的安全措施外,还要采取消除杂散电流的措施 2)烟花爆竹烟火药制造过程中的防火防爆
1、烟火药原材料应符合质量标准
2、粉碎应在单独工房进行,粉碎前后应筛掉机械杂质,筛选时不得使用铁质、塑料等产生火花和静电的工具
3、黑火药原料的粉碎,应将硫磺和木炭两种原料混合粉碎
4、铝粉、镁铝合金粉、氯酸盐、赤磷等高感度原料的粉碎必须在专用工房中,使用专用设备和专用工具,并有专人操作
5、粉碎和筛选原料时应坚持做到
①三固定固定工房、固定设备、固定最大粉碎药量;
②四不准不准混用工房、不准混用设备和工具、不准超量投料、不准在工房内存放粉碎好的药物;
③所有粉碎和筛选设备应接地,电气设备必须是防爆型的,要做到远距离操作,进出料时必须停机停电,工房应注意通风
6、烟火药的配制和混合时要严把领药、称药、混药三道关口
7、压药与造粒工房要做到定机定员,药物升温不得超过20C°,机械造粒时应有防爆墙隔离和连锁装置等
8、药物干燥时要控制药量、温度,严禁明火 烟花爆竹生产过程中的防火防爆
1、领药时要按照“少量、多次、勤运走”的原则限量领药
2、装、筑药应在单独工房操作装、筑不含高感度烟火药时,每间工房定员2人;装、筑高感度烟火药时,每间工房定员1人,半成品、成品要及时转运,工作台应靠近出口窗口;装、筑药工具应采用木、铜、铝制品或不产生火花的材质制品,严禁使用铁质工具,工作台上等冲击部位必须垫上接地导电橡胶板
3、钻孔与切割有药半成品时,应在专用工房内进行,每间工房定员2人,人均使用工房面积不得少于
3.5m2,严禁使用不合格工具和长时间使用同一件工具;
4、贴筒标和封口时,操作间主通道宽度不得少于l.2m,人均使用面积不得少于
3.5m2,半成品停滞量的总药量,人均不得超过装筑药工序限量的2倍
5、手工生产硝酸盐引火线时,应在单独工房内进行,每间工房定员2人,人均使用工房面积不得少于
3.5m2,每人每次限量领药1kg;机器生产硝酸盐引火线时,每间工房不得超过2台机组,工房内药物停滞量不得超过
2.5kg;生产氯酸盐引火线时,无论手工或机器生产,都限于单独工房、单机、单人操作,药物限量
0.5kg
6、干燥烟花爆竹时,一般应采用日光、热风散热器、蒸气干燥、红外线或远红外线烘烤,严禁采用明火 【例题】.对于I类(F0区)场所,即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存和黑火药制造加工、贮存的场所,____ 、A电气设备表面温度不得超过允许表面温度(有140C°、100C°等),且符合防爆电气设备的有关规定;B不应安装电气设备,电气照明采用安装在建筑外墙壁龛灯或装在室外的投光灯C应选用密封型、防水防尘型电气设备D电动机应安装在无危险场所,采取隔墙传动【答案】.B
二、民用爆破器材、烟花爆竹生产安全管理要求为加强民用爆破器材、烟花爆竹企业安全生产工作,根据《安全生产法》和《安全生产许可条例》,国家有关部门相继颁布《民用爆破器材安全生产许可证实施细则》、《烟花爆竹生产企业安全生产许可证实施办法》等管理规定,提出民用爆破器材、烟花爆竹企业安全生产应满足下列安全生产要求
1、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业必须依照有关规定取得安全生产许可证未取得安全生产许可证的,不得从事生产活动
2、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当建立、健全主要负责人、分管负责人、安全生产管理人员、职能部门、岗位安全生产责任制;制定下列安全管理制度和操作规程
①安全目标管理制度、安全奖惩制度、安全检查制度、安全技术措施审批制度
③事故隐患整改制度、安全设施设备管理制度、从业人员安全教育培训制度、动火作业管理制度、安全投人保障制度、重大危险源检测监控和安全评估制度、防护用品具、管理制度.以及原材料、辅助材料购买、检验、使用和保管制度
③职业卫生管理制度
④符合有关规程要求的安全操作规程
3、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业的安全投入应当符合安全生产要求
4、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当设置安全生产管理机构,配备专职安全生产管理人员,并符合下列要求
①确定安全生产主管人员
②民用爆破器材按有关规定配备专职安全生产管理人员;烟花爆竹生产企业配备占本企业从业人员总数l%以上且至少有1名的专职安全生产管理人员
③配备相当数量的兼职安全生产管理人员
5、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业主要负责人、安全生产管理人员的安全生产知识和管理能力应当经考核合格烟花爆竹药物混合、造粒,筛选、装药、筑药、压药、切引等工序的特种作业人员应当接受烟花爆竹专业知识培训,并经考核合格取得操作资格证书其他岗位从业人员须经本岗位安全生产知识教育和培训并考核合格
6、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业生产设施应当符合以下安全生产条件
①民用爆破器材生产企业生产设施应当符合a.具有与生产规模、产品品种相适应并符合《民用爆破器材工厂设计安全规范》GB
1300891998、要求的生产厂房和储存仓库;b.生产厂房、储存仓库、燃放试验场的内外部安全距离、厂房布局、建筑结构、生产工艺布置、安全疏散条件、消防设施以及防爆、防雷、防静电等安全设施符合《民用爆破器材工厂设计安全规范》GB
500891998、的要求;c.生产区域应有明显的安全警示标志或警示标语,危险工序现场应牢固张贴安全管理制度和操作规程;d具有保证安全生产和产品质量的设备、仪器和工艺装备;e.电器设备及机械加工设备中的电器部分应符合《民用爆破器材工厂设计安全规范》GB
500891998、的要求;f.特种设备应定期检验并符合有关法律法规、国家标准和行业标准规定的条件;
②烟花爆竹生产企业生产设施应当符合a.具有与生产规模、产品品种相适应并符合安全生产要求的生产厂房和储存仓库;b.生产厂房、储存仓库、燃放试验场的内外部安全距离、厂房布局、建筑结构、生产工艺布置、安全疏散条件、消防设施以及防爆、防雷、防静电等安全设施符合《烟花爆竹工厂设计安全规范》GB
50161、的要求;c.危险品生产区与办公区生活区、、有火源区与禁火区、生产车间与仓库中转库或收发室、、危险工序与普通工序应当分离;d.不得改变工厂设计方案规定的厂房、仓库的功能和用途;e.A1级建筑物应设有安全防护屏障;f.A2级建筑物应单人单栋使用;g.A3级建筑物应单人单间使用,并且每栋同时作业人员的数量不得超过2人;h.C级建筑物的人均使用面积不得少于3.5m;i.工房按规定的用途进行标识;J.生产厂房和仓库的周边应有相应的防火隔离措施;k.生产区域应有明显的安全警示标志或警示标语,危险工序现场应牢固张贴安全管理制度和操作规程;l.具有保证安全生产和产品质量的设备、仪器和工艺装备;m.用于加工药物或与药物接触的设备应符合《烟花爆竹劳动安全技术规程》GB
11652、的要求;n.电器设备及机械加工设备中的电器部分应符合《烟花爆竹工厂设计安全规范》GB
50151、的要求;0.机械制造含高氯酸盐引火线的每栋工房内不得超过2台机组,制造硝酸盐引火线的每栋工房内不得超过4台机组,机组间应当用实墙隔离,每栋工房定员1人,其他工序如机械造粒、混合、压药、筑药等直接机械加工药物工序、的每栋工房内不得超过1台机组;p.特种设备应定期检验并符合有关法律法规、国家标准和行业标准规定的条件;q.严禁在危险场所架设临时性电气设施
7、民用爆破器材、烟花爆竹工厂设计和厂址、厂房、储存仓库等设施的设计与测绘应当符合下列条件
①由具有相应资质的专业机构承担设计和测绘工作
②专业机构提供的文件、图纸、技术资料等应符合国家有关法律、法规和国家标准、行业标准的要求
⑧设计图纸和测绘图纸应有设计单位、测绘单位及其设计人员、技术人员和审核单位及审核人的签章
8、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业工厂周边安全防护距离应符合国家有关规定
9、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当采取下列职业危害预防措施
①为从业人员配备符合国家标准或行业标准的劳动防护用品
②对重大危险源进行检测、评估,采取监控措施
③为从业人员定期进行健康检查
④在安全区内设立独立的操作人员更衣室
10、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当依法进行安全评价
11、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当建立生产安全事故应急救援组织,制订事故应急预案,配备应急救援人员和必要的应急救援器材和设备
12、民用爆破器材、烟花爆竹生产企业在建设、生产和经营中,应当符合相应的标准和规范,如《民用爆破器材工厂设计安全规范》GB50089--
1998、、《烟花爆竹工厂设计安全规范》GB
50161、、《烟花爆竹劳动安全技术规程》GB
11652、、《烟花爆竹安全与质量》GB
10631、、《建筑设计防火规范》、《建筑物防雷设计规范》等国家标准、行业标准规定的其他条件第四节 防火防爆有关安全规范与技术标准
一、建筑设计防火规范《建筑设计防火规范》GBJ
162001、适用于下列新建、扩建和改建的工业与民用建筑
1、9层及9层以下的住宅包括底层设置商业服务网点的住宅、和建筑高度不超过24m的其他民用建筑以及建筑高度超过24的单层公共建筑
2、单层、多层和高层工型建筑
3、地下民用建筑本规范木适用于炸药厂库、、花炮厂库、、无窗厂房、人民防空工程、地下铁道及其他地下非民用建筑、炼油厂和石油化工厂的生产区
二、高层民用建筑设计防火规范《高层民用建筑设计防火规范》GB
500451995、要求高层建筑的防火设计,必须遵循“预防为主,防消结合”的消防工作方针针对高层建筑发生火灾的特点,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理本规范适用于下列新建、扩建和改建的高层建筑及其裙房10层及10层以上的居住建筑包括首层设置商业服务网点的住宅;建筑高度超过24的公共建筑当高层建筑的建筑高度超过250m时,建筑设计采取的特殊的防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证在进行总平面设计时,应根据城市规划,合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等
三、民用爆破器材工厂设计安全规范《民用爆破器材工厂设计安全规范》GB
500891998、要求
1、在为民用爆破器材工厂设计中,贯彻“安全第一,预防为主”的方针,采用技术手段,保障安全生产,防止发生爆炸和燃烧事故,保护国家和人民的生命财产,减少事故损失,促进生产建设的发展
2、本规范适用于民用爆破器材工厂的新建、改建、扩建和技术改造工程
3、民用爆破器材工厂的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定
四、防火与爆炸品安全有关的安全技术标准
1、GB3836.1—2000《爆炸性气体环境用电气设备》
2、GB3836.101991《爆炸性环境用防爆电气设备》
3、GB3836.121991《爆炸性环境用防爆电气设备》
4、GB58171986《生产性粉尘作业危害程度分级》
5、GB67221986《爆破安全规程》
6、GB72301987《气体检测管装置》
7、GB123581990《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》
8、GB12476.12000《爆炸性粉尘环境用防爆电器设备》粉尘防爆电器设备
五、烟花爆竹安全与质量《烟花爆竹安全与质量》GB
10631、规定了烟花爆炮、竹产品分类、安全与质量要求、试验方法和验收规则,还规定了产品的标志、包装、运输和贮存要求引用标准包括《烟花爆竹计数抽样检查规则》GB
10632、~《民用爆破器材工厂设计安全规范》GB
50089、
六、烟花爆竹劳动安全技术规范《烟花爆竹劳动安全技术规范》GB
11652、规定了烟花爆竹企业在生产和贮运过程中的劳动安全技术要求本标准适用于烟花爆竹生产企业含引火线厂、烟火药厂、,也适用于厂外加工
七、烟花爆竹生产企业安全生产许可证实施办法 烟花爆竹生产企业必须依照本实施办法的规定取得安全生产许可证未取得安全生产许可证的,不得从事生产活动安全生产许可证的颁发管理工作实行企业申请、一级发证、属地监管的原则烟花爆竹生产企业生产设施应当符合下列条件
1、具有与生产规模、产品品种相适应并符合安全生产要求的生产厂房和储存仓库
2、生产厂房、储存仓库、燃放试验场的内外部安全距离、厂房布局、建筑结构、生产工艺布置、安全疏散条件、消防设施以及防爆、防雷、防静电等安全设施符合《烟花爆竹工厂设计安全规范》GB
50161、的要求 已经建成投产的烟花爆竹生产企业在申请安全生产许可证期间,应当依法进行生产,确保安全;不具备安全生产条件的,应当进行整改并制定安全保障措施;经整改仍不具备安全生产条件的,不得进行生产安全生产技术知识
(三)2011-11-0412:27:28转载▼分类安全伴我行第三章特种设备安全技术第一节特种设备安全基础知识
一、特种设备的基本概念 特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施等
二、承压类特种设备
(一)锅炉1.锅炉的基础知识 锅炉是指将燃料的化学能转化为热能,又将热能传递给水、汽、导热油等工质,从而产生蒸汽、热气或通过导热工质输出热量的设备2.锅炉的工作原理及工作特性1)工作原理 锅炉由“锅”和“炉”以及相配套的附件、自控装置、附属设备组成“锅”是指锅炉接受热量,并将热量传给水的受热面系统,是锅炉中储存或输送锅水或蒸汽的密闭受压部分“锅”主要包括锅筒(或锅壳)、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、对流管束及集箱等“炉”是指燃料燃烧产生高温烟气,将化学能转化为热能的空间和烟气流通的通道——炉膛和烟道“炉”主要包括燃烧设备和炉墙等2)工作特性
(1)爆炸的危害性锅炉具有爆炸性锅炉在使用中发生破裂,使内部压力瞬时降至等于外界大气压的现象叫爆炸
(2)易于损坏性锅炉由于长周期运行在高温高压的恶劣工况下,因而经常受到局部损坏,如不能及时发现处理,会进一步导致重要部件和整个系统的全面受损
(3)使用的广泛性由于锅炉为整个社会生产、生活提供能源和动力,因而其应用范围极其广泛
(4)可靠的连续运行性锅炉一旦投用,一般要求连续运行,不能任意停用;否则,会影响一条生产线、一个厂,甚至一个地区的生活和生产,其间接经济损失巨大,有时还会造成恶劣的后果3)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3.锅炉安全附件1)安全阀 安全阀是锅炉上的重要安全附件之一,它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安全阀应按规定配置,合理安装;安全阀应结构完整,灵敏、可靠应每年对其检验、定压一次并铅封完好,每月自动排放试验一次,每周手动排放试验一次,并做好记录及签名2)压力表压力表用于准确地测量锅炉上所需测量部分压力的大小
(1) 锅炉必须装有与锅筒锅壳、蒸汽空间直接相连接的压力表
(2)根据工作压力选用压力表的量程范围,一般应在工作压力的
1.5~3倍
(3)表盘直径不应小于100mm,表的刻盘上应划有最高工作压力红线标志
(4)压力表装置齐全压力表、存水弯管、三通旋塞、,每半年校验一次,并铅封完好3)水位计 水位计用于显示锅炉内水位的高低水位计应安装合理,便于观察,且灵敏可靠每台锅炉至少应装2只独立的水位表额定蒸发量小于等于
0.2t/h的锅炉可只装1只水位表水位表应设置放水管并接至安全地点玻璃管式水位表应有防护装置4)温度测量装置 温度是锅炉热力系统的重要参数之一,为了掌握锅炉的运行状况,做到锅炉安全、经济运行,需依靠温度测量装置测量锅炉的给水、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
(1)超温报警和连锁保护装置超温报警装置安装在热水锅炉的出口处,当锅炉的水温超过规定的水温时,自动报警,提醒司炉人员采取措施减弱燃烧超温报警和联锁保护装置连锁后,还能在超温报警的同时,自动切断燃料的供应和停止鼓、引风,以防止热水锅炉发生超温而导致锅炉损坏或爆炸
(2)高低水位警报和低水位连锁保护装置当锅炉内的水位高于最高安全水位或低于最低安全水位时,水位警报器就自动发出警报,提醒司炉人员采取措施防止事故发生
(3)锅炉熄火保护装置当锅炉炉膛熄火时,锅炉熄火保护装置起作用,切断燃料供应,并发出相应信号6)排污阀或放水装置 排污阀或放水装置的作用是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 为了防止炉膛和尾部烟道再次燃烧造成破坏,常在炉膛和烟道易爆处装设防爆门8)锅炉自动控制装置 通过工业自动化仪表对温度、压力、流量、成分等参数的测量和调节,达到监视、控制、调节生产的目的,使锅炉在最安全、经济的条件下运行
(二)压力容器压力容器,泛指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程,并能承受压力的密闭容器它被广泛用于石油、化工、能源、冶金、机械、轻纺、医药、国防等工业领域1.压力容器基础知识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,一是压力是容器外产生(增大)的,二是压力是容器内产生(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,系是指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度的压力,亦即标注在铭牌上的容器设计压力,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容器的设计压力确定应按GB150的相应规定
(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下,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—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;对于0℃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
(3)介质生产过程所涉及的介质品种繁多,分类方法也有多种按物质状态分类,有气体、液体、液化气体、单质和混合物等;按化学特性分类,则有可燃、易燃、惰性和助燃四种;按它们对人类毒害程度,又可分为极度危害(I)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、轻度危害(Ⅳ)四级易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10%,或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的气体,如一甲胺、乙烷、乙烯等毒性介质《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)对介质毒性程度的划分参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》分为四级其最高容许浓度分别为极度危害(I级)0.1mg/m3;高度危害(Ⅱ级)
0.1~1.0mg/m3;中度危害(Ⅲ级)1.0~10mg/m3;轻度危害(1V级)≥10mg/m3压力容器中的介质为混合物质时,应以介质的组成并按毒性程度或易燃介质的划分原则,由设计单位的工艺设计部门或使用单位的生产技术部门决定介质毒性程度或是否属于易燃介质腐蚀性介质,石油化工介质对压力容器用材具有耐腐蚀性要求有时是因介质中有杂质,使腐蚀性加剧腐蚀介质的种类和性质各不相同,加上工艺条件不同,介质的腐蚀性也不相同这就要求压力容器在选用材料时,除了应满足使用条件下的力学性能要求外,还要具备足够的耐腐蚀性,必要时还要采取一定的防腐措施2)压力容器的分类压力容器分类方法很多,为利于安全技术监察和管理,《容规》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pV大于等于l0MPa·m3);中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV大于等于
0.5MPa·m3);低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质,且pV大于等于
0.2MPa·m3);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(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)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50m3);低温液体储存容器(容积大于5m3)
(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介质);低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃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(第三类和第二类规定的除外)2.安全附件1)安全阀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,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)爆破片爆破片装置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爆破片又称为爆破膜或防爆膜,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
①安全阀和爆破片装置组合的泄放能力应满足要求;
②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;
③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
①容器内的介质应是洁净的,不含有胶着物质或阻塞物质;
②安全阀的泄放能力应满足要求;
③当安全阀与爆破片之间存在背压时,安全阀仍能在开启压力下准确开启;
④爆破片的泄放面积不得小于安全阀的进口面积;
⑤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4)爆破帽爆破帽为一端封闭,中间具有一薄弱断面的厚壁短管,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薄弱面上的拉伸应力达到材料的强度极限发生断裂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钢材料(如34CrNi3Mo等)制造,其破爆压力与材料强度之比一般为
0.2~
0.55)易熔塞易熔塞属于“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)紧急切断阀紧急切断阀是一种特殊结构和特殊用途的阀门,它通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纵方式的不同,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,当介质通过时产生节流,压力下降而使其减压的阀门当调节螺栓向下旋紧时,弹簧被压缩,将膜片向下推,顶开脉冲阀阀瓣,高压侧的一部分介质就经高压通道进入,经脉冲阀阀瓣与阀座间的间隙流入环形通道而进入气缸,向下推动活塞并打开主阀阀瓣,这时高压侧的介质便从主阀阀瓣与阀座之间的间隙流过而被节流减压同时,低压侧的一部分介质经低压通道进入膜片下方空间,当其压力由于高压侧的介质压力升高而升高到足以抵消弹簧的弹力时,膜片向上推动脉冲阀阀瓣逐渐闭合,使进入气缸的介质减少,活塞和主阀阀瓣向上移动,主阀关小,从而减少流向低压侧的介质量,使低压侧的压力不致因高压侧压力升高而升高,从而达到自动调节压力的目的7)压力表、温度计、液位计
(1)压力表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按其结构和作用原理,压力表可分为液柱式、弹性元件式、活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,压力容器广泛采用的是各种类型的弹性元件式压力计
(2)液位计液位计又称液面计,是用来观察和测量容器内液位位置变化情况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
(3)温度计温度计是用来测量物质冷热程度的仪表,可用来测量压力容器介质的温度,对于需要控制壁温的容器,还必须装设测试壁温的温度计【例题】对于压力容器,以下说法正确的是___ 、 A. 压力容器的最高工作压力大于压力容器的设计压力B.压力容器的设计压力小于安全阀的开启压力 C.压力容器受压元件金属表面温度不得超过钢材的允许使用温度 D.压力容器设计温度应低于元件金属可能达到的最高金属温度【答案】C
三、机电类特种设备
(一)电梯 电梯是指动力驱动,利用沿刚性轨道运动的箱体或者沿固定线路运行的梯级(踏步),进行升降或平行运送人、货物的机电设备,包括载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道等电梯可能发生的危险一般有人员被挤压、撞击和发生坠落、剪切;人员被电击、轿厢超越极限行程发生撞击;轿厢超速或因断绳造成坠落;由于材料失效、强度丧失而造成结构破坏等保证电梯的安全性,除了充分考虑在结构的合理性、可靠性,电气控制和拖动的可靠性方面外,还应针对各种可能发生的危险,设置专门的安全装置1.防超越行程的保护 为防止电梯由于控制方面的故障,轿厢超越顶层或底层端站继续运行,必须设置保护装置以防止发生严重的后果和结构损坏 防止越程的保护装置一般是由设在井道内上下端站附近的强迫换速开关、限位开关和极限开关组成这些开关或碰轮都安装在固定于导轨的支架上,由安装在轿厢上的打板(撞杆)触动而动作
2.防电梯超速和断绳的保护 当电梯由于控制失灵,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,都会造成轿厢超速和坠落,因此,必须有可靠的保护措施 防超速和断绳的保护装置是安全钳一限速器系统安全钳是一种使轿厢(或对重)停止向下运动的机械装置,凡是由钢丝绳或链条悬挂的电梯轿厢均应设置安全钳当地坑下有人能进入的空间时,对重也可设安全钳安全钳一般都安装在轿架的底梁上,成对地同时作用在导轨上限速器是限制电梯运行速度的装置,一般安装在机房当轿厢上行或下行超速时,通过电气触点使电梯停止运行,当下行超速,电气触点动作仍不能使电梯停止,速度达到一定值后,限速器机械动作,拉动安全钳夹住导轨将轿厢制停;当断绳造成轿厢(或对重)坠落时,也由限速的机械动作拉动安全钳,使轿厢制停在导轨上安全钳和限速器动作后,必须将轿厢(或对重)提起,并经称职人员调整后方能恢复使用
3.防人员剪切和坠落的保护 在电梯事故中人员被运动的轿厢剪切或坠入井道的事故占的比例较大,而且这些事故后果都十分严重,所以防止人员剪切和坠落的保护十分重要防人员坠落和剪切的保护主要由门、门锁和门的电气安全触点联合承担,标准要求
(1)当轿门和层门中任一门扇未关好和门锁未啮合7mm以上时,电梯不能启动
(2)当电梯运行时轿门和层门中任一门扇被打开,电梯应立即停止运行
(3)当轿厢不在层站时,在站层门外不能将层门打开
(4)紧急开锁的钥匙只能交给一个负责人员,只有紧急情况才能由专业人员使用4.缓冲装置 电梯由于控制失灵、曳引力不足或制动失灵等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,以保证人员和电梯的安全 缓冲器分蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器前者主要以弹簧和聚氨酯材料等为缓冲元件,后者主要是油压缓冲器
5.报警和救援装置 电梯发生人员被困在轿厢内时,通过报警或通信装置应能将情况及时通知管理人员并通过救援装置将人员安全救出轿厢
(1)报警装置电梯必须安装应急照明和报警装置,并由应急电源供电
(2)救援装置电梯困人的救援以往主要采用自救的方法,即轿厢内的操纵人员从上部安全窗爬上轿顶将层门打开随着电梯的发展,无人员操纵电梯的广泛使用,再采用自救的方法不但十分危险而且几乎不可能因为作为公共交通工具的电梯,乘员十分复杂,电梯故障时乘员不可能从安全窗爬出,就是爬上了轿顶也打不开层门,反而会发生其他事故因此现在电梯从设计上就决定了救援必须从外部进行
6.停止开关和检修运行装置
(1)停止开关一般称急停开关,按要求在轿顶、底坑和滑轮间必须装设停止开关停止开关应符合电气安全触点的要求,应是双稳态非自动复位的、误动作不能使其释放停止开关要求是红色的,并标有“停止”和“运行”的位置;若是刀闸式或拨杆式开关,应以把手或拨杆朝下为停止位置
(2)检修运行是为便于检修和维护而设置的运行状态,由安装在轿顶或其他地方的检修运行装置进行控制 检修运行装置包括一个运行状态转换开关、操纵运行的方向按钮和停止开关该装置也可以与能防止误动作的特殊开关一起从轿顶控制门机构的动作7.消防功能 发生火灾时井道往往是烟气和火焰蔓延的通道,而且一般层门在70℃以上时也不能正常工作为了乘员的安全,在火灾发生时必须使所有电梯停止应答召唤信号,直接返回撤离层站,即具有火灾自动返基站功能8.防机械伤害的防护 电梯很多运动部分在人接近时可能会产生撞击、挤压、绞碾等危险,在工作场地由于地面的高低差也可能会产生摔跌等危险,所以必须采取防护 人在操作、维护中可以接近的旋转部件,尤其是传动轴上突出的锁销和螺钉,钢带、链条、皮带,齿轮、链轮,电动机的外伸轴,甩球式限速器等,必须有安全网罩或栅栏,以防无意中触及曳引轮、盘车手轮、飞轮等光滑圆形部件可不加防护,但应部分或全部涂成黄色以示提醒轿顶和对重的反绳轮,必须安装防护罩防护罩要能防止人员的肢体或衣服被绞入,还要能防止异物落入和钢丝绳脱出 在底坑中对重运行的区域和装有多台电梯的井道中不同电梯的运动部件之间均应设隔障 机房地面高差大于
0.5m时,在高处应设栏杆并安设梯子 在轿顶边缘与井道壁水平距离超过
0.2m时,应在轿顶设护栏,护栏的安设应不影响人员安全和方便地通过入口进入轿顶9.电气安全保护 对电梯的电气装置和线路必须采取安全保护措施,以防止发生人员触电和设备损毁事故按GB7588—1995的要求,电梯应采取以下电气安全保护措施
(1)直接触电的防护绝缘是防止发生直接触电和电气短路的基本措施
(2)间接触电的防护在电源中性点直接接地的供电系统中,防止间接触电最常用的防护措施是将故障时可能带电的电气设备外露可导电部分与供电变压器的中性点进行电气连接
(3)电气故障防护按规定交流电梯应有电源相序保护当电源断相或错相时,应停止电梯运行在变频调速电梯中,由于变频装置是先将交流整流成直流再进行变频调制,所以错相对其不会发生影响 直接与电源相连的电动机和照明电路应有短路保护,短路保护一般用自动空气断路器或熔断器与电源直接相连的电动机还应有过载保护
(4)电气安全装置电气安全装置包括直接切断驱动主机电源接触器或中间继电器的安全触点;不直接切断上述接触器或中间继电器的安全触点和不满足安全触点要求的触点但当电梯电气设备出现故障,如无电压或低电压、导线中断、绝缘损坏、元件短路或断路、继电器和接触器不释放或不吸合、触头不断开或不闭合、断相错相等时,电气安全装置应能防止电梯出现危险【例题】电梯的停止开关一般称急停开关,按要求在___必须装设停止开关A.轿门 B.轿顶 C.底坑 D.机房 E.滑轮间【答案】BCE
(二)起重机械起重机械,是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备其范围规定为额定起重量大于或者等于
0.5t的升降机,额定起重量大于或等于1t,且提升高度大于或等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦1.起重机械工作特点 综合起重机械的工作特点,可概括为以下7点
(1)起重机械通常具有庞大的结构和比较复杂的机构,能完成一次起升运动、一次或几次水平运动
(2)所吊运的重物多种多样,载荷是变化的
(3)大多数起重机械,需要在较大的范围内运行,活动空间较大
(4)有些起重机械,需要直接载运人员在导轨、平台或钢丝绳上做升降运动(如电梯、升降平台等),其可靠性直接影响人身安全
(5)暴露的、活动的零部件较多,且常与吊运作业人员直接接触(如吊钩、钢丝绳等),潜在许多偶发的危险因素
(6)作业环境复杂
(7)作业中常常需要多人配合,共同进行一个操作 上述诸多危险因素的存在,决定了起重伤害事故较多
2.起重机安全正常工作的条件 为了保证起重机的安全正常工作,起重机设计时应满足下列3个基本条件
(1)金属结构和机械零部件应具有足够的强度、刚性和抗屈曲能力
(2)整机必须具有必要的抗倾覆稳定性
(3)原动机具有满足作业性能要求的功率,制动装置提供必需的制动力矩3.起重机安全装置1)位置限制与调整装置
(1)上升极限位置限制器《起重机械安全规程》规定,凡是动力驱动的起重机,其起升机构(包括主副起升机构),均应装设上升极限位置限制器
(2)运行极限位置限制器凡是动力驱动的起重机,其运行极限位置都应装设运行极限位置限制器
(3)偏斜调整和显示装置起重机械安全规程要求跨度等于或超过40m的装卸桥和门式起重机,应装偏斜调整和显示装置
(4)缓冲器起重机械安全规程要求,桥式、门式起重机、装卸桥,以及门座起重机或升降机等都要装设缓冲器2)防风防爬装置 《起重机械安全规程》规定,在露天工作于轨道上运行的起重机,如门式起重机、装卸桥、塔式起重机和门座起重机,均应装设防风防爬装置 此外,在露天跨工作的桥式起重机因环境因素的影响,可能出现地形风它的持续时间较短,但风力很强,足以吹动起重机作较长距离的滑行,并可能撞毁轨道端部止挡,造成脱轨或跌落所以《起重机械安全规程》规定,在露天跨工作的桥式起重机也宜装设防风夹轨器和锚定装置或铁鞋 起重机防风防爬装置主要有3类,即夹轨器、锚定装置和铁鞋按照防风装置的作用方式不同,可分为自动作用与非自动作用两类3)安全钩、防后倾装置和回转锁定装置
(1)安全钩单主梁起重机,由于起吊重物是在主梁的一侧进行,重物等对小车产生一个倾翻力矩,由垂直反轨轮或水平反轨轮产生的抗倾翻力矩使小车保持平衡,不能倾翻但是,只靠这种方式不能保证在风灾、意外冲击、车轮破碎、检修等情况时的安全因此,这种类型的起重机应安装安全钩安全钩根据小车和轨轮形式的不同,也设计成不同的结构
(2)防后倾装置用柔性钢丝绳牵引吊臂进行变幅的起重机,当遇到突然卸载等情况时,会产生使吊臂后倾的力,从而造成吊臂超过最小幅度,发生吊臂后倾的事故因此,这类起重机安装防后倾装置 吊臂后倾主要由几种原因造成起升用的吊具、索具或起升用钢丝绳存在缺陷,在起吊过程中突然断裂,使重物下落;或者由于起重工绑挂不当,起吊过程中重物散落这些情况都会形成突然卸载,造成吊臂反弹后倾事故为了防止这类事故,在我国《起重机械安全规程》中明确规定,流动式起重机和动臂式塔式起重机上应安装防后倾装置(液压变幅除外)
(3)回转锁定装置回转锁定装置,是指臂架起重机处于运输、行驶或非工作状态时,锁住回转部分,使之不能转动的装置 回转锁定器常见型式有机械锁定器和液压锁定器两种其结构比较简单,通常是用锁销插入方法,压板顶压方法或螺栓紧定方式等液压式锁定器通常用双作用活塞式油缸对转台进行锁定回转锁定装置的原理基本相同4)起重量限制器
(1)形式和功能超载保护装置按其功能的不同,可分为自动停止型和综合型两种按结构型式分,有电气型和机械型两种 超载保护装置应具有动载抑制功能、自动工作功能、自动保险功能
(2)工作原理起重量限制器,主要用于桥架型起重机,其主导产品为电气型电气型产品一般由载荷传感器和二次仪表两部分组成 载荷传感器使用电阻应变式或压磁式传感器,根据安装位置配置专用安装附件传感器的结构形式,主要有压式、拉式和剪切梁式3种5)力矩限制器
(1)动臂变幅的塔式起重机力矩限制器动臂变幅的塔式起重机,一般使用机械型力矩限制器
(2)小车变幅式起重机超载保护装置小车变幅式起重机一般使用起重量限制器和起重力矩限制器来共同实施超载保护
(3)流动式起重机超载保护装置流动式起重机一般使用力矩限制器进行超载保护6)防碰装置防碰装置的结构型式主要有两种
(1)反射型由发射器、接收器、控制器和反射板组成
(2)直射型检测波不经过反射板反射的产品统称为直射型7)危险电压报警器 臂架型起重机在输电线附近作业时,由于操作不当,臂架、钢丝绳等过于接近甚至碰触电线,都会造成感电或触电事故为了防止这类事故,东欧、日本等国从70年代起研制危险电压报警器,目前已进入系列化生产阶段
(三)大型游乐设施 游乐设施是指用于经营目的,在封闭的区域内运行、承载游客游乐的设施游艺机及设施大致可以分为回转运动类、轨道运动类、戏水游戏类、场地运动类、电子娱乐类、梦幻仿真类、充气弹跳类、体育竞技类、体闲娱乐类等 目前纳入质量技术监督部门安全监察的游乐设施范围为转马类、滑行类、观缆车类、自控飞机类、陀螺类、飞行塔类、架空游览车类、赛车类、小火车类、碰碰车类、电池车类、水上游乐类(水上摩托、快艇和游船除外),滑道、滑索、蹦极和其他无动力类游乐设施(儿童用组合游乐设施除外),其运行的最大线速度不小于5km/h或运行高度距地面2m以上的游乐设施
(四)客运索道 索道是利用架空绳索、支承和牵引客车(或货车)等运送乘客(或货运)的一种运输设备其包括客运架空索道、客运缆车和拖牵索道等 客运索道按其运行方式可以分为往复式和循环式两大类往复式索道又可分为承重与牵引分开的 往复式单客厢索道,承重和牵引分开的车组往复式索道,以及承重和牵引合一的单线车组往复式索道3种循环式索道中又可分为连续循环式、间歇循环式(运行——停止——运行)及脉动循环式(快速运行——慢速运行——快速运行)3种其中连续循环式应用最广泛,其次是脉动循环式,而间歇循环式较少采用客运索道还可按照使用的抱索器形式和运载工具的型式进行分类按使用的抱索器型式分,有固定抱索器客运索道和脱挂式抱索器客运索道;按所用的运载工具型式分,有吊厢式、吊椅式、吊篮式和拖牵式等【例题】以下说法不符合《起重机械安全规程》规定的是___ 、 A.凡是动力驱动的起重机,其起升机构均应装设上升极限位置限制器 B.凡是动力驱动的起重机,其运行极限位置都应装设运行极限位置限制器 C.跨度等于或超过40m的塔式和门式起重机,应装偏斜调整和显示装置 D.桥式、门式起重机、装卸桥,以及门座起重机或升降机等都要装设缓冲器 【答案】C
四、特种设备检测技术特种设备的种类、结构、类型繁多,其设计参数和使用条件各不相同,承压设备所盛装的介质可能具有不同程度的腐蚀或磨损的性质,因此,对它们进行检验时,必须采用各种不同的检验方法,才能对特种设备的安全使用性能作出全面、正确的评价
一、宏观检查 直观检查和量具检查通常称为宏观检查宏观检查是对在用承压类特种设备进行内、外部检验常用的检验方法宏观检查的方法简单易行,可以直接发现和检验容器内、外表面比较明显的缺陷,为进一步利用其他方法作详细的检验提供线索和依据1.直观检查 直观检查是承压类特种设备最基本的检验方法,通常在采用其他检验方法之前进行,是进一步检验的基础它主要是凭借检验人员的感觉器官,对容器的内、外表面进行检查,以判别其是否有缺陷
1、检查内容 直观检查,要求检查容器的本体和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、检查工具 用于直观检查的检查工具有手电筒、5—10倍放大镜、反光镜、内窥镜、约
0.5kg的尖头手锤等
3、检查方法
1、通常采用肉眼检查肉眼能够迅速扫视大面积范围,并且能够察觉细微的颜色和结构的变化
2、当被检查的部位比较狭窄例如长度较长的管壳式容器,以及气瓶等、,无法直接观察时,可以利用反光镜或内窥镜伸入容器内进行检查
3、当怀疑设备表面有裂纹时,可用砂布将被检部位打磨干净,然后用浓度为10%的硝酸酒精溶液将其浸湿,擦净后用放大镜观察
4、对具有手孔或较大接管而人又无法进到内部用肉眼检查的小型设备,可将手从手孔或接管口伸入,触摸内表面,检查内壁是否光滑,有无凹坑、鼓包
5、用约0.5kg的尖头手锤进行锤击检查是过去检查锅炉、压力容器的一种常用的方法当容器表面有防腐层、保温层、耐火隔热层、衬里或夹套等妨碍检查时,如果需要应部分或全部拆除再进行直观检查直观检查时,往往会在容器表面发现各种形态的缺陷,检验人员应予以综合判断,并分别予以适当的处置
2.量具检查 采用简单的工具和量具对直观检查所发现的缺陷进行测量,以确定缺陷的严重程度,是直观检查的补充手段
1、检查内容 用量具检查主要是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
2、检查工具 直尺、样板、游标卡尺、塞尺等
3、检查方法
1、用拉线或量具检查设备的结构尺寸例如用钢卷尺围出筒体的周长,用计算圆周长的公式和筒体的实际壁厚值算出筒体的平均内直径,以求得筒体的内径偏差;测量筒体同一断面的不圆度等
2、用平直尺紧靠设备、管板等的表面,用游标卡尺或塞尺检查设备的平直度,腐蚀、磨损、鼓包的深度高度、,管板的不平度等
3、用预先按受压元件的某部分做成的样板紧靠其表面,检查它们的形状、尺寸是否符合设计要求例如角焊缝的焊脚高度、封头的曲率尺寸等、,或测量其变形、腐蚀的程度
4、在器壁发生均匀腐蚀、片状腐蚀或密集斑点腐蚀的部位,目前通常采用超声波测厚仪测量容器的剩余壁厚
二、无损检测 在承压类特种设备构件的内部,常常存在着不易发现的缺陷;如焊缝中的未熔合、未焊透、夹渣、气孔、裂纹等要想知道这些缺陷的位置、大小、性质,对每一台设备进行破坏性检查是不可能的,为此出现了无损探伤法,它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否存在缺陷的方法应用无损检测技术通常是为了达到4个目的保证产品质量、保障安全使用、改进制造工艺、降低生产成本1.射线检测
1、射线检测原理射线照射在工件上,透射后的射线强度根据物质的种类、厚度和密度而变化,利用射线的照相作用、荧光作用等特性,将这个变化记录在胶片上,经显影后形成底片的黑度变化,根据底片黑度的变化可了解工件内部结构状态,达到检查出缺陷的目的
2、射线检测的特点可以获得缺陷直观图像,定性准确,对长度、宽度尺寸的定量也较准确;检测结果有直接记录,可以长期保存;对体积型缺陷气孔、夹渣类、检出率高,对面积性缺陷裂纹、未熔合类、如果照相角度不适当容易漏检;适宜检验厚度较薄的工件,不适宜检验较厚的工件;适宜检验对接焊缝,不适宜检验角焊缝以及板材、棒材和锻件等;对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸高度、的确定较困难;检测成本高、速度慢;射线对人体有害
3、射线的安全防护射线的安全防护主要是采用时间防护、距离防护和屏蔽防护三大技术时间防护即为尽量缩短人体与射线接触的时间如果到射线源的距离增大2倍,射线的强度会降低3/4利用这一原理,可以采用机械手、远距射线源操作等方法进行距离防护还可在人体与射线源之间隔上一层屏蔽物,以阻挡射线,即进行屏蔽防护2.超声波检测
1、超声波检测原理超声波是一种超出人听觉范围的高频率机械振动波超声波可以分为纵波、横波、表面波等多种波型当介质中质点的位移与波传播的方向一致时为纵波;质点的位移与波传播的方向垂直时为横波;而表面波只能在工件表面传播在固体中,各类声波都可以传播;在液体和气体中,只有纵波才可以传播超声波在同一均匀介质中传播时速度不变,传播方向也不变,如果传播过程中遇到另一种介质,就会发生反射、折射或绕射的现象制造容器使用的钢材可视为均匀介质,如果内部存在缺陷,则缺陷会使超声波产生反射现象,根据反射波幅的大小、方位,就能判定和测出缺陷的存在
2、超声波检测特点超声波检测对面积性缺陷的检出率较高,而对体积型缺陷检出率较低;适宜检验厚度较大的工件;适用于检测各种试件,包括检测对接焊缝、角焊缝,板材、管材、棒材、锻件以及复合材料等;检验成本低、速度快,检测仪器体积小、重量轻,现场使用方便;检测结果无直接见证记录;对缺陷在工件厚度方向上定位较准确;材质、晶粒度对检测有影响
3.磁粉检测
1、磁粉检测原理铁磁性材料被磁化后,其内部产生很强的磁感应强度,磁力线密度增大几百倍到几千倍,如果材料中存在不连续,磁力线会发生畸变,部分磁力线有可能逸出材料表面,从空间穿过,形成漏磁场因空气的磁导率远低于零件的磁导率,使磁力线受阻,一部分磁力线挤到缺陷的底部,一部分穿过裂纹,一部分排挤出工件的表面后再进入工件这后两部分磁力线形成磁性较强的漏磁场如果这时在工件上撒上磁粉,漏磁场就会吸附磁粉,形成与缺陷形状相近的磁粉堆积称这种堆积为磁痕、,从而显示缺陷当裂纹方向平行于磁力线的传播方向时,磁力线的传播不会受到影响,这时缺陷也不可能检出
2、磁粉检测特点适宜铁磁材料探伤,不能用于非铁磁材料;可以检出表面和近表面缺陷,不能用于检测内部缺陷;检测灵敏度很高,可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷;检测成本很低,速度快;工件的形状和尺寸有时因难以磁化而对探伤有影响4.渗透检测
1、渗透检测原理零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后,在毛细管作用下,经过一定的时间,渗透液可以渗进表面开口的缺陷中;除去零件表面多余渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样在毛细管的作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液渗到显像剂中,在一定的光源下,缺陷中的渗透液痕迹被显示,从而探出缺陷的形貌及分布状态
2、渗透检测特点除了疏松多孔性材料外任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷都可用渗透检测;形状复杂的部件也可用渗透检测,并一次操作就可大致做到全面检测;同时存在几个方向的缺陷时,用一次操作就可完成检测;形状复杂的缺陷也可容易地观察显示的痕迹;不需大型设备,携带式喷灌着色渗透检测不需水、电,十分方便现场检测;试件表面粗糙度对检测结果影响大,探伤结果往往易受操作人员技术水平影响;可以检出表面张口的缺陷,但对埋藏缺陷或闭口型的表面缺陷无法检出;检测程序多,速度慢,检测灵敏度较磁粉低;材料较贵,成本高,有些材料易燃、有毒5.涡流检测
1、涡流检测原理在工件中的涡流方向与给试件加交流电磁场的线圈称为初级线圈或激励线圈、的电流方向相反;而涡流产生的交流磁场又使得激励线圈中的电流增加,假如涡流变化,这个增加的部分反作用电流、也变化,测定这个变化,可得到工件表面的信息
2、涡流检测的特点检测时与工件不接触,所以检测速度很快,易于实现自动化检测;涡流检测不仅可以探伤,而且可以揭示工件尺寸变化和材料特性,例如电导率和磁导率的变化,利用这个特点可综合评价容器消除应力热处理的效果,检测材料的质量以及测量尺寸;受集肤效应的限制,很难发现工件深处的缺陷;缺陷的类型、位置、形状不易估计,需辅以其他无损检测的方法来进行缺陷的定位和定性;不能用于绝缘材料的检测
6.声发射探伤法
(1)声发射探伤法原理声发射技术是根据容器受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法
(2)声发射探伤特点它与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于声发射技术是一种动态无损检测方法它能连续监视容器内部缺陷发展的全过程
7.磁记忆检测 磁记忆检测原理是处于地磁环境下的铁制工件受工作载荷的作用,其内部会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆转的重新取向,并在应力与变形集中区形成最大的漏磁场的变化这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后继续保留从而通过漏磁场法向分量的测定,可以准确地推断工件的应力集中区
三、测厚厚度测量是承压类特种设备检验中常见的检测项目由于容器是闭合的壳体,测厚只能从一面进行,所以需要采用特殊的物理方法,最常用的是超声波
四、化学成分分析 钢铁材料元素分析的方法有原子发射光谱分析法和化学分析法两种在用锅炉压力容器检验中进行化学成分分析的目的,主要在于复核和验证材料的元素含量是否符合材料的技术标准,或者在焊接或返修补焊时借此制定焊接工艺,或者用于鉴定在用锅炉压力容器壳体材质在运行一段时间后是否发生变化
五、金相检验 金相检验的目的主要是为了检查设备运行后受温度、介质和应力等因素的影响,其材质的金相组织是否发生了变化,是否存在裂纹、锅烧、疏松、夹渣、气孔、未焊透等缺陷金相检验分为宏观金相和微观金相,折断面检查是宏观金相检验方法之一 金相检验可以观察到设备的局部金相组织对于材料的金相检验,根据有关标准,可以判定钢材脱碳层深度,测定低碳钢的游离渗碳体,亚共析钢的带状组织和魏式组织,以及晶粒度等对于在用压力容器金相检验结果的判定,目前尚无标准可循,通常可采用与典型缺陷金相图谱对比的方法来进行判定在用压力容器的断口金相检验,还可以帮助我们判定腐蚀、断裂的类型,分析造成容器失效的原因
六、硬度测试 材料硬度值与强度存在一定的比例关系,材料化学成分中,大多数合金元素都会使材料的硬度升高,其中碳的影响最直接,材料中含碳量越大,其硬度越高,因此硬度测试有时用来判断材料强度等级或鉴别材质;材料中不同金属组织具有不同的硬度,故通过硬度值可大致了解材料的金相组织,以及材料在加工过程中的组织变化和热处理效果;加工残余应力和焊接残余应力的存在对材料的硬度也会产生影响,加工残余应力和焊接残余应力值越大,硬度越高
七、断口分析 断口分析是指人们通过肉眼或使用仪器观察与分析金属材料或金属构件损坏后的断裂截面,来探讨与材料或构件损坏有关的各种问题的一种技术 断口是构件破坏后两个偶合断裂截面的通称人们通过对断口形态的观察、研究和分析,去寻求断裂的起因、断裂方式、断裂性质、断裂机制、断裂韧性以及裂纹扩展速率等各种断裂基本问题,以使人们正确地判断引起断裂的真实原因究竟是起源于材料质量、构件的制造工艺、构件使用的环境因素影响,还是构件使用的操作因素等等 断口分析技术的发展概括起来经历了3个阶段用肉眼、低倍率放大镜或光学显微镜直接观察阶段,用透射电子显微镜简称“透射电镜”、观察断口复型的间接阶段;用扫描电子显微镜简称“扫描电镜”、直接观察阶段通常人们把第一阶段称为宏观断口分析,而把后两个阶段称为微观断口分析,有时又称作“电子断口学分析”或“电子显微断口学分析”
八、耐压试验 承压类特种设备的耐压试验即通常所说的液压试验水压试验、和气压试验,是一种验证性的综合检验,它不仅是产品竣工验收时必须进行的试验项目,也是定期进行容器全面检验的主要检验项目耐压试验主要用于检验压力容器承受静压强度的能力
九、气密试验 气密试验又称为致密性试验或泄漏试验,当介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器,必须进行气密试验气密性试验应在液压试验合格后进行对碳素钢和低合金钢制压力容器,其试验用气体的温度应不低于5C°,其他材料制压力容器按设计图样规定气密性试验所用气体,应符合气压试验的规定压力容器进行气密性试验时,安全附件应安装齐全 容器致密性的检查方法在被检查的部位涂喷、刷肥皂水,检查肥皂水是否鼓泡;检查试验系统和容器上装设的压力表,其指示是否下降;在试验介质中加人体积分数为1%的氨气,将被检查部位表面用5%硝酸汞溶液浸过的纸带覆盖,如果有不致密的地方,氨气就会透过而使纸带的相应部位形成黑色的痕迹用此法检查容器致密性较为灵敏、方便;在试验介质中充入氦气,如果有不致密的地方,就可利用氦气检漏仪在被检查部位表面检测出氦气目前的氦气检漏仪可以发现气体中含有千万分之一的氦气存在,相当于在标准状态下漏氦气率为1cm3/a,因此,其灵敏度较高;小型容器可浸入水中检查,被检部位在水面下约20—40mm深处,检查是否有气泡逸出
十、爆破试验 爆破试验是对压力容器的设计与制造质量,以及其安全性和经济性进行综合考核的一项破坏性验证试验,通常气瓶在制造过程中按批进行爆破试验
十一、力学性能试验 力学性能试验的目的是检测材料及焊接接头的力学性能检测方法有拉力试验、弯曲试验、常温和低温冲击试验、压扁试验等检测的力学性能有比例极限σp、弹性极限σe、屈服极限σs、抗拉强度σb、伸长率δ
5、断面收缩率Ψ、弯曲、冲击功Akv等
十二、应力应变测试 应力应变测试目的是测出构件受载后表面的或内部各点的真实应力状态实验应力应变测试的方法主要有电阻应变测量法简称“电测法”、、光弹性方法、应变脆性涂层法和密栅云纹法等,每种测试方法都有各自的特点和适用范围 电测法是将作为传感元件的电阻应变片粘贴或安装在被测的承压设备表面上,然后将其接入测量电路,当设备受载变形时,应变片的敏感栅相应变形并将应变转换成电阻改变量,再通过电阻应变仪直接得到所测量的应变值根据应力与应变关系的物理方程,即可将测得的应变值换算成被测点的实际应力值用电测法可以进行大规模的多点应变测量,准确测定承压设备构件表面上任一点的静态到500kHz的动态应变,还可测得平面应力状态下某些点的主应力大小和方向但是,此法只能测试承压设备表面的应力,不能显示容器表面整体应力场中应力梯度的情况
十三、应力分析 应力分析是指分析构件在载荷的作用下,各应力分量如分析一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力、一次弯曲应力、二次应力、峰值应力等
十四、断裂力学分析 断裂力学分析是应用断裂理论,对含缺陷构件的剩余强度和寿命进行分析的方法断裂力学的观点认为,带裂纹的构件,只要裂纹扩展未达到临界尺寸,仍可使用
十五、风险评估 风险评价技术就是将设备发生事故的可能性概率、和事故造成的危害程度经济损失、进行综合考虑,将设备划分成不同的风险等级【例题】以下有关无损检测的说法正确的是___ 、 A. 射线检测的特点,对面积性缺陷的检出率较高,而对体积型缺陷检出率较低;适宜检验厚度较大的工件;适用于检测各种试件,检验成本低、速度快B. 超声波检测特点,对体积型缺陷气孔、夹渣类、检出率高,对面积性缺陷裂纹、未熔合类、容易漏检;适宜检验厚度较薄的工件C. 磁粉检测特点,适宜铁磁材料探伤,不能用于非铁磁材料;可以检出表面和近表面缺陷,不能用于检测内部缺陷;检测灵敏度很高;检测成本很低,速度快D.渗透检测特点,可以检出表面张口的缺陷,但对埋藏缺陷或闭口型的表面缺陷无法检出;检测程序多,速度慢,检测灵敏度较低;材料较贵,成本高,有些材料易燃、有毒E. 涡流检测的特点,不仅可以探伤,而且可以揭示工件尺寸变化和材料特性,检测速度很快,很难发现工件深处的缺陷【答案】CDE
五、特种设备用钢材及焊接基础知识
(一)承压类特种设备用钢 无论是锅炉,还是压力容器,或是压力管道,钢材是制造承压类特种设备的主要材料钢材的质量及性能的好坏对于承压类特种设备安全运行,有着重要的影响和作用
1.按钢中所含化学成分分类 按钢中所含化学成分可以将钢分成碳素钢和合金钢两大类2.按冶炼方法分类 按冶炼方法分类,有两种形式,一种是按冶炼设备分为平炉钢、电炉钢、转炉钢;另一种是按脱氧程度分为镇静钢、沸腾钢、半镇静钢
3.按金相组织分类 钢材经正火处理后所得金相组织不同,可分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁索体钢二金属的机械性能 所谓金属的机械性能是指在一定的温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力,如强度、硬度、塑性、韧性等,也称力学性能 以低碳钢为例,金属材料受拉伸外力作用引起的变形过程可分3个阶段,即弹性变形、塑性变形、断裂变形阶段由拉伸试验可获得强度和塑性指标 1.强度 金属强度是指在外力作用下,抵抗变形和破坏的能力应用最普遍的是强度指标强度指标主要是屈服极限(σs或σ
0.2)和抗拉强度极限(σb)2.塑性 金属的塑性是指在外力作用下,能引起永久变形而不发生破裂,并在外力取消后,仍能保持变形后形状的能力材料的塑性值也可通过拉伸试验测得,通常用伸长率δ(延伸率)和断面收缩率Ψ来表示 3.冲击韧性 金属的冲击韧性即为在冲击力作用下,抑制变形和断裂的能力它还是金属材料在塑性变形范围内吸收能量的能力,因此,也可按冲击值的大小来衡量材料的塑性目前国内外广泛采用一次摆锤弯曲试验,缺口型式有夏比(U)和夏比(V)两种表示冲击韧性的参数也有两种,一种是以冲断试样消耗的冲击功Ak,单位是焦耳(J);另一种是以单位缺口处断面所耗的冲击功ak,单位是焦耳/厘米2(J/cm2)表示目前压力容器钢板全部改为用夏比(V)冲击功(即Akv)作为冲击韧性验收标准只有少数压力容器锻件还用夏比(U)冲击值(即akU)作为冲击验收标准 钢中气体含量较高或晶粒粗大,则韧性差根据冲击后断裂的形式,可以判断材料的质量及晶粒大小冲击韧性试验还能测定金属材料由韧性状态向脆性状态过渡的转变温度4.硬度 硬度是指金属材料抵抗更硬异物压入的能力硬度表明材料的耐磨性和切削加工的可能性一般说来,硬度较高,材料的耐磨性较好常用的硬度有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)3种5.冷弯 冷弯性能是材料抵抗弯曲断裂能力的标志,它间接反映了材料的塑性这个试验既可检查钢的塑性好坏,也可以考核其加工工艺性能,也能暴露钢板受试面缺陷以及焊接接头的焊接缺陷
6.断裂韧性 断裂韧性是反映材料对裂纹扩展的抵制能力对于中低强度钢的断裂韧性,目前较普遍采用临界裂纹张开位移(COD)值δc表示;对于高强钢的脆断问题,则应用材料的平面应变断裂韧性值Kic表示7.金属材料高温机械性能 炼油化工设备相当数量是在中等温度(350℃)和高温下使用中、高温压力容器通常以350℃分界第二节 特种设备安全技术
(一)锅炉、压力容器使用安全管理
1.安全管理要点
1、使用定点厂家合格产品 国家对锅炉压力容器的设计制造有严格的要求,实行定点生产制度锅炉压力容器的制造单位,必须具备保证产品质量所必需的加工设备、技术力量、检验手段和管理水平购置、选用的锅炉压力容器应是定点厂家的合格产品,并有齐全的技术文件、质量证明书和产品竣工图
2、登记建档 锅炉压力容器在正式使用前,必须到当地特种设备安全监察机构登记,经审查批准入户建档、取得使用证方可使用在使用单位也应建立锅炉压力容器的设备档案,保存设备的设计、制造、安装、使用、修理、改造和检验等过程的技术资料
3、专责管理 使用锅炉压力容器的单位,应对设备进行专责管理,即设置专门机构、责成专门的领导和技术人员管理设备
4、持证上岗 锅炉司炉、水质化验人员及压力容器操作人员,应分别接受专业安全技术培训并考试合格,持证上岗
5、照章运行 锅炉压力容器必须严格依照操作规程及其他法规操作运行,任何人在任何情况下不得违章作业
6、定期检验 定期检验是指在设备的设计使用期限内,每隔一定的时间对其承压部件和安全装置进行检查,或作必要的试验 实行定期检验是及早发现缺陷、消除隐患、保证设备安全运行的一项行之有效的措施锅炉、压力容器定期检验分为外部检验、内部检验和耐压试验实施特种设备法定检验的单位须取得国家质量监督检验检疫总局的核准资格
7、监控水质 水中杂质使锅炉结垢、腐蚀及产生汽水共腾,降低锅炉效率、寿命及供汽质量必须严格监督、控制锅炉给水及锅水水质,使之符合锅炉水质标准的规定
8、报告事故 锅炉压力容器在运行中发生事故,除紧急妥善处理外,应按规定及时、如实上报主管部门及当地特种设备安全监察部门
2.锅炉启动、运行与停炉
1、锅炉启动步骤
1、检查准备对新装、迁装和检修后的锅炉,启动之前要进行全面检查主要内容有检查受热面、承压部件的内外部,看其是否处于可投入运行的良好状态;检查燃烧系统各个环节是否处于完好状态;检查各类门孔、挡板是否正常,使之处于启动所要求的位置;检查安全附件和测量仪表是否齐全、完好并使之处于启动所要求的状态;检查锅炉架、楼梯、平台等钢结构部分是否完好;检查各种辅机特别是转动机械是否完好
2、上水从防止产生过大热应力出发,上水温度最高不超过90℃,水温与筒壁温差不超过50℃对水管锅炉,全部上水时间在夏季不小于lh在冬季不小于2h冷炉上水至最低安全水位时应停止上水,以防止受热膨胀后水位过高
3、烘炉对新装、迁装、大修或长期停用的锅炉,其炉膛和烟道的墙壁非常潮湿,一旦骤然接触高温烟气,将会产生裂纹、变形,甚至发生倒塌事故为防止此种情况发生,此种锅炉在上水后,启动前要进行烘炉
4、煮炉对新装、迁装、大修或长期停用的锅炉,在正式启动前必须煮炉煮炉的目的是清除蒸发受热面中的铁锈、油污和其他污物,减少受热面腐蚀,提高锅水和蒸汽品质
5、点火升压一般锅炉上水后即可点火升压点火方法应燃烧方式和燃烧设备而异层燃炉一般用木材引火,严禁用挥发性强烈的油类或易燃物引火,以免造成爆炸事故对于自然循环锅炉来说,起升压过程与日常的压力锅升压相似,即锅内压力是由烧火加热产生的,升压过程与受热过程紧紧地联系在一起
6、暖管与并汽暖管,即用蒸汽慢慢加热管道、阀门、法兰等部件,使其温度缓慢上升,避免向冷态或较低温度的管道突然供入蒸汽,以防止热应力过大而损坏管道、阀门等部件;同时将管道中的冷凝水驱出,防止在供汽时发生水击并汽,也叫并炉、并列,即新投入运行锅炉向共用的蒸汽母管供汽并汽前应减弱燃烧,打开蒸汽管道上的所有疏水阀,充分疏水以防水击;冲洗水位表,并使水位维持在正常水位线以下;使锅炉的蒸汽压力稍低于蒸汽母管内气压,缓慢打开主汽阀及隔绝阀,使新启动锅炉与蒸汽母管连通
2、点火升压阶段的安全注意事项
1、防止炉膛爆炸锅炉点火时需防止炉膛爆炸锅炉点火前,锅炉炉膛中可能残存有可燃气体或其他可燃物,也可能预先送入可燃物,如不注意清除,这些可燃物与空气的混合物遇明火即可能爆炸,这就是炉膛爆炸燃气锅炉、燃油锅炉、煤粉锅炉等点火时必须特别注意防止炉膛爆炸 防止炉膛爆炸的措施是,点火前,开动引风机给炉膛通风5~10min,没有风机的可自然通风5~10min,以清除炉膛及烟道中的可燃物质气、油炉、煤粉炉点燃时,应先送风,之后投入点燃火炬,最后送入燃料一次点火未成功需重新点燃火炬时,一定要在点火前给炉膛烟道重新通风,待充分清除可燃物之后再进行点火操作
2、控制升温升压速度升压过程也就是锅水饱和温度不断升高的过程由于锅水温度的升高,锅筒和蒸发受热面的金属壁温也随之升高,金属壁面中存在不稳定的热传导,需要注意热膨胀和热应力问题 为防止产生过大的热应力,锅炉的升压过程一定要缓慢进行点火过程中,对各热承压部件的膨胀情况应进行监督,发现有卡住现象应停止升压,待排除故障后再继续升压;发现膨胀不均匀时也应采取措施消除
3、严密监视和调整仪表点火升压过程中,锅炉的蒸汽参数、水位及各部件的工作状况在不断地变化,为了防止异常情况及事故的出现,必须严密监视各种指示仪表,将锅炉压力、温度和水位控制在合理的范围之内同时,各种指示仪表本身也要经历从冷态到热态、从不承压到承压的过程,也要产生热膨胀,在某些情况下甚至会产生卡住、堵塞、转动或开关不灵等无法投入运行或工作不可靠的故障因此点火升压过程中,保证指示仪表的准确可靠十分重要 点火一段时间,当发现蒸汽从空气阀冒出时,即可将空气阀关闭准备升压此时,应密切监视压力表,在一定的时间内压力表上的指针应离开原点如锅内已有压力而压力表指针不动,则须将火力减弱或停息,校验压力表并清洗压力表管道,待压力表正常后,方可继续升压
4、保证强制流动受热面的可靠冷却自然循环锅炉的蒸发面在锅炉点火后开始受热,即产生循环流动由于启动过程加热比较缓慢,蒸发受热面中产生的蒸汽量较少,水循环还不正常,各水冷壁受热不均匀的情况也比较严重,但蒸发受热面一般不至于在启动过程中烧坏 由于锅炉在启动中不向用户提供蒸汽及不连续经省煤器上水,省煤器、过热器等强制流动受热面中没有连续流动的水汽介质冷却,因而可能被外部连续流过的烟气烧坏所以,必须采取可靠措施,保证强制流动受热面在启动中不至过热损坏 对过热器的保护措施是在升压过程中,开启过热器出口集箱疏水阀、对空排气阀,使一部分蒸汽流经过热器后被排除,从而使过热器得到足够的冷却 对省煤器的保护措施是,对钢管省煤器,在省煤器与锅筒间连接再循环管,在点火升压期间,将再循环管上的阀门打开,使省煤器中的水经锅筒、再循环管不受热、重回省煤器,进行循环流动;但在上水时应将再循环管上的阀门关闭
3、锅炉正常运行中的监督调节
1、锅炉水位的监督调节锅炉运行中,运行人员应不间断地通过水位表监督锅内的水位锅炉水位应经常保持在正常水位线处,并允许在正常水位线上下50mm之内波动 由于水位的变化与负荷、蒸发量和气压的变化密切相关,因此水位的调节常常不是孤立地进行,而是与气压、蒸发量的调节联系在一起的 为了使水位保持正常,锅炉在低负荷运行时,水位应稍高于正常水位,以防负荷增加时水位降得过低;锅炉在高负荷运行时,水位应稍低于正常水位,以免负荷降低时水位升得过高
2、锅炉气压的监督调节在锅炉运行中,蒸汽压力应基本上保持稳定锅炉气压的变动通常是由负荷变动引起的,当锅炉蒸发量和负荷不相等时,气压就要变动若负荷小于蒸发量,气压就上升;负荷大于蒸发量,气压就下降所以,调节锅炉气压就是调节其蒸发量,而蒸发量的调节是通过燃烧调节和给水调节来实现的运行人员根据负荷变化,相应增减锅炉的燃料量、风量、给水量来改变锅炉蒸发量,使气压保持相对稳定 对于间断上水的锅炉,为了保持气压稳定,要注意上水均匀,上水间隔的时间不宜过长,一次上水不宜过多;在燃烧减弱时不宜上水,手烧炉在投煤、扒渣时也不宜上水
3、气温的调节锅炉负荷、燃料及给水温度的改变,都会造成过热气温的改变过热器本身的传热特性不同,上述因素改变时气温变化的规律也不相同
4、燃烧的监督调节燃烧调节的任务是使燃料燃烧供热适应负荷的要求,维持气压稳定;使燃烧完好正常,尽量减少未完全燃烧损失,减轻金属腐蚀和大气污染;对负压燃烧锅炉,维持引风和鼓风的均衡,保持炉膛一定的负压,以保证操作安全和减少排烟损失
5、排污和吹灰排污,锅炉运行中,为了保持受热面内部清洁,避免锅水发生汽水共腾及蒸汽品质恶化,除了对给水进行必要而有效的处理外,还必须坚持排污吹灰,燃煤锅炉的烟气中含有许多飞灰微粒,在烟气流经蒸发受热面、过热器、省煤器及空气预热器时,一部分烟灰就积沉到受热面上,不及时吹扫清理往往越积越多由于烟灰的导热能力很差,受热面上积灰会严重影响锅炉传热,降低锅炉效率,影响锅炉运行工况,特别是蒸汽温度,对锅炉安全也造成不利影响
4、停炉及停炉保养
1、停炉正常停炉是预先计划内的停炉停炉中应注意的主要问题是防止降压降温过快,以避免锅炉部件因降温收缩不均匀而产生过大的热应力 停炉操作应按规程规定的次序进行大体上说,锅炉正常停炉的次序应该是先停燃料供应,随之停止送风,减少引风;与此同时,逐渐降低锅炉负荷,相应地减少锅炉上水,但应维持锅炉水位稍高于正常水位对于燃气、燃油锅炉,炉膛停火后,引风机至少要继续引风5min以上锅炉停止供汽后应隔断与蒸汽母管的连接,排汽降压为保护过热器,防止其金属超温,可打开过热器出口集箱疏水阀适当放汽降压过程中司炉人员应连续监视锅炉,待锅内无气压时,开启空气阀,以免锅内因降温形成真空 停炉时应打开省煤器旁通烟道,关闭省煤器烟道挡板,但锅炉进水仍需经省煤器对钢管省煤器,锅炉停止进水后,应开启省煤器再循环管;对无旁通烟道的可分式省煤器,应密切监视其出口水温,并连续经省煤器上水、放水至水箱中,使省煤器出口水温低于锅筒压力下饱和温度20℃ 为防止锅炉降温过快,在正常停炉的4~6h内,应紧闭炉门和烟道挡板;之后,打开烟道挡板,缓慢加强通风,适当放水停炉18~24h,在锅水温度降至70℃以下时,方可全部放水锅炉遇有下列情况之一者,应紧急停炉锅炉水位低于水位表的下部可见边缘;不断加大向锅炉进水及采取其他措施,但水位仍继续下降;锅炉水位超过最高可见水位满水、,经放水仍不能见到水位;给水泵全部失效或给水系统发生故障,不能向锅炉进水;水位表或安全阀全部失效;设置在汽空间的压力表全部失效;锅炉元件损坏危及运行人员安全;燃烧设备损坏,炉墙倒塌或锅炉构件被烧红等,严重威胁锅炉安全运行;其他异常情况危及锅炉安全运行 紧急停炉的操作次序是,立即停止添加燃料和送风,减弱引风;与此同时,设法熄灭炉膛内的燃料,对于一般层燃炉可以用沙土或湿灰灭火,链条炉可以开快挡使炉排快速运转,把红火送入灰坑;灭火后即把炉门、灰门及烟道挡板打开,以加强通风冷却;锅内可以较快降压并更换锅水,锅水冷却至70℃左右允许排水但因缺水紧急停炉时,严禁给锅炉上水,并不得开启空气阀及安全阀快速降压 紧急停炉是为防止事故扩大不得不采用的非常停炉方式,有缺陷的锅炉应尽量避免紧急停炉
2、停炉保养锅炉停炉以后,本来容纳水汽的受热面及整个汽水系统,依旧是潮湿的或者残存有剩水由于受热面及其他部件置于大气之中,空气中的氧有充分的条件与潮湿的金属接触或者更多地溶解于水,使金属的电化学腐蚀加剧另外,受热面的烟气侧在运行中常常粘附有灰粒及可燃质,停炉后在潮湿的气氛下,也会加剧对金属的腐蚀实践表明,停炉期的腐蚀往往比运行中的腐蚀更为严重 停炉保养主要指锅内保养,即汽水系统内部为避免或减轻腐蚀而进行的防护保养常用的保养方式有压力保养、湿法保养、干法保养、充气保养【例题】下面对于蒸汽锅炉的叙述正确的是___ 、 A.锅炉在低负荷运行时,水位应稍低于正常水位B.锅炉在高负荷运行时,水位应稍高于正常水位C.锅炉的蒸发量大于锅炉负荷时,蒸气压力上升,这时可以减少燃烧量D.锅炉的蒸发量小于锅炉负荷时,蒸气压力下降,这时可以增加燃烧量 E.锅炉水位应经常保持在正常水位线处,并允许在正常水位线上下50mm之内波动【答案】 CDE
3.压力容器操作与维护
1、压力容器安全操作
1、基本要求
①平稳操作加载和卸载应缓慢,并保持运行期间载荷的相对稳定 压力容器开始加载时,速度不宜过快,尤其要防止压力的突然升高过高的加载速度会降低材料的断裂韧性,可能使存在微小缺陷的容器在压力的快速冲击下发生脆性断裂 高温容器或工作壁温在0℃以下的容器,加热和冷却都应缓慢进行,以减小壳壁中的热应力操作中压力频繁地和大幅度地波动,对容器的抗疲劳强度是不利的,应尽可能避免,保持操作压力平稳
②防止超载防止压力容器过载主要是防止超压压力来自器外如气体压缩机、蒸汽锅炉等、的容器,超压大多是由于操作失误而引起的为了防止操作失误,除了装设连锁装置外,可实行安全操作挂牌制度在一些关键性的操作装置上挂牌,牌上用明显标记或文字注明阀门等的开闭方向、开闭状态、注意事项等对于通过减压阀降低压力后才进气的容器,要密切注意减压装置的工作情况,并装设灵敏可靠的安全泄压装置 由于内部物料的化学反应而产生压力的容器,往往因加料过量或原料中混入杂质,使反应后生成的气体密度增大或反应过速而造成超压要预防这类容器超压,必须严格控制每次投料的数量及原料中杂质的含量,并有防止超量投料的严密措施 贮装液化气体的容器,为了防止液体受热膨胀而超压,一定要严格计量对于液化气体贮罐和槽车,除了密切监视液位外,还应防止容器意外受热,造成超压如果容器内的介质是容易聚合的单体,则应在物料中加入阻聚剂,并防止混入可促进聚合的杂质物料贮存的时间不宜过长除了防止超压以外,压力容器的操作温度也应严格控制在设计规定的范围内,长期的超温运行也可以直接或间接地导致容器的破坏
2、容器运行期间的检查容器专责操作人员在容器运行期间应经常检查容器的工作状况,以便及时发现操作上或设备上的不正常状态,采取相应的措施进行调整或消除,防止异常情况的扩大或延续,保证容器安全运行 对运行中的容器进行检查,包括工艺条件、设备状况以及安全装置等方面 在工艺条件方面,主要检查操作压力、操作温度、液位是否在安全操作规程规定的范围内,容器工作介质的化学组成,特别是那些影响容器安全如产生应力腐蚀、使压力升高等、的成分是否符合要求 在设备状况方面,主要检查各连接部位有无泄漏、渗漏现象,容器的部件和附件有无塑性变形、腐蚀以及其他缺陷或可疑迹象,容器及其连接管道有无振动、磨损等现象 在安全装置方面,主要检查安全装置以及与安全有关的计量器具是否保持完好状态
3、容器的紧急停止运行压力容器在运行中出现下列情况时,应立即停止运行容器的操作压力或壁温超过安全操作规程规定的极限值,而且采取措施仍无法控制,并有继续恶化的趋势;容器的承压部件出现裂纹、鼓包变形、焊缝或可拆连接处泄漏等危及容器安全的迹象;安全装置全部失效,连接管件断裂,紧固件损坏等,难以保证安全操作;操作岗位发生火灾,威胁到容器的安全操作;高压容器的信号孔或警报孔泄漏
2、容器的维护保养 做好压力容器的维护保养工作,可以使容器经常保持完好状态,提高工作效率,延长容器使用寿命 容器的维护保养主要包括以下几方面的内容
1、保持完好的防腐层工作介质对材料有腐蚀作用的容器,常采用防腐层来防止介质对器壁的腐蚀,如涂漆、喷镀或电镀、衬里等如果防腐层损坏,工作介质将直接接触器壁而产生腐蚀,所以要经常保持防腐层完好无损若发现防腐层损坏,即使是局部的,也应该先经修补等妥善处理以后再继续使用
2、消除产生腐蚀的因素有些工作介质只有在某种特定条件下才会对容器的材料产生腐蚀因此要尽力消除这种能引起腐蚀的,特别是应力腐蚀的条件例如,一氧化碳气体只有在含有水分的情况下才可能对钢制容器产生应力腐蚀,应尽量采取干燥、过滤等措施;碳钢容器的碱脆需要具备温度、拉伸应力和较高的碱液浓度等条件,介质中含有稀碱液的容器,必须采取措施消除使稀液浓缩的条件,如接缝渗漏,器壁粗糙或存在铁锈等多孔性物质等盛装氧气的容器,常因底部积水造成水和氧气交界面的严重腐蚀,要防止这种腐蚀,最好使氧气经过干燥,或在使用中经常排放容器中的积水
3、消灭容器的“跑、冒、滴、漏”,经常保持容器的完好状态“跑、冒、滴、漏”不仅浪费原料和能源,污染工作环境,还常常造成设备的腐蚀,严重时还会引起容器的破坏事故
4、加强容器在停用期间的维护对于长期或临时停用的容器,应加强维护停用的容器,必须将内部的介质排除干净,腐蚀性介质要经过排放、置换、清洗等技术处理要注意防止容器的“死角”积存腐蚀性介质 要经常保持容器的干燥和清洁,防止大气腐蚀试验证明,在潮湿的情况下,钢材表面有灰尘、污物时,大气对钢材才有腐蚀作用
5、经常保持容器的完好状态容器上所有的安全装置和计量仪表,应定期进行调整校正,使其始终保持灵敏、准确;容器的附件、零件必须保持齐全和完好无损,连接紧固件残缺不全的容器,禁止投入运行【例题】压力容器在运行中出现___,应立即停止运行 、 A.容器的操作压力或壁温超过安全操作规程规定的极限值,而且采取措施仍无法控制,并有继续恶化的趋势;B.容器的承压部件出现裂纹、鼓包变形、焊缝或可拆连接处泄漏等危及容器安全的迹象;C.安全装置部分失效;D.操作岗位发生火灾,威胁到容器的安全操作;E.高压容器的信号孔或警报孔泄漏【答案】ABDE4.气瓶的充装
1、对气瓶充装单位的要求 气瓶充装单位应向省级特种设备安全监督管理部门提出申请,经评审,确认符合条件的,由省级特种设备安全监督管理部门发给许可证;未经行政许可的,不得从事气瓶充装工作气瓶充装单位应具备下列条件
1、有与所充装气体种类相适应的能够确保充装安全和充装质量的质量管理体系、各项管理制度和紧急处理措施
2、有熟悉气瓶充装安全技术的管理人员和经过专业培训的气瓶充装前的气瓶检验员、气瓶充装后的气瓶检验员、气体化验员、气瓶附件维修人员、气瓶库管理人员等,同时应设置安全员,负责气瓶充装安全工作
3、有与所充装气体相适应的场所、设施、装备和检测手段、场地厂房、器具、安全设施和一定的气体储存能力,并能向使用者提供符合安全技术规范的气瓶充装毒性、易燃和助燃气体的单位,还应有处理残气、残液的装置
2、永久气体的充装
1、充装前的检查充装气体前对气瓶进行检查,可以消除或大大减少由以下情况引起的气瓶爆炸事故用氧气瓶、空气瓶充装可燃气体或用可燃气体气瓶充装氧气、空气;用低压瓶充装高压气体;气瓶存在严重缺陷或已过检验期限,甚至已经评定报废;瓶内混入有可能与所装气体产生化学反应的物质等
2、永久气体充装量永久气体气瓶的充装量是指气瓶在单位容积内允许装入气体的最大质量永久气体气瓶充装量确定的原则是,气瓶内气体的压力在基准温度20℃、下应不超过其公称工作压力;在最高使用温度60℃、下应不超过气瓶的许用压力
3、充装中的注意事项在气瓶充装过程中,须注意下列事项
①气瓶充装系统用的压力表,精度应不低于
1.5级,表盘直径应不小于150mm压力表应按有关规定定期校验
②装瓶气体中的杂质含量应符合相应气体标准的要求,下列气体禁止装瓶a.氧气中的乙炔、乙烯及氢的总含量体积分数、达到或超过2%或易燃性气体的总含量体积分数、达到或超过
0.5%者;b.氢气中的氧含量达到或超过
0.5%者;c.易燃性气体中的氧含量达到或超过4%者
③用卡子代替螺纹连接进行充装时,必须仔细检查、确认瓶阀出气口的螺纹与所装气体所规定的螺纹形式相符
④开启瓶阀时应缓慢操作,并应注意监听瓶内有无异常响动
⑤充装易燃气体的操作过程中,禁止用扳手等金属器具敲击瓶阀或管道
⑥充气过程中在瓶内气体压力达到充装压力的1/3以前,应逐只检查气瓶的瓶体温度是否大体一致,瓶阀的密封是否良好;发现异常时应及时妥善处理
⑦向气瓶内充气,速度不得大干8m3/h标准状态气体、且充装时间不应少于30min
⑧用充气排管按瓶组充装气瓶时,在瓶组压力达到充装压力的10%以后,禁止再插入空瓶进行充装
⑨凡充装氧或强氧化性介质的人员,其手套、服装、工具等均不得沾有油脂,也不得使油脂沾染到阀门、管道、垫片等一切与氧气接触的装置物件上充气单位应由专人负责填写气瓶充装记录充装记录内容至少应包括充气日期、瓶号、室温或贮气罐内气体实测温度、、充装压力、充装起止时间、充气过程中有无发现异常现象等持证操作人员和充气班长均应在记录上签字或盖章充气单位应负责妥善保管气瓶充装记录,保存时间不应少于半年
4、充装后的检查充装后的气瓶,应有专人负责;逐只进行检查,不符合要求的,应进行妥善处理检查内容包括
①瓶内压力是否在规定范围内;
②瓶内气体纯度是否在规定范围内;
③瓶阀及其与瓶口连接的密封是否良好;
④气瓶充装后,是否出现鼓包变形或泄漏等严重缺陷;
⑤瓶体的温度是否有异常上升的迹象
3、液化气体的充装
1、充装前的检查液化气体气瓶充装前的检查内容及对不符合充装要求的气瓶的处理方法与永久气体气瓶的基本相同它们的主要区别在于,判别瓶内气体性质的方法不同,液化气体气瓶在充气前需称瓶内剩余气体的重量
2、液化气体充装量液化气体的充装量虽然都是以充装的介质质量来计量,但液化气体中低压液化气体和高压液化气体的充装量的确定方法是不一样的
①低压液化气体的充装量低压液化气体气瓶充装量的确定原则,是要求气瓶内所装入的介质,即使在最高使用温度下也不会发生瓶内满液低压液化气体充装系数的确定,应符合下列原则a.充装系数应不大于在气瓶最高使用温度下液体密度的97%;b.在温度高于气瓶最高使用温度5℃时,瓶内不满液
②高压液化气体的充装量高压液化气体的充装量应与永久气体一样,必须保证瓶内气体在气瓶最高使用温度下所达到的压力不超过气瓶的许用压力;所不同的是,永久气体是以充装结束时的温度和压力来计量,而高压液化气体因充装时是液态,故只能以它的充装系数来计量
3、充装中的注意事项液化气体气瓶在充装过程中须注意以下事项
①充装计量用的称重衡器应保持准确称重衡器要设有超装警报和自动断气源的装置
②液化气体的充装量必须精确计量和严格控制应实行充装重量复验制度,发现充装过量的气瓶,必须及时将超装部分抽出气瓶的重量标志标注不清或经腐蚀磨损而难以确认的不准充装
③易燃液化气体中的氧含量达到或超过下列规定值时,禁止装瓶a.乙烯中的氧含量体积分数,下同、达到或超过2%;b.其他易燃气体中的氧含量4%
④用卡子连接代替螺纹连接进行充装时,必须认真仔细检查确认瓶阀出口螺纹与所装气体所规定的螺纹形式相符
⑤充装易燃气体的操作过程中禁止用扳手等金属器具敲击瓶阀或管道
⑥在充装过程中,应加强对充装系统和气瓶密封性的检查
⑦操作人员应相对稳定,并定期进行安全教育和考核 充气单位应由专人负责填写气瓶充装记录记录内容至少应包括充气日期、瓶号、室温、气瓶标记重量、装气后总重量、有无发现异常情况等充气单位应负责妥善保管气瓶充装记录,保存时间不应少于1年
4、充装后的检查充装后的气瓶,应有专人负责,逐只进行检查不符合要求的,应进行妥善处理检查内容应包括
①充装量是否在规定范围内;
②瓶内气体的纯度是否在规定范围内;
③瓶阀及其与瓶口连接的密封是否良好;瓶体的温度是否有异常升高的迹象;
④瓶体是否出现鼓包变形或泄漏等严重缺陷
4、乙炔气的充装
1、充装前的检查和准备
①乙炔瓶的检查乙炔瓶充装前,充装单位应有专职人员对其进行检查检查中发现有下列情况之一的,严禁充装a.无制造许可证单位生产的乙炔瓶;b.未经省级以上含省级、质量技术监督部门检验机构检验合格的进口乙炔瓶;c.档案不在本充装单位保存又未办理临时充装变更手续的乙炔瓶属于下列情况之一的乙炔瓶,必须先进行妥善处理,否则严禁充装a.颜色标记不符合规定或表面漆色脱落严重的;b.钢印标记不全或不能识别的;c.附件不全、损坏或不符合规定的;d.首次充装或经拆装、更换瓶阀、易熔合金塞后,未进行置换的有下列情况之一的乙炔瓶,必须送乙炔瓶检验单位检验、处理、否则严禁拆装a.超过检验期限的;b.瓶体腐蚀、机械磨损等表面缺陷严重,按有关标准应报废的;c.易熔合金熔化、流失、损伤的;d.瓶阀侧接嘴处积有碳黑或焦油等异物的;e.对瓶内的填料、溶剂的质量有怀疑的;f.有其他影响安全使用缺陷的
②剩余压力检查乙炔瓶在充装前除应按上述的要求进行外观检查和处理外,重点是检查确定瓶内的剩余压力和溶剂补加量 乙炔瓶内必须有足够的剩余压力,以防混入空气
③丙酮的充装乙炔瓶内的丙酮在气瓶使用过程中,常常随着乙炔气体的放出而散失,因此气瓶充装前应逐瓶测定实际质量实重、,检查丙酮逸损情况,以确定其补加量
2、充装中的注意事项乙炔气瓶在充装过程中,须注意以下事项
①乙炔瓶的充装宜分次进行,每次充装后的静置时间应不小于8h,并应关闭瓶阀
②乙炔瓶的充装压力,在任何情况下都不得大于
2.5MPa
③应严格控制充装速度,充灌时的气体体积流量应小于
0.015m3/h·L、
④充气过程中,应用冷却水均匀地喷淋气瓶,以防乙炔温度过高,产生分解反应
⑤随时测试充气气瓶的瓶壁温度,如瓶壁温度超过40℃,应停止充装,另行处理
⑥充装中,每小时至少检查一次瓶阀出气口、阀杆及易熔合金塞等部位有无泄漏;发现漏气应立即妥善处理
⑦因故中断充装的乙炔瓶需要继续充装时,必须保证充装主管内乙炔气压力大于或者等于乙炔瓶内压力时才可开启瓶阀和支管切换阀
5、充装后的检查充装后的气瓶,先静置24h,使其压力稳定,温度均衡,不合格的气瓶严禁出厂【例题】下面叙述有关乙炔气瓶充装过程中的安全要求正确的是___ 、 A.乙炔瓶的充装压力不得大于
2.5MpaB.乙炔瓶充装过程中如瓶壁温度超过40℃,应停止充装 C.乙炔瓶充装过程中如瓶壁温度超过40℃,可以用冷却水均匀地喷淋气瓶,降低温度D.乙炔瓶充装时气体体积流量应小于
0.15m3/h·L、E.乙炔瓶的充装宜分次进行,每次充装后的静置时间应不小于8h,并应关闭瓶阀 【答案】ABE
5.气瓶的使用管理
1、气瓶安全装置
1、安全泄压装置气瓶的安全泄压装置主要是防止气瓶在遇到火灾等特殊高温时,瓶内介质受热膨胀而导致气瓶超压爆炸气瓶安全泄压装置有爆破片、易熔塞、安全阀、爆破片一易熔塞复合装置
2、瓶帽瓶帽是为了防止气瓶瓶阀被破坏的一种保护装置为防止由于瓶阀泄漏,或由于安全泄压装置动作,造成瓶帽爆炸,在瓶帽上要开排气孔瓶帽按其结构可分为拆卸式和固定式两种
3、防震圈防震圈是为了防止气瓶瓶体受撞击的一种保护设施 2)气瓶的运输与储存
1、气瓶运输气瓶在运输或搬运过程中发生事故也是常见的因气瓶容易受到震动和冲击,可能造成瓶阀撞坏或碰断,致使气瓶喷气伤人或喷出的可燃气体着火,甚至导致气瓶发生粉碎性爆炸为确保气瓶在运输过程中的安全,气瓶的运输单位,应根据有关规程、规范,按气体性质制定相应的运输管理制度和安全操作规程,并对运输、装卸气瓶的人员进行专业的安全教育
2、气瓶储存瓶装气体品种多、性质复杂,在储存过程中,当气瓶受到强烈的震动、撞击或接近火源、受阳光暴晒、雨淋水浸、储存时间过长、温湿度变化等的影响,以及泄漏出性质相抵触的气体相互接触时,就会引起爆炸、燃烧、灼伤、人身中毒等灾害性事故
①对气瓶库房的要求气瓶储存库的建立,必须经环保、防火和安全监察部门实地考察批准库房的建筑,必须符合环保、防火、防爆等有关国家标准、规范、规程的要求
②气瓶入库储存前的检查气瓶入库储存前,应认真做好气瓶入库前的检查验收工作在检查中发现来历不明的气瓶,禁止入库储存对有缺陷的气瓶,应随时用粉笔写在瓶体上,以便事后分别处理对检查验收合格的气瓶,应逐只进行登记对于储存多种气体的储存库,应按气体种类分别建立登记簿
③气瓶入库储存气瓶入库储存,应符合下列要求a.气瓶的储存应有专人负责管理相关人员应经过安全技术培训b.入库的空瓶与实瓶应分别放置,并有明显标志c.毒性气体气瓶及瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸、产生毒物的气瓶,应分室存放,并在附近设置防毒用具或灭火器材d.气瓶入库后,一般应直立储存于指定的栅栏内,并用链条等物将气瓶加以固定,以防气瓶倾倒;对于卧放的气瓶,应妥善固定,防止其滚动;如需堆放,其堆放层数不应超过五层,且气瓶的头部朝向同一方向堆放气瓶时,如果气瓶上无防震圈,则必须在上下两层气瓶间垫上双槽垫木或特制橡胶槽带2根e.为使先入库或临近定期检验日期的气瓶优先发放,应尽量将这些气瓶存放在一起,并在栅栏的牌子上注明入库或定期检验的日期f.对于限期储存的气体及不宜长期存放的气体,如氯乙烯、氯化氢、甲醚等,均应注明存放期限对于容易起聚合反应或分解反应的气体,必须规定储存期限,并予以注明,同时应避免放射性放射源这类气瓶限期存放到期后,要及时处理g.气瓶在存放期间,特别是在夏季,应定时测试库内的温度和湿度,并作记录库房最高允许温度视瓶装气体性质而定;库房的相对湿度应控制在80%以下h.气瓶在库房内应摆放整齐,数量、号位的标志要明显要留有适当宽度的通道i.毒性气体或可燃性气体气瓶入库后,要连续2~3天定时测定库内空气中毒性或可燃性气体的浓度如果浓度有可能达到危险值,则应强制换气,并查出库内危险气体浓度增高的原因,予以彻底解决如果测定结果表明无危险时,则以后的检查可改为定期检查J.发现气瓶漏气,首先应根据气体性质做好相应的人体保护,在保证安全的前提下,关闭瓶阀;如果瓶阀失控或漏气不在瓶阀上,则必须采取紧急处理措施k.定期对库房内外的用电设备和库房通风设备,以及气瓶搬运工具和栅栏的牢固性进行检查,发现问题及时修理对库房用的防火和防毒器具也应定期进行检查气瓶的储存单位应建立并执行气瓶进出库制度,并做到瓶库账目清楚,数量准确,按时盘点,账物相符气瓶发放时,库房管理员必须认真填写气瓶发放登记表,内容包括气体名称、序号、气瓶编号、入库日期、发放日期、气瓶检验日期、领用单位、领用者姓名、发放者姓名、备注等
3、气瓶的安全使用
1、气瓶的使用与维护气瓶使用不当或维护不良可以直接或间接造成爆炸、着火燃烧或中毒伤亡事故
①气瓶使用前的检查从气体充装站或气瓶储存库接收气瓶时,应对所接收的气瓶进行逐只检查,发现下列情况之一者,不得接收a.气瓶上没有粘贴气体充装后检验合格证的;b.气瓶的颜色标记与所需的气体不符,或者颜色标记模糊不清,或者表面漆色覆盖在另一种漆色之上的;c.瓶体上有不能保证气瓶安全使用的缺陷,如严重的机械损伤、变形、腐蚀等;d.瓶阀漏气、阀杆受损、侧接嘴螺纹旋向与所需要的气体性质不符或螺纹受损的;e.在氧气或氧化性气体气瓶上或瓶阀上有油脂物的;f.气瓶不能直立、底座松动、倾斜的;g.气瓶上未装瓶帽和防震圈,或瓶帽和防震圈尺寸不符合要求或损坏的在进行上述检查时,对发现有缺陷的气瓶,应随时在气瓶上用粉笔简要注明,并向充气单位或储存单位交代清楚,以免被他人领用
②气瓶安全使用要点气瓶的使用单位和操作人员在使用气瓶时应做到a.合理使用、正确操作a、使用单位应做到专瓶专用,不得擅自更改气瓶的钢印和颜色标记b、气瓶使用时,一般应立放,并应有防止倾倒的措施c、近距离移动气瓶,应手盘瓶后转动瓶底,移动距离较远时,可用轻便小车运送,严禁抛、滚、滑、翻气瓶在工地使用时,应将其放在专用车辆上或将其固定使用d、使用氧气或氧化性气体气瓶时,操作者应仔细检查自己的双手、手套、工具、减压器、瓶阀等有无沾染油脂,凡有油脂的,必须脱脂干净后,方能操作氧气瓶和氧化性气体气瓶与减压器或汇流排连接处的密封垫,不得采用可燃性材料e、在安装减压阀器或汇流排导管时,应检查卡箍或连接螺帽的螺纹完好情况,以免工作时脱开引起事故用于连接气瓶的减压器、接头、导管和压力表,都应涂以标记,用在专一类气瓶上,严防混用f、开启或关闭瓶阀时,只能用手或专用扳手,不准使用锤子、管钳、长柄螺纹扳手,以防损坏阀件开启或关闭瓶阀的速度应缓慢,防止产生摩擦热或静电火花,对盛装可燃气体的气瓶尤应注意g、发现瓶阀漏气,或放不出气来,或存在其他缺陷时,将瓶阀关闭,并将发现的缺陷标在瓶体上,送交气瓶充装单位处理h、瓶内气体不得用尽,必须留有剩余压力,以防混入其他气体或杂质永久气体气瓶的剩余压力,应不小于
0.05MPa;液化气体气瓶应留有不少于
0.5%~
1.0%规定充装量的剩余气体i、在可能造成回流的使用场合,使用设备上必须配置防止倒灌的装置,如单向阀、止回阀、缓冲器等j、液化石油气瓶用户,不得将气瓶内的液化石油气向其他气瓶倒装;不得自行处理气瓶内的残液k、气瓶投入使用后,不得对瓶体进行挖补、焊接修理l、气瓶使用完毕,要送回瓶库或妥善保管用过气的空瓶标上“空瓶”字样;已用部分气体的气瓶,应把剩余压力写在瓶身上;向瓶库退回未使用的气瓶,应标上“满瓶”字样b.防止气瓶受热a、不得将气瓶靠近热源安放气瓶的地点周围10m范围内,不应进行有明火或可能产生火花的工作b、气瓶在夏季使用时,应防止暴晒c、瓶阀冻结时,应把气瓶移到较温暖的地方,用温水解冻严禁用温度超过40℃的热源对气瓶加热d、盛装易于自行聚合反应或分解的气体的气瓶,应避开放射性射线源c.加强维护a、经常保持气瓶上油漆完好,漆色脱落或模糊不清时,应按规定重新漆色b、严禁敲击、碰撞气瓶,严禁在气瓶上进行电焊引弧,不准用气瓶做支架
2、气瓶改装气瓶改装是指原来盛装某一种气体的气瓶改变充装别种气体气瓶改装,特别是使用单位自行改变气瓶罐装气体,是国内气瓶爆炸事故的主要原因,因此必须慎重对待
①对气瓶改装的规定气瓶的使用单位不得擅自更改气瓶的颜色标记,换装别种气体确实需要更换气瓶盛装气体的种类时,应提出申请,由气瓶检验单位负责对气瓶进行改装气瓶改装后,负责改装的单位,应将气瓶改装情况通知气瓶所属单位,记入气瓶档案
②气瓶改装注意事项负责改装的单位应根据气瓶制造钢印标记和安全状况,确定气瓶是否适合于所换装的气体,包括气瓶的材料与所换装的气体的相容性、气瓶的许用压力是否符合要求等气瓶改装时,应根据原来所装气体的特性,采用适当的方法对气瓶内部进行彻底清理、检验;打检验钢印和涂检验色标;换装相应的附件;并按国家标准GB7144《气瓶颜色标记》的规定,更改换装气体的字样、色环和颜色标记【例题】以下有关气瓶使用安全的叙述错误的是___ 、 A.永久气体气瓶的剩余压力,应不小于
0.05MPaB.严禁用温度超过50℃的热源对气瓶加热C.安放气瓶的地点周围10m范围内,不应进行有明火或可能产生火花的工作D.氧气瓶的操作者双手、衣服、工具上不应有油脂【答案】B
(二)压力管道运行使用管理1.运行前的检查
1、竣工文件检查 竣工文件是指装置单元、设计、采购及施工完成之后的最终图纸文件资料,它主要包括设计竣工文件、采购竣工文件和施工竣工文件3大部分
1、设计竣工文件设计竣工文件的检查主要是查设计文件是否齐全、设计方案是否满足生产要求、设计内容是否有足够而且切实可行的安全保护措施等内容在确认这些方面满足开车要求时,才可以开车,否则就应进行整改
2、采购竣工文件检查采购竣工文件主要是检查其是否齐全、是否与设计文件相符等,并核对采购变更文件和产品随机资料是否齐全
①采购文件中应有相应的采购技术文件;
②采购文件应与设计文件相符;
③采购变更文件采购代料单、应得到设计人员的确认;
④产品随机资料应齐全,并应进行妥善保存
3、施工竣工文件需要检查的施工竣工文件主要包括下列文件
①重点管道的安装记录;
②管道的焊接记录;
③焊缝的无损探伤及硬度检验记录;
④管道系统的强度和严密性试验记录;
⑤管道系统的吹扫记录;
⑥管道隔热施工记录;
⑦管道防腐施工记录;
⑧安全阀调整试验记录及重点阀门的检验记录;
⑨设计及采购变更记录;⑩其他施工文件;⑪竣工图 检查的内容主要是查它是否符合设计文件要求,是否符合相应标准的要求
2、现场检查 现场检查可以分为设计与施工漏项、未完工程、施工质量3方面的检查
1、设计与施工漏项设计与施工漏项可能发生在各个方面,出现频率较高的问题有以下几个方面
①阀门、跨线、高点排气及低点排液等遗漏;
②操作及测量指示点太高以致无法操作或观察,尤其是仪表现场指示元件;
③缺少梯子或梯子设置较少,巡回检查不方便;支吊架偏少,以致管道挠度超出标准要求,或管道不稳定;
④管道或构筑物的梁柱等影响操作通道;
⑤设备、机泵、特殊仪表元件如热电偶、仪表箱、流量计等、、阀门等缺少必要的操作检修场地,或空间太小,操作检修不方便
2、未完工程未完工程的检查适用于中间检查或分期分批投入开车的装置检查对于本次开车所涉及到的工程,必须确认其已完成并不影响正常的开车对于分期分批投入开车的装置,未列入本次开车的部分,应进行隔离,并确认它们之间相互不影响
3、施工质量施工质量可能发生在各个方面,因此应全面检查根据作者的经验,可着重从以下几个方面进行检查
①管道及其元件方面;
②支吊架方面;
③焊接方面;
④隔热防腐方面
3、建档标识及数据采集
1、建档压力管道的档案中至少应包括下列内容管线号、起止点、介质包括各种腐蚀性介质及其浓度或分压、、操作温度、操作压力、设计温度、设计压力、主要管道直径、管道材料、管道等级包括公称压力和壁厚等级、、管道类别、隔热要求、热处理要求、管道等级号、受监管道投入运行日期、事项记录等
2、标识与数据采集管道的标识可分为常规标识和特殊标识两大类特殊标识是针对各个压力管道的特点,有选择的对压力管道的一些薄弱点、危险点、或管道在热状态下可能发生失稳如蠕变、疲劳等、的典型点、重点腐蚀检测点、重点无损探测点及其他作为重点检查的点等所做的标识在选择上述典型点时,应优先选择压力管道的下列部位弹簧支吊架点,位移较大点,腐蚀比较严重的点,需要进行挂片腐蚀试验的点,振动管道的典型点,高压法兰接头,重设备基础标高,其他认为有必要标识记录的点 对于压力管道使用者来说,作为安全管理的手段之一,就是对于这些影响压力管道安全的地方,设置监测点并予以标识,在运行中加强观测确定监测点之后,应登记造册,并采集下初始开工前的、数据
2.运行中的检查和监测 运行中的检查和监测包括运行初期检查、在线监测、末期检查及寿命评估3部分
1、运行初期检查 由于可能存在的设计、制造、施工等问题,当管道初期升温和升压后,这些问题都会暴露出来此时,操作人员应会同设计、施工等技术人员,有必要对运行的管道进行全面系统的检查,以便及时发现问题,及时解决在对管道进行全面系统的检查过程中,应着重从管道的位移情况、振动情况、支承情况、阀门及法兰的严密性等方面进行检查
2、巡线检查及在线检测 在装置运行过程中,由于操作波动等其他因素的影响,或压力管道及其附件在使用一段时期后因遭受腐蚀、磨损、疲劳、蠕变等损伤,随时都有可能发生压力管道的破坏,故对在役压力管道进行定期或不定期的巡检,及时发现可能产生事故的苗头,并采取措施,以免造成较大的危害压力管道的巡线检查内容除全面进行检查外,还可着重从管道的位移、振动、支撑情况、阀门及法兰的严密性等方面检查 除了进行巡线检查外,对于重要管道或管道的重点部位还可利用现代检测技术进行在线检测,即可利用工业电视系统、声发射检漏技术、红外线成像技术等对在线管道的运行状态、裂纹扩展动态、泄漏等进行不间断监测,并判断管道的安定性和可靠性,从而保证压力管道的安全运行
3、末期检查及寿命评估 压力管道经过长时期运行,因遭受到介质腐蚀、磨损、疲劳、老化、蠕变等的损伤,一些管道已处于不稳定状态或临近寿命终点,因此更应加强在线监测,并制定好应急措施和救援方案,随时准备着抢险救灾 在做好在线监测和抢险救灾准备的同时,还应加强在役压力管道的寿命评估,从而变被动安全管理为主动安全管理 压力管道寿命的评估应根据压力管道的损伤情况和检测数据进行,总起来说,主要是针对管道材料已发生的蠕变、疲劳、相变、均匀腐蚀和裂纹等几方面进行评估【例题】压力管道竣工文件是指装置单元、设计、采购及施工完成之后的最终图纸文件资料,它主要包括___ 、 A.设计竣工文件B.计算竣工文件 C.采购竣工文件 D.施工竣工文件E.安装竣工文件 【答案】ACD
(三)电梯使用安全管理
1、电梯使用须知
1、使用操作安全
①有司机状态下的使用及操作电梯投入使用前,必须做好动力电源和照明电源的供电工作;一天工作结束后,应将电梯行驶到最底层,用专用钥匙断开钥匙开关,使电梯安全回路切断,与此同时电梯门关闭,电梯不能运行,直至重新使用时把钥匙开关接通
②无司机状态下的使用及操作无司机状态下使用电梯,由乘客按下操纵箱上的楼层按钮,电梯自动运行到目的楼层
2、对电梯紧急状态的处置电梯因某种原因失去控制或发生超速而无法控制,虽然已按下急停按钮亦无法制动时,司机和乘客应保持镇静,切勿盲目行动打开轿厢,应借助各种安全装置自动发生作用将轿厢停止;电梯在行驶中发生停车时,轿厢内人员应先用警铃、电话等通知维修人员,由维修人员在机房设法移动轿厢至附近楼层门口,再由专职人员打开层门,使人员撤离轿厢;如果轿厢因超越行程或突然中途停驶,而必须在机房内用人力驱动飞轮转动曳引机,使轿厢作短程升降时,必须先将电动机的电源开关断开,同时在转动曳引机时,应该使制动器处于张开状态
2、电梯管理措施
1、法定管理要求电梯是属于特种设备之一因此,加强其质量与安全管理,要在全过程、从全方位入手,即从设计、制造、安装、使用、检验、维修保养和改造等每个环节,都要严格遵循国家法规和标准的要求例如,设计单位应将设计总图、安全装置和主要受力构件的安全可靠性计算资料,报送所在地区省级政府质量技术监督部门审查制造单位应申请制造生产许可证和安全认定;安装和维修单位必须向所在地区省级政府管理部门申请资格认证,并领取认可资格证书;使用单位必须申请取得省级政府主管部门颁发的电梯检验合格证;操作人员必须经过专业培训考核合格,持有岗位操作资格证书;并且电梯设备的安全技术状况检验,必须按照规定由法定资格认可的单位进行检验,在用电梯安全定期监督检验周期为1年
2、建立管理档案
①电梯的技术文件内容包括a.装箱单;b.产品出厂合格证;c.电梯机房井道图;d.电梯使用、维护说明书e.电梯电气布置图;f.电梯部件安装圈;g.电梯安装、调试说明书;h.电梯安装部门提供的电梯安装验收证书i.政府授权检测验收部门的检测合格证明材料
②电梯的档案卡片内容包括a.电梯型号;b.用途;c.操纵方式;d.额定载重量kg、;e.额定速度m/s、;f.层站数量;g.电梯总行程高度m、;h.电梯机房、井道平面图;i.曳引机型号;j.电动机型号额定功率kW、、转速r/min、、额定电压v、、额定电流A、;k.控制柜型号;l.轿厢指示灯形式及电压;m.层门指示灯形式及电压;n.操纵箱、板面、控制元件的组成与位置;o.召唤信号方式;p.轿厢的尺寸及内部装饰的颜色与材质区别;q.轿门形式及规格;r.层门形式及规格;s.门锁型式;t.层门门套情况;u.限速器型式;v.选层器型式;w.缓冲器型式;x.底坑深度;v.顶站高度;z.供电方式;za.制造位名称、地址、联系人;zb.出厂日期;zc.安装单位名称、地址、电话及联系人;zd.安装验收合格日期;ze.电梯开始使用的年、月、日;zf.电梯管理人员、司机、保养维护人员的姓名等;zg.备注
3、建立管理制度为保证电梯安全使用,正常运行,拥有电梯的单位必须建立必要的管理制度电梯司机与电梯维修人员的培训制度,电梯值班记录制度,电梯检查、保养和维修制度,各岗位操作规程,应急救援预案等
4、远程管理系统电梯随科技发展迈向高性能化、高功能化,同时为了使乘坐者能安心使用,安全信赖性则显得更加重要,即在停电或故障时,以期能及时提供有效的服务措施电梯远程管理监视系统,只要利用电话线即可全年、全天候的监控,并预警异常征兆;且能自动反馈侦测诊断的电脑资料,随时进行维修保养,确保电梯安全零故障
(四)起重机械的安全管理
1、起重机械的安全管理措施
1、安全管理制度安全管理规章制度的项目包括司机守则和起重机械安全操作规程,起重机械维护、保养、检查和检验制度;起重机械安全技术档案管理制度;起重机械作业和维修人员安全培训、考核制度;起重机械使用单位应按期向所在地的主管部门申请在用起重机械安全技术检验及更换起重机械准用证的管理等
2、技术档案起重机械安全技术档案的项目包括,设备出厂技术文件;安装、修理记录和验收资料;使用、维护、保养、检查和试验记录;安全技术监督检验报告;设备及人身事故记录;设备的问题分析及平价记录
3、定期检验制度在用起重机械安全定期监督检验周期为2年电梯和载人升降机安全定期监督检验周期为1年、此外,使用单位还应进行起重机的自我检查,每日检查、每月检查和年度检查
①年度检查每年对所有在用的起重机械至少进行1次全面检查停用1年以上、遇4级以上地震或发生重大设备事故、露天作业的起重机械经受9级以上的风力后的起重机,使用前都应做全面检查 其中载荷试验可以吊运相当于额定起重量的重物进行,并按额定速度进行起升、运行、回转、变幅等操作,检查起重机正常工作机构的安全和技术性能、金属结构的变形、裂纹、腐蚀及焊缝、铆钉、螺栓等连接情况等
②每月检查检查项目包括安全装置、制动器、离合器等有无异常,可靠性和精度;重要零部件如吊具、钢丝绳滑轮组、制动器、吊索及辅具等、的状态,有无损伤,是否应报废等;电气、液压系统及其部件的泄漏情况及工作性能;动力系统和控制器等 停用一个月以上的起重机构,使用前也应做上述检查
③每日检查在每天作业前进行,应检查各类安全装置、制动器、操纵控制装置、紧急报警装置;轨道的安全状况;钢丝绳的安全状况检查发现有异常情况时,必须及时处理严禁带病运行
4、作业人员的培训教育起重作业是由指挥人员、起重机司机和司索工群体配合的集体作业,要求起重作业人员不仅应具备基本文化和身体条件,还必须了解有关法规和标准,学习起重作业安全技术理论和知识,掌握实际操作和安全救护的技能起重机司机必须经过专门考核并取得合格证者方可独立操作指挥人员与司机索工也应经过专业技术培训和安全技能训练,了解所从事工作的危险和风险,并有自我保护和保护他人的能力
2、起重伤害事故形式
1、重物坠落吊具或吊装容器损坏、物件捆绑不牢、挂钩不当、电磁吸盘突然失电、起升机构的零件故障特别是制动器失灵、钢丝绳断裂、等都会引发重物坠落
2、起重机失稳倾翻起重机失稳有两种类型一是由于操作不当例如超载、臂架变幅或旋转过快等、、支腿未找齐或地基沉陷等原因使倾翻力矩增大,导致起重机倾翻;二是由于坡度或风力作用,使起重机沿路面或轨道滑动,导致脱轨翻倒
3、挤压起重机轨道两侧缺乏良好的安全通道或与建筑结构之间缺少足够的安全距离,使运行或回转的金属结构机体对人员造成夹挤伤害;运行机构的操作失误或制动器失灵引起溜车,造成碾压伤害等
4、高处跌落人员在离地面大于2m的高度进行起重机的安装、拆卸、检查、维修或操作等作业时,从高处跌落造成的伤害
5、触电起重机在输电线附近作业时,其任何组成部分或吊物与高压带电体距离过近,感应带电或触碰带电物体,都可以引发触电伤害
6、其他伤害其他伤害是指人体与运动零部件接触引起的绞、碾、戳等伤害;液压起重机的液压元件破坏造成高压液体的喷射伤害;飞出物件的打击伤害;装卸高温液体金属、易燃易爆、有毒、腐蚀等危险品,由于坠落或包装捆绑不牢破损引起的伤害等
3、高处作业的安全防护 起重机金属结构高大,司机室往往设在高处,很多设备也安装在高处结构上,因此,起重司机正常操作、高处设备的维护和检修以及安全检查,都需要登高作业为防止人员从高处坠落,防止高处坠落的物体对下面人员造成打击伤害,在起重机上,凡是高度不低于2m的一切合理作业点,包括进入作业点的配套设施,如高处的通行走台、休息平台、转向用的中间平台,以及高处作业平台等,都应予以防护安全防护的结构和尺寸应根据人体参数确定;其强度、剐度要求应根据走道、平台、楼梯和栏杆可能受到的最不利载荷考虑
4、起重作业安全操作技术
1、吊运前的准备吊运前的准备工作包括正确佩戴个人防护用品,包括安全帽、工作服、工作鞋和手套高处作业还必须佩戴安全带和工具包;检查清理作业场地,确定搬运路线,清除障碍物室外作业要了解当天的天气预报流动式起重机要将支撑地面垫实垫平,防止作业中地基沉陷;对使用的起重机和吊装工具、辅件进行安全检查不使用报废元件,不留安全隐患;熟悉被吊物品的种类、数量、包装状况以及周围联系,根据有关技术数据如质量、几何尺寸、精密程度、变形要求、,进行最大受力计算,确定吊点位置和捆绑方式;编制作业方案对于大型、重要的物件的吊运或多台起重机共同作业的吊装,事先要在有关人员参与下,由指挥、起重机司机和司索工共同讨论,编制作业方案,必要时报请有关部门审查批准预测可能出现的事故,采取有效的预防措施,选择安全通道,制定应急对策
2、起重机司机通用操作要求有关人员应认真交接班,对吊钩、钢丝绳、制动器、安全防护装置的可靠性进行认真检查,发现异常情况及时报告 开机作业前,应确认以下情况处于安全状态方可开机所有控制器是否置于零位;起重机上和作业区内是否有无关人员,作业人员是否撤离到安全区;起重机运行范围内是否有未清除的障碍物;起重机与其他设备或固定建筑物的最小距离是否在
0.5m以上;电源断路装置是否加锁或有警示标牌;流动式起重机是否按要求平整好场地,牢固可靠地打好支腿 开车前,必须鸣铃或示警;操作中接近人时,应给断续铃声或示警 司机在正常操作过程中,不得进行下列行为利用极限位置限制器停车;利用打反车进行制动;起重作业过程中进行检查和维修;带载调整起升、变幅机构的制动器,或带载增大作业幅度;吊物不得从人头顶上通过,吊物和起重臂下不得站人 严格按指挥信号操作,对紧急停止信号,无论何人发出,都必须立即执行 吊载接近或达到额定值,或起吊危险器液态金属、有害物、易燃易爆物、时,吊运前认真检查制动器,并用小高度、短行程试吊,确认没有问题后再吊运起重机各部位、吊载及辅助用具与输电线的最小距离应满足安全要求; 有下述情况时,司机不应操作起重机结构或零部件如吊钩、钢丝绳、制动器、安全防护装置等、有影响安全工作的缺陷和损伤;吊物超载或有超载可能,吊物质量不清、埋置或冻结在地下、被其他物体挤压,在操作中不得歪拉斜吊;吊物捆绑不牢,或吊挂不稳,重物棱角与吊索之间未加衬垫;被吊物上有人或浮置物;作业场地昏暗,看不清场地、吊物情况或指挥信号工作中突然断电时,应将所有控制器置零,关闭总电源重新工作前,应先检查起重机工作是否正常,确认安全后方可正常操作 有主、副两套起升机构的,不允许同时利用主、副钩工作设计允许的专用起重机除外、用两台或多台起重机吊运同一重物时,每台起重机都不得超载吊运过程应保持钢丝绳垂直,保持运行同步吊运时,有关负责技术人员和安全技术人员应在场指导 露天作业的轨道起重机,当风力大于6级时,应停止作业;当工作结束时,应锚定住起重机
3、司索工安全操作要求司索工主要从事地面工作,例如准备吊具、捆绑挂钩、摘钩卸载等,多数情况还担任指挥任务司索工的工作质量与整个搬运作业安全关系极大其操作工序要求如下
①准备吊具对吊物的重量和重心估计要准确,如果是目测估算,应增大20%来选择吊具,每次吊装都要对吊具进行认真的安全检查,如果是旧吊索应根据情况降级使用,绝不可侥幸超载或使用已报废的吊具
②捆绑吊物对吊物进行必要的归类、清理和检查,吊物不能被其他物体挤压,被埋或被冻的物体要完全挖出切断与周围管、线的一切联系,防止造成超载;清除吊物表面或空腔内的杂物,将可移动的零件锁紧或捆牢,形状或尺寸不同的物品不经特殊捆绑不得混吊,防止坠落伤人;吊物捆扎部位的毛刺要打磨平滑,尖棱利角应加垫物,防止起吊吃力后损坏吊索;表面光滑的吊物应采取措施来防止起吊后吊索滑动或吊物滑脱;吊运大而重的物体应加诱导绳,诱导绳长应能使司索工既可握住绳头,同时又能避开吊物正下方,以便发生意外时司索工可利用该绳控制吊物
③挂钩起钩吊钩要位于被吊物重心的正上方,不准斜拉吊钩硬挂,防止提升后吊物翻转、摆动吊物高大需要垫物攀高挂钩、摘钩时,脚踏物一定要稳固垫实,禁止使用易滚动物体如圆木、管子、滚筒等、做脚踏物攀高必须佩戴安全带,防止人员坠落跌伤;挂钩要坚持“五不挂”,即起重或吊物重量不明不挂,重心位置不清楚不挂,尖棱利角和易滑工件无衬垫物不挂,吊具及配套工具不合格或报废不挂,包装松散捆绑不良不挂等,将不安全隐患消除在挂钩前;当多人吊挂同一吊物时,应由一专人负责指挥,在确认吊挂完备,所有人员都离开站在安全位置以后,才可发出起钩信号;起钩时,地面人员不应站在吊物倾翻、坠落可波及的地方;如果作业场地为斜面,则应站在斜面上方不可在死角、,防止吊物坠落后继续沿斜面滚移伤人
④摘钩卸载吊物运输到位前,应选择好安置位置,卸载不要挤压电气线路和其他管线,不要阻塞通道;针对不同吊物种类应采取不同措施加以支撑、垫稳、归类摆放,不得混码、互相挤压、悬空摆放,防止吊物滚落、侧倒、塌垛;摘钩时应等所有吊索完全松弛再进行,确认所有绳索从钩上卸下再起钩,不允许抖绳摘索,更不许利用起重机抽索
⑤搬运过程的指挥无论采用何种指挥信号,必须规范、准确、明了;指挥者所处位置应能全面观察作业现场,并使司机、司索工都可清楚看到;在作业进行的整个过程中特别是重物悬挂在空中时、,指挥者和司索工都不得擅离职守,应密切注意观察吊物及周围情况,发现问题,及时发出指挥信号【例题】以下有关起重机械的安全管理要求正确的是___ 、 A. 在用起重机械安全定期监督检验周期为1年B. 停用6个月以上的起重机械,使用前应做全面检查 C. 起重机司机必须经过专门考核并取得合格证者方可独立操作D.在起重机上,凡是高度高于2m的一切合理作业点,都应有安全防护装置 【答案】CD
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2.1 游乐设施安全管理游乐设施作为特种设备的一种,应加强安全管理,保证其安全运营
1、组织机构⑴独立的建制有政府管理部门批准成立的文件
2、依法注册具有有效的营业执照,并在核定的范围内开展经营活动
3、业务独立具有独立的法人地位自主经营,自负盘亏,独立地承担民事责任
4、机构设置与运行机构和岗位设置合理,职责明确,运行有效
5、安全保证机构负责设备购入的进货验收、保管、施工、安装、调测负荷试验、运行过程及定期检查维修等检查工作根据安全检查需要有权中止游乐设施、游乐设施的运营,负责质量管理手册的管理
2、人员素质
1、部门以上领导有相应的正式任命文件或聘书
2、安全保证负责人须具有3年以上的管理工作经历或工程师以上的技术职务任职资格,熟悉本单位各类游乐设施、游乐设施的技术性能和检查维修业务;掌握相关的法律法规知识
3、检修人员具有中专以上或相当中专水平、的学历,并应熟练掌握该专业检修维护技能,具有标准、计量、质量监督法律、法规常识
4、值机操作、人员应具有高中以上或同等学历,应有专业知识,熟练掌握操作规程,明确本岗位职责和人机安全紧急救护预案
3、运营应具备的条件
1、产品质量必须符合国家有关标准,有游乐设施生产许可证及有关证明
2、游乐设施购置应进行进货检查、验收,原始记录应完整规范不得涂改进口的游乐设施应有海关报关单和商检合格证书
3、产品须有使用、安装说明书,检查维修说明及图样;须有铭牌及产品编号;产品须有中文标明的产品名称、厂名、厂址;须有执行标准代号,产品合格证,规定的备品备件和专用工具等
4、新产品投入运营前,须经国家认可的检验单位检验检验合格后方可运营
5、游乐设施,游乐设施施工、安装、调试、负荷试验应保存完整的原始记录,并有检验合格的报告
6、运营单位须有各类游乐设施管理制度,定期维护检修制度及相应的人机安全紧急救护预案
7、操作、管理、维修人员必须经过培训持有上岗证书
8、各类游乐设施、游乐设施的单机均应建立技术档案其内容包括运营编号,操作、维修者姓名,设备验收、保管、施工、安装、调试、负荷试验情况,运行过程及定期检查中出现的问题与处理情况
9、运营场所须在明显位置公布游客须知、操作管理人员职责
4、管理制度
1、运营单位应制订系统、协调、切实可行的安全质量管理手册其主要内容有
①质量方针;
②组织机构图;
③各机构职责;
④各岗位职责;
⑤在职人员一览表;
⑥游乐设施一览表;
⑦安全质量保证体系图;
⑧规章制度目录;
⑨质量管理手册的管理;⑩主要工作记录的格式
2、主要规章制度
①安全检查、定期检查、维修制度;
②关键设备定期检查规程;
③自检报告及原始记录,受检报告,受检设备图纸、资料等技术文件的管理制度;
④安全事故分析报告制度;
⑤游乐设施的停用、报废制度;
⑥游艺、游乐现场管理制度;
⑦游客安全申诉的收集和处理制度;
⑧各类员工的业务培训、考核制度;
⑨质量管理手册执行情况的检查制度
3、安全质量保证机构对手册的执行情况应有检查记录检查的重点是岗位责任制的落实与规章制度的执行情况
5、环境条件
1、游艺、游乐场所应地面整洁、无杂物,符合卫生城市的指标规定;室内场所采光照明、通风、除尘、防震、消防、降低噪声、防疫消毒等应满足技术规范的要求
2、游艺、游乐场所各类管理、服务人员应着工作服、佩戴服务标志
19.
2.2 客运索道安全管理
1、客运索道安全管理措施
1、安全管理制度建立和健全以安全生产运营、责任制为中心的各项安全管理制度,是保障索道安全运营的重要组织手段 索道虽有大小,机构设置等也有所不同,但都应根据上级有关法规和本索道情况及需要,建立和健全各项基本的安全管理制度,特别是安全生产责任制从领导、管理人员到工人各有职责,责任明确,保证安全运营方针的贯彻落实,使公司有序、有效地进行安全运营
2、安全技术档案安全管理资料的建档工作,一要认真收集,积累资料;二要定期对资料进行整理和鉴定,保证资料的真实性、完整性和保存的价值性;三要将资料分科目,编号、装订归档
3、安全管理人员安全运营管理工作技术性、政策性、群众性很强因此,安全管理人员应挑选责任心强,有一定的经验和相当文化程度的人担任,并配备一定比例的工程技术人员,以利于促进安全科技活动,进行目标管理
4、作业人员的培训教育国家规定登高架设、起重、焊接、电气、各种运输车辆的司机、客运索道等作业人员为特殊作业人员,必须进行专门的安全技术培训,并经考试合格,持证上岗作业人员应定期或不定期地进行安全教育,教育内容包括安全运营思想教育、事故教育、法制教育、安全技能教育、岗位专业安全技术知识教育等
5、安全检查为预防、减少事故的发生,及时发现和控制各种危险、有害因素,保护乘客和作业人员的安全健康,保证安全运营,应进行各种安全检查 安全检查的内容应根据索道运营特点,制定检查项目、标准安全检查主要是查思想、制度、机械设备、安全设施、安全教育培训、操作行为、劳保用品使用、伤亡事故的处理等对检查出来的隐患进行记录、整改、复查;经复查整改合格后,进行销案 安全检查有经常性、定期性、突击性、专业性的和季节性等多种形式安全检查的组织形式,应根据检查目的、内容而定,因此,参加检查的组成人员也就不完全相同
2、客运架空索道安全特点
1、露天高处作业客运索道大多建在名川大山野外露天场所,人们乘坐的吊椅、吊篮、客厢往往悬挂在距地面几米,数十米乃至百余米的高空钢丝绳上运行,索道站职工每天沿线路巡检维护,也要攀登几米、十几米乃至数十米高的驱动机台架、支架,在高空检修平台或检修小车上从事露天作业,夏天热、冬天冷,风吹日晒,工作条件差
2、钢丝绳的安全影响大每一条架空索道都离不开钢丝绳,钢丝绳是客运索道最重要的关键部件虽然在设计时按照一定的安全系数来选择钢丝绳的结构和规格,但是在使用过程中,钢丝绳不可避免地会产生疲劳和磨损、变形、锈蚀、断裂等缺陷,从而导致强度降低,甚至突然破坏钢丝绳在使用过程中发生破坏事故,其后果往往是非常严重的,轻者导致设备的损坏,重者引起人员的伤亡
3、自然条件变化大、规则性差由于自然条件地质、水文、气候、地形等、多变和千差万别,每一条客运索道的工艺线路、设备选型及其布置都有自己的特点,即使同一类型的索道因地形条件的变化或运行速度、客运量不同,其不安全因素也不同
4、安全环节多、关联性差客运索道是由立体交叉、众多环节组成的系统工程安全措施贯穿于索道设计、制造、安装、运行、维护和管理的全过程
5、职工误操作多、乘客和周边人员错误行为多
6、营救难度大、社会影响大
3、客运架空索道安全营救
1、救护组织把索道全体职工编人救护组织,必要时应与市或地区消防系统联合整编索道站除有严密的事故救护组织外,为了使全体人员了解和熟悉自己的岗位、救护方法和过程,救护组织负责人要组织救护人员定期救护演习;一旦发生事故时能按岗位各司其职,迅速、准确地完成救护工作 在救护工作时,索道工作人员通过广播做好宣传解释工作,安定乘客的情绪,讲解到达站房和地面的方法
2、救护方法与设施两种不同故障情况的救护影响索道停业运行的原因主要有停电、机械设备发生故障包括驱动装置,尾部拉紧装置,索轮组和导向轮等、、牵引索跑偏或掉绳、进出站口系统有异常等根据上述情况,可分别采取不同的营救方法 第一种情况当外部供电回路电源停电,或主电机控制系统发生故障时,应开启备用电源,如柴油发电机组来供电,借辅助电机以慢速将客车拉回站内 第二种情况当机械设备、站口系统、牵引索等发生重大故障导致索道不可能继续运行时,必须采用最简单的方法,在晟短的时间内将乘客从客车内撤离到地面撤离的方法取决于索道的类型、地形特征、气候条件、客车离地高度配备适宜的营救设施,如绞车、梯子、救护袋等在营救工作中,营救工作时间应尽可能短,一般应少于3h,按此来配备营救设备和营救人员的数量同时,应根据线路地形特点,将营救设备放在有关支架附近的工具箱内,便于营救时可以迅速取出使用 往复式索道的牵引系统分两类欧洲等诸国采用单索引安全卡系统,而以日本为代表的则几乎全部采用双牵引差动轮系统 单索引系统当牵引索突然断裂,客车上的安全卡立即自动也可手动、卡住承载索,使客车安全停住然后由辅助索引的专用小型救护车,由站内发往出事地点,与原客车对接,分批把乘客运回到站内 现代客运索道有些已不采用辅助索系统,而使用更为方便的自行式救护小车双索引系统当其中一根牵引索突然断裂,则断索一侧的差动驱动轮会随之突然超速,立即引起超速制动,客车依靠另一根牵引索安全停住在线路上,然后用手摇泵的压力油开启未断牵引索一侧的制动闸,用慢速开动该侧驱动轮,将客车缓慢拉人站内 如果专用救护小车或差动轮的另一根牵引索均无法把乘客救回站内时,可以利用“高楼救生器”或称缓降机,把乘客一个个地从车厢的底部开口处直接下放至地面
3、单线循环式索道的救护对于吊椅式索道,由于索道侧型几乎与地形坡度一致,客车离地面的高度不大一般都控制在8m以内、,在进行营救工作时,往往采取的营救系统为将尾部拉紧装置的滑轮组系统的绞车放松,降低吊椅的离地高度,并辅助以地面梯子、救护安全带袋、来撤离乘客
二、特种设备检修安全技术1.锅炉检修前的准备工作
1、锅炉检修前,要让锅炉按正常停炉程序停炉,缓慢冷却,用锅水循环和炉内通风等方式,逐步把锅内和炉膛内的温度降下来当锅水温度降到80℃以下时,把被检验锅炉上的各种门孔统统打开打开门孔时注意防止蒸汽、热水或烟气烫伤
2、要把被检验锅炉上蒸汽、给水、排污等管道与其他运行中锅炉相应管道的通路隔断隔断用的盲板要有足够的强度,以免被运行中的高压介质鼓破隔断位置要明确指示出来
3、被检验锅炉的燃烧室和烟道,要与总烟道或其他运行锅炉相通的烟道隔断烟道闸门要关严密,并于隔断后进行通风
2.压力容器检修前注意事项
1、容器检验前,必须彻底切断容器与其他还有压力或气体的设备的连接管道,特别是与可燃或有毒介质的设备的通路不但要关闭阀门,还必须用盲板严密封闭,以免阀门漏气,致使可燃或有毒的气体漏入容器内,引起着火爆炸或中毒事故
2、容器内部的介质要全部排净盛装可燃、有毒或窒息性介质的容器还应进行清洗、置换或消毒等技术处理,并经取样分析合格与容器有关的电源,如容器的搅拌装置、翻转机构等的电源必须切断,并有明显的禁止接通的指示标志3.检修中的安全注意事项
1、注意通风和监护 在进入锅筒、容器前,必须将锅筒、容器上的人孔和集箱上的手孔全部打开,使空气对流一定时间,充分通风进入锅筒、容器进行检验时,器外必须有人监护在进人烟道或燃烧室检查前,也必须进行通风
2、注意用电安全 在锅筒和潮湿的烟道内检验而用电灯照明时,照明电压不应超过24v;在比较干燥的烟道内,而且有妥善的安全措施,可采用不高于36v的照明电压进入容器检验时,应使用电压不超过12v或24v的低压防爆灯检验仪器和修理工具的电源电压超过36v时,必须采用绝缘良好的软线和可靠的接地线锅炉、容器内严禁采用明火照明
3、禁止带压拆装连接部件 检验锅炉和压力容器时,如需要卸下或上紧承压部件的紧固件,必须将压力全部泄放以后方能进行,不能在器内有压力的情况下卸下或上紧螺栓或其他紧固件,以防发生意外事故
4、禁止自行以气压试验代替水压试验 锅炉压力容器的耐压试验一般都用水作加压介质,不能用气体作加压介质,否则十分危险个别容器由于结构等方面的原因,不能用水作耐压试验,而且设计规定可以用气压代替水压时,则要在试验前经过全面检查,核算强度,并按设计的规定认真采取确实可靠的措施以后方能进行,并应事先取得有关安全部门的同意
三、锅炉压力容器常见的事故及预防
一、典型锅炉事故及预防
1.锅炉爆炸事故
1、水蒸气爆炸 锅炉中容纳水及水蒸气较多的大型部件,如锅筒及水冷壁集箱等,在正常工作时,或者处于水、汽两相共存的饱和状态,或者是充满了饱和水,容器内的压力则等于或接近锅炉的工作压力,水的温度则是该压力对应的饱和温度一旦该容器破裂,容器内液面上的压力瞬即下降为大气压力,与大气压力相对应的水的饱和温度是100℃原工作压力下高于100℃的饱和水此时成了极不稳定、在大气压力下难于存在的“过饱和水”,其中的一部分即瞬时汽化,体积骤然膨胀许多倍,在容器周围空间形成爆炸
2、超压爆炸 指由于安全阀、压力表不齐全、损坏或装设错误,操作人员擅离岗位或放弃监视责任,关闭或关小出汽通道,无承压能力的生活锅炉改作承压蒸气锅炉等原因,致使锅炉主要承压部件筒体、封头、管板、炉胆等承受的压力超过其承载能力而造成的锅炉爆炸 超压爆炸是小型锅炉最常见的爆炸情况之一预防这类爆炸的主要措施是加强运行管理
3、缺陷导致爆炸 缺陷导致爆炸是指锅炉承受的压力并未超过额定压力,但因锅炉主要承压部件出现裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化等情况,导致主要承压部件丧失承载能力,突然大面积破裂爆炸 缺陷导致的爆炸也是锅炉常见的爆炸情况之一预防这类爆炸,除加强锅炉的设计、制造、安装、运行中的质量控制和安全监察外,还应加强锅炉检验,发现锅炉缺陷及时处理,避免锅炉主要承压部件带缺陷运行
4、严重缺水导致爆炸 锅炉的主要承压部件如锅筒、封头、管板、炉胆等,不少是直接受火焰加热的锅炉一旦严重缺水,上述主要受压部件得不到正常冷却,甚至被烧,金属温度急剧上升甚至被烧红在这样的缺水情况下是严禁加水的,应立即停炉如给严重缺水的锅炉上水,往往酿成爆炸事故长时间缺水干烧的锅炉也会爆炸 防止这类爆炸的主要措施也是加强运行管理
2.锅炉重大事故
1、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,即形成了锅炉缺水事故锅炉缺水时,水位表内往往看不到水位,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锅炉缺水是锅炉运行中最常见的事故之一,常常造成严重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,炉墙损坏锅炉缺水万一处理不当,甚至导致锅炉爆炸事故
2、常见的缺水原因有以下几种
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水位报警器或给水自动调节器失灵而又未及时发现;
④给水设备或给水管路故障,无法给水或水量不足;
⑤运行人员排污后忘记关排污阀,或者排污阀泄漏;
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常判断缺的方法是“叫水”管,关闭水“叫水”的操作方法是打开水位表的放水旋塞冲洗汽连管及水连位表的汽连接管旋塞,关闭放水旋塞如果此时水位表中有水位出现,则为轻微缺水如果通过‘‘叫水”水位表内仍无水位出现,说明水位已降到水连管以下甚至更严重,属于严重缺水 轻微缺水时,可以立即向锅炉上水,使水位恢复正常如果上水后水位仍不能恢复正常,即应立即停炉检查严重缺水时,必须紧急停炉在未判定缺水程度或者已判定属于严重缺水的情况下,严禁给锅炉上水,以免造成锅炉爆炸事故 “叫水’’操作一般只适用于相对容水量较大的小型锅炉,不适用于相对容水量很小的电站锅炉或其他锅炉对相对容水量小的电站锅炉或其他锅炉,对最高火界在水连管以上的锅壳锅炉,一旦发现缺水即应紧急停炉
2、满水事故
1、锅炉满水的后果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,水位表内也往往看不到水位,但表内发暗,这是满水与缺水的重要区别满水发生后,高水位报警器动作并发出警报,过热蒸汽温度降低,给水流量不正常地大于蒸汽流量严重满水时,锅水可进入蒸汽管道和过热器,造成水击及过热器结垢因而满水的主要危害是降低蒸汽品质,损害以致破坏过热器
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等
3、锅炉满水的处理发现锅炉满水后,应冲洗水位表,检查水位表有无故障;一旦确认满水,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;待水位恢复正常后,关闭排污阀及各疏水阀;查清事故原因并予以消除,恢复正常运行如果满水时出现水击,则在恢复正常水位后,还须检查蒸汽管道、附件、支架等,确定无异常情况,才可恢复正常运行
3、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,水位表内也出现泡沫,水位急剧波动,汽水界线难以分清;过热蒸汽温度急剧下降;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气设备的安全运行
2、形成汽水共腾原因形成汽水共腾有两个方面的原因一是锅水品质太差由于给水品质差、排污不当等原因,造成锅水中悬浮物或含盐量太高,碱度过高由于汽水分离,锅水表面层附近含盐浓度更高,锅水粘度很大,气泡上升阻力增大在负荷增加、汽化加剧时,大量气泡被粘阻在锅水表面层附近来不及分离出去,形成大量泡沫,使锅水表面上下翻腾二是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、汽水共腾的处理发现汽水共腾时,应减弱燃烧,降低负荷,关小主汽阀;加强蒸汽管道和过热器的疏水;全开连续排污阎,并打开定期排污阀放水,同时上水,以改善锅水品质;待水质改善、水位清晰时,可逐渐恢复正常运行
4、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、对流管柬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,有时还有其他比较明显的症状
2、爆管原因
①水质不良、管子结垢并超温爆破;
②水循环故障;
③严重缺水;
④制造、运输、安装中管内落入异物,如钢球、木塞等;
⑤烟气磨损导致管壁减薄;
⑥运行或停炉的管壁因腐蚀而减薄;
⑦管子膨胀受阻碍,由于热应力造成裂纹;
⑧吹灰不当造成管壁减薄;
⑨管树缺陷或焊接缺陷在运行中发展扩大
3、爆管处理炉管爆破时,通常必须紧急停炉修理由于导致炉管爆破的原因很多,有时往往是几方面的因素共同影响而造成事故,因而防止炉管爆破也必须从搞好锅炉设计、制造、安装、运行管理、检验等各个环节入手
5、省煤器损坏
1、省煤器损坏后果省煤器损坏指由于省煤器管子破裂或省煤器其他零件损坏所造成的事故省煤器损坏时,给水流量不正常地大于蒸汽流量;严重时,锅炉水位下降,过热蒸汽温度上升;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,引风机电流增大省煤器损坏会造成锅炉缺水而被迫停炉
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给水品质不符合要求,特别是未进行除氧,管子水侧被严重腐蚀;
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、烟道爆炸剧烈振动省煤器并使之损坏等
3、省煤器损坏处理省煤器损坏时,如能经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
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,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
8、炉膛爆炸 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 引起炉膛爆炸的主要原因有以下几种 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5~10min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 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 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的条件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 保持一定空气量的条件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 要防止产生尾部二次燃烧,就要组织好燃烧,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 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,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 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,运行操作不当等预防结渣的主要措施有
①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;炉排两侧装设防焦集箱等
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;合理控制过量空气系数和减少漏风
③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
④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
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0.10MPa时,在其直接冲击下大部分人员会死亡0.05~
0.10MPa的超压可严重损伤人的内脏或引起死亡;
0.03—0.05MPa的超压会损伤人的听觉器官或产生骨折;超压
0.02~0.03MPa也可使人体受到轻微伤害 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80—120m/s的初速度,即使飞离爆炸中心较远时也常有20~30m/s的速度在此速度下,质量为1kg的碎片动能即可达200~450J,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,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100~250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,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P
14819.
3.2 特种设备安全技术监察规程与标准1.《特种设备安全监察条例》中华人民共和国国务院令第373号、2.《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》国家质量监督检验检疫总局第2号、3.《蒸气锅炉安全技术监察规程》劳部发
[1996]276号、4.《热水锅炉安全技术监察规程》劳锅字
[1991]8号、
5.《有机热载体炉安全技术监察规程》劳部发
[1993]356号、6.《锅炉使用登记办法》劳人锅
[1986]2号、7.《压力容器安全技术监察规程》劳锅字
[1990]8号、8.《气瓶安全监察规程》质技监局锅发
[2000]250号、9.《压力管道安全管理与监察规定》1996年4月23日,劳动部劳部发
[1996]140号、
10.《游乐设施安全技术监察规程》11.《特种设备质量监督与安全监察规定》国家质量技术监督局第113号令、
12.《特种设备注册登记与使用管理规则》质技监局锅发
[2001]57号、
13.《客运架空索道安全运营与监察规定》劳安字【1991】11号
14.《游乐园管理规定》中华人民共和国建设部令国家质量技术监督局第85号、
15.《起重机械安全监察规定》劳安字
[1991]8号、【例题】锅炉出现缺水事故时,应采取的措施有___ 、 A.立即补水 B.进行“叫水”操作 C.严重缺水时应紧急停炉 D.轻微缺水时应紧急停炉 【答案】BC第九章 危险化学品安全生产技术第一节 危险化学品安全基础知识
一、危险化学品分类、主要危害及其防护
(一)危险化学品及类别划分1.危险化学品的概念危险化学品是指物质本身具有某种危险特性,当受到摩擦、撞击、震动、接触热源或点火源、日光曝晒、遇水受潮、遇性能相抵触物品等外界条件的作用,会导致燃烧、爆炸、中毒、灼伤及污染环境事故发生的化学品
2.化学品危险性类别的划分《常用危险化学品分类及标志》GB/13690一
1992、将危险化学品分为8类分别是第1类,爆炸品;第2类,压缩气体和液化气体;第3类,易燃液体;第4类,易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品; 第5类,氧化剂和有机过氧化物;第6类,毒害品和感染性物品;第7类,放射性物品;第8类,腐蚀品
二、危险化学品的主要危害
1.化学品活性与危险性许多具有爆炸特性的物质其活性都很强,活性越强的物质其危险性就越大
2.危险化学品的燃烧性压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物等均可能发生燃烧而导致火灾事故3.危险化学品的爆炸危险除了爆炸品之外,可燃性气体、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品、遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物等都有可能引发爆炸
4.危险化学品的毒性许多危险化学品可通过一种或多种途径进入人的肌体,当其在人体达到一定量时,便会引起肌体损伤,破坏正常的生理功能,引起中毒5.腐蚀性强酸、强碱等物质接触人的皮肤、眼睛、或肺部、食道等时,会引起表皮组织发生破坏作用而造成灼伤内部器官被灼伤后可引起炎症,甚至会造成死亡
6.放射性放射性危险化学品可阻碍和伤害人体细胞活动机能并导致细胞死亡
三、常见危险化学品的危险特性(表9—1)
四、危险化学品的燃烧爆炸事故类型的划分和发展历程 P314~3151)2)分解爆炸性气体爆炸某些单一成分的气体,在一定的温度下对其施加一定压力时则会产生分解爆炸这主要是由于物质的分解热的产生而引起的,产生分解爆炸并不需要助燃性气体存在在高压下容易产生分解爆炸的气体,当压力低于某数值时则不会发生分解爆炸,这时的压力称为分解爆炸的临界压力各种具有分解爆炸特性气体的临界压力是不同,如乙炔分解爆炸的临界压力是
1.4MPa,其反应式如下C2H2→2C固、+H2十226kJ3)粉尘爆炸粉尘爆炸是悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰(明火)或电火花等点火源时发生的爆炸金属粉尘、煤粉、塑料粉尘、有机物粉尘、纤维粉尘及农副产品谷物面粉等都可能造成粉尘爆炸事故
1、粉尘空气混合物产生爆炸的过程
①热能加在粒子表面,温度逐渐上升;
②粒子表面的分子发生热分解或干馏作用,在粒子周围产生气体;
③产生的可燃气体与空气混合形成爆炸性混合气体,同时发生燃烧;
④由燃烧产生的热进一步促进粉尘分解,燃烧的传播,在适合条件下发生爆炸
2、粉尘爆炸的特点
①粉尘爆炸的燃烧速度、爆炸压力均比混合气体爆炸小;
②粉尘爆炸多数为不完全燃烧,所以产生的一氧化碳等有毒物质较多;
③堆积的可燃性粉尘通常不会爆炸,但由于局部的爆炸、爆炸波的传播使堆积的粉尘受到扰动而飞扬,形成粉尘雾,从而产生二次、三次爆炸4)蒸气云爆炸可燃气体遇点火源被点燃后,若发生层流或近似层流燃烧,这种速度太低,不足以产生显著的爆炸超压,在这种条件下蒸气云仅仅是燃烧,在燃烧传播过程中,由于遇到障碍物或受到局部约束,引起局部紊流,火焰与火焰相互作用产生更高的体积燃烧速率,使膨胀流加剧,而这又使紊流更强,从而又能导致更高的体积燃烧速率,结果火焰传播速度不断提高,可达到层流燃烧的十几倍乃至几十倍,发生爆炸反应一般要发生带破坏性超压的蒸气云爆炸应具备以下几个条件
1、泄漏物必须可燃且具备适当的温度和压力条件;
2、必须在点燃之前即扩散阶段形成一个足够大的云团,如果在一个工艺区域内发生泄漏,经过一段延迟时间形成云团后再点燃,则往往会产生剧烈的爆炸;
3、产生的足够数量的云团处于该物质的爆炸极限范围内才能产生显著的超压蒸气云团可分为3个区域泄漏点周围是富集区,云团边缘是贫集区,介于两者之间的区域内的云团处于爆炸极限范围内这部分蒸气云所占的比例取决于多种因素,包括泄漏物的种类和数量、泄漏时的压力、泄漏孔径的大小、云团受约束程度以及风速、湿度和其他环境条件
五、化学品燃烧爆炸事故对人员和环境的危害 P317 火灾与爆炸都会带来生产设施的重大破坏和人员伤亡,但两者的发展过程显著不同火灾是在起火后火场逐渐蔓延扩大,随着时间的延续,损失数量迅速增长,损失约与时间的平方成比例;火灾时间延长1倍,损失可能增加4倍爆炸则是猝不及防,可能仅在一秒钟内爆炸过程已经结束,设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等巨大损失也将在瞬间发生
(一)
(二)爆炸直接的破坏作用机械设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片,飞出后会在相当大的范围内造成危害一般碎片在100~500m内飞散
三、冲击波的破坏作用物质爆炸时,产生的高温、高压气体以极高的速度膨胀,像活塞一样挤压周围空气,把爆炸反应释放出的部分能量传递给压缩的空气层,空气受冲击而发生扰动,使其压力、密度等产生突变,这种扰动在空气中传播就称为冲击波冲击波的传播速度极快,在传播过程中,可以对周围环境中的机械设备和建筑物产生破坏作用和使人员伤亡冲击波还可以在它的作用区域内产生震荡作用,使物体因震荡而松散,甚至破坏冲击波的破坏作用主要是由其波阵面上的超压引起的在爆炸中心附近,空气冲击波波阵面上的超压可达几个甚至十几个大气压,在如此高的压力作用下,建筑物被摧毁,机械设备、管道等也会受到严重破坏当冲击波大面积作用于建筑物时,波阵面超压在20~30kPa内,就足以使大部分砖木结构建筑物受到严重破坏超压在100kPa以上时,除坚固的钢筋混凝土建筑外,其余部分将全部破坏
(四)造成中毒和环境污染在实际生产中,许多物质不仅可燃,而且有毒,发生爆炸事故时,会使大量有害物质外泄,造成人员中毒和环境污染
六、危险化学品事故的控制和防护措施1.危险化学品中毒、污染事故预防控制措施 目前采取的主要措施是替代、变更工艺、隔离、通风、个体防护和卫生
1、替代预防、控制化学品危害最理想的方法是不使用有毒有害和易燃易爆的化学品,但这一点有时做不到,通常的做法是选用无毒或低毒的化学品替代有毒有害的化学品,选用可燃化学品替代易燃化学品例如,甲苯替代喷漆和除漆用的苯,用脂肪族烃替代胶水或粘合剂中的苯等
2、变更工艺虽然替代是控制化学品危害的首选方案,但是目前可供选择的替代品很有限,特别是因技术和经济方面的原因,不可避免地要生产、使用有害化学品这时可通过变更工艺消除或降低化学品危害如以往从乙炔制乙醛,采用汞做催化剂,现在发展为用乙烯为原料,通过氧化或氯化制乙醛,不需用汞做催化剂通过变更工艺,彻底消除了汞的危害
3、隔离隔离就是通过封闭、设置屏障等措施,避免作业人员直接暴露于有害环境中 最常用的隔离方法是将生产或使用的设备完全封闭起来,使工人在操作中不接触化学品 隔离操作是另一种常用的隔离方法,简单地说,就是把生产设备与操作室隔离开最简单形式就是把生产设备的管线阀门、电控开关放在与生产地点完全隔开的操作室内
4、通风通风是控制作业场所中有害气体、蒸气或粉尘最有效的措施借助于有效的通风,使作业场所空气中有害气体、蒸气或粉尘的浓度低于安全浓度,以确保工人的身体健康,防止火灾、爆炸事故的发生 通风分局部排风和全面通风两种局部排风是把污染源罩起来,抽出污染空气,所需风量小,经济有效,并便于净化回收全面通风亦称稀释通风,其原理是向作业场所提供新鲜空气,抽出污染空气,降低有害气体、蒸气或粉尘,在作业场所中的浓度全面通风所需风量大,不能净化回收 对于点式扩散源,可使用局部排风使用局部排风时,应使污染源处于通风罩控制范围内为了确保通风系统的高效率,通风系统设计的合理性十分重要对于已安装的通风系统,要经常加以维护和保养,使其有效地发挥作用 对于面式扩散源,要使用全面通风采用全面通风时,在厂房设计阶段就要考虑空气流向等因素因为全面通风的目的不是消除污染物,而是将污染物分散稀释,所以全面通风仅适合于低毒性作业场所,不适合于腐蚀性、污染物量大的作业场所 像实验室中的通风橱、焊接室或喷漆室可移动的通风管和导管都是局部排风设备在冶金厂,熔化的物质从一端流向另一端时散发出有毒的烟和气,两种通风系统都要使用
5、个体防护当作业场所中有害化学品的浓度超标时,工人就必须使用合适的个体防护用品个体防护用品既不能降低作业场所中有害化学品的浓度,也不能消除作业场所的有害化学品,而只是一道阻止有害物进入人体的屏障防护用品本身的失效就意味着保护屏障的消失,因此个体防护不能被视为控制危害的主要手段,而只能作为一种辅助性措施 防护用品主要有头部防护器具、呼吸防护器具、眼防护器具、身体防护用品、手足防护用品等
(6)保持卫生卫生包括保持作业场所清洁和作业人员的个人卫生两个方面 经常清洗作业场所,对废物、溢出物加以适当处置,保持作业场所清洁,也能有效地预防和控制化学品危害 作业人员应养成良好的卫生习惯,防止有害物附着在皮肤上,防止有害物通过皮肤渗入体内
(二)危险化学品火灾爆炸事故的预防 从理论上讲,防止火灾爆炸事故发生的基本原则一是防止和限制可燃可爆系统的形成;二是消除各类点火源;三是阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩散
1、防止可燃可爆系统的形成
1、根据物质的危险特性进行控制;
2、防止可燃物外溢泄漏;
3、惰性气体保护;
4、通风置换;
5、安全监测及连锁
2、消除点火源 引发事故的火源有明火、高温表面、冲击摩擦、自燃发热、电气、静电火花、化学反应热、光线照射等,必须对火源实行科学、严格的管理3)限制火灾爆炸蔓延扩散的措施 限制火灾爆炸蔓延扩散的措施包括阻火装置、阻火设施、防爆泄压装置及防火防爆隔离等七|危险化学品的运输和储存安全危险化学品运输安全技术与要求化学品在运输中发生事故比较常见,全面了解化学晶的安全运输,掌握有关化学品的安全运输规定,对降低运输事故具有重要意义
1、国家对危险化学品的运输实行资质认定制度,未经资质认定,不得运输危险化学品2托运危险物品必须出示有关证明,到指定的铁路、交通、航运等部门办理手续托运物品必须与托运单上所列的品名相符,托运未列入国家品名表内的危险物品,应附交上级主管部门审查同意的技术鉴定书 3危险物品的装卸运输人员,应按装运危险物品的性质,佩戴相应的防护用品,装卸时必须轻装、轻卸,严禁摔拖、重压和摩擦,不得损毁包装容器,并注意标志,堆放稳妥 4危险物品装卸前,应对车船、搬运工具进行必要的通风和清扫,不得留有残渣,对装有剧毒物品的车船、,卸车后必须洗刷干净 5装运爆炸、剧毒、放射性、易燃液体、可燃气体等物品,必须使用符合安全要求的运输工具 禁止用电瓶车、翻斗车、铲车、自行车等运输爆炸物品运输强氧化剂、爆炸品及用铁桶包装的一级易燃液体时,没有采取可靠的安全措施,不得用铁底板车及汽车挂车;禁止用叉车、铲车、翻斗车搬运易燃、易爆液化气体等危险物品;温度较高地区装运液化气体和易燃液体等危险物品,要有防晒设施;放射性物品应用专用运输搬运车和抬架搬运,装卸机械应按规定负荷降低25%;遇水燃烧物品及有毒物品,禁止用小型机帆船、小木船和水泥船承运 6运输爆炸、剧毒和放射性物品,应指派专人押运,押运人员不得少于2人 7运输危险物品的车辆,必须保持安全车速,保持车距,严禁超车、超速和强行会车运输危险物品的行车路线,必须事先经当地公安交通管理部门批准,按指定的路线和时间运输,不可在繁华街道行驶和停留 8运输易燃、易爆物品的机动车,其排气管应装阻火器,并悬挂“危险品”标志
9、运输散装固体危险物品,应根据性质,采取防火、防爆、防水、防粉尘飞扬和遮阳等措施
(10)禁止利用内河以及其他封闭水域运输化学品
(11)
(12) P320
(二)学品储存的基本要求根据GB15603—1995《常用化学危险品贮存通则》的规定,贮存危险品基本安全要求是
1、储存危险化学品必须遵照国家法律、法规和其他有关规定
2、危险化学品必须贮存在经公安部门批准设置的专门的危险化学品仓库中,经销部门自管仓库贮存危险化学品及贮存数量必须经公安部门批准未经批准不得随意设置危险化学品贮存仓库
3、危险化学品露天堆放,应符合防火、防爆的安全要求,爆炸物品、一级易燃物品、遇湿燃烧物品、剧毒物品不得露天堆放
4、储存危险化学品的仓库必须配备有专业知识的技术人员,其库房及场所应设专人管理,管理人员必须配备可靠的个人安全防护用品
5、储存的危险化学品应有明显的标志,标志应符合GB190的规定同一区域贮存两种或两种以上不同级别的危险品时,应悬挂最高等级危险品的性能标志
6、危险化学品贮存方式分为3种隔离储存、隔开储存、分离储存
7、根据危险化学品性能分区、分类、分库储存各类危险品不得与禁忌物料混合储存
8、储存危险化学品的建筑物、区域内严禁吸烟和使用明火
(三)危险化学品分类储存的安全技术GB15603—1995规定了危险化学品储存场所的要求,储量的限制以及不同类别危险化学品的储存要求储存危险化学品,应该遵守下列规定
1、危险化学品应当储存在专门地点,不得与其他物资混合储存
2、危险化学品应该分类、分堆储存,堆垛不得过高、过密,堆垛之间以及堆垛与墙壁之间,应该留出一定间距、通道及通风口
3、互相接触容易引起燃烧、爆炸的物品及灭火方法不同的物品,应该隔离储存
4、遇水容易发生燃烧、爆炸的危险化学品,不得存放在潮湿或容易积水的地点受阳光照射容易发生燃烧、爆炸的危险化学品,不得存放在露天或者高温的地方,必要时还应该采取降温和隔热措施
5、容器、包装要完整无损,如发现破损、渗漏必须立即进行安全处理
6、性质不稳定、容易分解和变质,以及混有杂质而容易引起燃烧、爆炸危险的危险化学品,应该经常进行检查、测温、化验,防止自燃、爆炸
7、不准在储存危险化学品的库房内或露天堆垛附近进行试验、分装、打包、焊接和其他可能引起火灾的操作
8、库房内不得住人,工作结束时,应该进行防火检查,切断电源
(四)危险化学品包装安全要求《危险货物的运输包装通用技术条件》GB/12463—
1990、把危险品包装分成3类
1、I类包装货物具有较大危险性,包装强度要求高;
2、Ⅱ类包装货物具有中等危险性,包装强度要求较高;
3、Ⅲ类包装货物具有较小危险性,包装强度要求一般
(五)混接触和混储运的危险性某些化学品相互接触或混合时其危险性更大有些化学品相互接触或混合易自燃,有些易发生火灾或爆炸因此,必须掌握危险化学品之间的抵触和不相容性,以保证其储运安全
八、危险化学品经营的安全要求危险化学品安全管理条例》第三章中对危险化学品的经营做了专门规定《危险化学品安全管理条例》第二十七条规定国家对危险化学品经营销售实行许可制度未经许可,任何单位和个人不得经营销售危险化学品《危险化学品安全管理条例》第二十九条明确了办理经营许可证的程序一是申请经营剧毒化学品和其他危险化学品的,应当分别向省、自治区、直辖市人民政府经济贸易管理部门或者设区的市级人民政府负责危险化学品安全监督管理综合工作的部门提出申请,并附送《危险化学品安全管理条例》第二十八条规定的危险化学品经营企业必须具备条件的相关证明材料二是审查省、自治区、直辖市人民政府经济贸易管理部门或者设区的市级人民政府负责危险化学品安全监督管理综合工作的部门接到申请后,依照《危险化学品安全管理条例》的规定对申请人提交的证明材料和经营场所进行审查三是发证经审查,符合条件的,颁发危险化学品经营许可证,并将颁发危险化学品经营许可证的情况通报同级公安部门和环境保护部门;对不符合条件的,书面通知申请人并说明理由四是登记注册申请人凭危险化学品经营许可证向工商行政管理部门办理登记注册手续为了加强危险化学品经营许可证的管理,国家经贸委依据《危险化学品安全管理条例》颁布了《危险化学品经营许可证管理办法》,对经营许可证的种类、申请与审批、监督管理等做了详细规定
1.危险化学品经营企业的条件和要求《危险化学品安全管理条例》第二十八条规定危险化学品经营企业,必须具备下列条件(
1、经营场所和储存设施符合国家标准;
2、主管人员和业务人员经过专业培训,并取得上岗资格;
3、有健全的安全管理制度;
4、符合法律、法规规定和国家标准要求的其他条件
1、经营场所和储存设施的国家标准《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》GB/18265--
2000、规定
1、危险化学品经营企业的经营场所应坐落在交通便利、便于疏散处
2、危险化学品经营企业的经营场所的建筑物应符合GBJ16—2000的要求
3、从事危险化学品批发业务的企业,应具备经县级以上(含县级)公安、消防部门批准的专用危险化学品仓库自有或租用、,所经营的危险化学品不得存放在业务经营场所
4、零售业务的店面应与繁华商业区或居住人口稠密区保持500m以上距离
5、零售业务的店面经营面积不含库房、应不少于60m2,其店面内不得设有生活设施
6、零售业务的店面内只许存放民用小包装的危险化学品,其存放总质量不得超过1t
7、零售业务的店面内危险化学品的摆放应布局合理,禁忌物料不能混放综合性商场含建材市场、所经营的危险化学品应有专柜存放
8、零售业务的店面与存放危险化学品的库房或罩棚、应有实墙相隔;单一品种存放量不能超过500kg,总质量不能超过2t
9、零售店面备货库房应根据危险化学品的性质与禁忌分别采用隔离储存、隔开储存或分离储存等不同方式进行储存
2、主管人员和业务人员须经专业培训,才能取得上岗资格《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》GB/18265--
2000、要求危险化学品经营企业的法定代表人或经理须经过国家授权部门的专业培训,取得合格证书方能从事经营活动企业业务经营人员应通过国家授权部门的专业培训,取得合格证书方能上岗
3、有健全的安全管理制度一般有危险化学品购销管理制度;剧毒物品购销管理制度;危险化学品经营手续环节交接责任管理制度;危险化学品运输管理制度;经营人员岗位责任制;商品储存保管管理制度等
4、符合法律、法规规定和国家标准要求的其他条件《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》GB/18265—
2000、规定了零售业务的范围,零售业务只许经营除爆炸品、放射性物品、剧毒物品以外的危险化学品
1、零售业务的店面内显著位置应设有“禁止明火”等警示标志
2、零售业务的店面内应放置有效的消防、急救安全设施
3、零售业务的店面备货库房应报公安、消防部门批准
4、运输危险化学品的车辆应专车专用,按照《条例》只能委托有危险化学品运输资质的运输企业承运并悬挂明显标志《条例》第三十条规定经营危险化学品,不得有下列行为从未取得危险化学品生产许可证或者危险化学品经营许可证的企业采购危险化学品;经营国家明令禁止的危险化学品和用剧毒化学品生产的灭鼠药以及其他可能进入人民日常生活的化学产品和日用化学品;销售没有化学品安全技术说明书和化学品安全标签的危险化学品《条例》第三十一条规定危险化学品生产企业不得向未取得危险化学品经营许可证的单位或个人销售危险化学品《条例》第三十二条规定危险化学品经营企业储存危险化学品,应当遵守第二章的有关规定危险化学品商店内只能存放民用小包装的危险化学品,其总量不得超过国家规定的限量2.剧毒品的经营经营剧毒化学品的企业要申领经营许可证,经营剧毒品要设专人《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》GB/18265—
2000、要求经营剧毒物品企业的人员,除要达到经国家授权部门的专业培训,取得合格证书方能上岗的条件外,还应经过县级以上含县级、公安部门的专门培训取得合格证书方可上岗1) 剧毒化学品的销售规定 《条例》第三十三条规定剧毒化学品经营企业销售剧毒化学品,应当记录购买单位的名称、地址和购买人员的姓名、身份证号码及所购剧毒化学品的品名、数量、用途记录应当至少保存1年剧毒化学品经营企业应当每天核对剧毒化学品的销售情况;发现被盗、丢失、误售等情况时,必须立即向当地公安部门报告剧毒品的发运要按《条例》规定委托有资质认定的运输企业通过公路运输剧毒化学品的,托运人应当向目的地的县级人民政府公安部门申请办理剧毒化学品公路运输通行证办理剧毒化学品公路运输通行证,托运人应当向公安部门提交有关危险化学品的品名、数量、运输始发地的和目的地、运输路线、运输单位、驾驶人员、押运人员、经营单位和购买单位资质情况的材料托运人托运危险化学品,应当向承运人说明运输的危险化学品的品名、数量、危害、应急措施等情况运输危险化学品需要添加抑制剂或者稳定剂的,托运人交付托运时应当添加抑制剂或者稳定剂,并告知承运人通过公路运输危险化学品,必须配备押运人员,并随时处于押运人员的监管之下,不得超装、超载,不得进入危险化学品运输车辆禁止通行的区域;确需进入禁止通行区域的,应事先向当地公安部门报告,由公安部门为其指定行车时间和路线,运输车辆必须遵守公安部门规定的行车时间和路线2)购买剧毒化学品应遵守的规定《条例》第三十四条规定购买剧毒化学品,应当遵守下列规定
1、生产、科研、医疗等单位经常使用剧毒化学品的,应当向设区的市级人民政府公安部门申请领取购买凭证,凭购买凭证购买;
2、单位临时需要购买剧毒化学品的,应当凭本单位出具的证明注明品名、数量、用途、向设区的市级人民政府公安部门申请领取准购证,凭准购证购买;
3、个人不得购买农药、灭鼠药、灭虫药以外的剧毒化学品剧毒化学品生产企业、经营企业不得向个人或者无购买凭证、准购证的单位销售剧毒化学品不得伪造、变造、买卖、出借或者以其他方式转让剧毒化学品购买凭证、准购证,不得使用作废的剧毒化学品购买凭证、准购证剧毒化学品购买凭证、准购证的式样和具体申领办法由国务院公安部门制定【例题】以下物品可以露天堆放的是___ 、 A.遇湿燃烧物品 B.剧毒物品 C.腐蚀物品 D.爆炸物品 【答案】C
九、泄漏控制与销毁处置技术
1.泄漏处理及火灾控制
1、泄漏处理
1、泄漏源控制停止泄漏,减少泄漏量或使其安全释放
2、泄漏物处理现场泄漏物要及时地进行覆盖、收容、稀释、处理
2、火灾控制
1、灭火一般注意事项P324
(2)几种特殊化学品火灾扑救注意事项
①扑救液化气体类火灾,切忌盲目扑灭火焰,在没有采取堵漏措施的情况下,必须保持稳定燃烧否则,大量可燃气体泄漏出来与空气混合,遇点火源就会发生爆炸,后果将不堪设想
②扑救爆炸物品火灾,切忌用沙土盖压,以免增强爆炸物品爆炸时的威力;另外扑救爆炸物品堆垛火灾时,水流应采用吊射,避免强力水流直接冲击堆垛,以免堆垛倒塌引起再次爆炸
③扑救遇湿易燃物品火灾,绝对禁止用水、泡沫、酸碱等湿性灭火剂扑救
④扑救易燃液体火灾时,比水轻又不溶于水的液体用直流水,雾状水往拄无效,可用普通蛋白泡沫或轻泡沫扑救,水溶性注液体最好用抗溶性泡沫扑救,
⑤扑救毒害品和腐蚀品的火灾时,应尽量使用低压水流或雾状水,避免腐蚀品、毒害品溅出;遇酸类或碱类腐蚀品,最好调制相应的中和剂稀释中和
⑥易燃固体、自燃物品火灾一般都可用水和泡沫扑救,只要控制住燃烧范围,逐步扑灭即可但有少数易燃固体、自燃物品的扑救方法比较特殊,如2,4一二硝基苯甲醚、二硝基萘、萘等是易升华的易燃固体,受热放出易燃蒸气,能与空气形成爆炸性混合物;尤其在室内,易发生爆炸在扑救过程中应不时向燃烧区域上空及周围喷射雾状水,并消除周围一切点火源
(二)废弃物销毁
1、固体废物的处置
1、处置危险废物要使危险废物无害化通常采用的方法是使它们变成高度不溶性的物质,这就是固化/稳定化目前常用的固化/稳定化方法有水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自凝胶固化、熔融固化和陶瓷固化
2、处置工业固体废物工业固体废物是指在工业、交通等生产过程中产生的固体废物一般工业废物可以直接进入填埋场进行填埋对于粒度很小的固体废物,为了防止填埋过程中引起粉尘污染,可装入编织袋后填埋
2、爆炸性物品的销毁 凡确认不能使用的爆炸性物品,必须予以销毁,在销毁以前应报告当地公安部门,选择适当的地点、时间及销毁方法一般可采用以下4种方法爆炸法、烧毁法、溶解法、化学分解法
3、有机过氧化物废物处理 有机过氧化物是一种易燃易爆品,其废物应从作业场所清除并销毁,销毁方法主要取决于该有机过氧化物的物化性质根据其特性选择合适的方法处理,以免发生意外事故处理方法主要有分解、烧毁、填埋
十、危险化学品的侵入途径、危害、抢救及防护用品选用原则1.毒性危险化学品毒性危险化学品通过一定途径进入人体,在体内积蓄到一定剂量后,就会表现出慢性中毒症状所谓慢性中毒就是毒性危险化学品长时期、小剂量进入人体所引起的中毒若在较短时间一般为3~6个月、有较大剂量毒性危险化学品进入体内所引起的中毒称为亚急性中毒;若毒性危险化学品一次或短时间内大量进入体内所引起的中毒称为急性中毒毒性危险化学品在体内的毒性与毒性危险化学品的化学结构、理化性质、生产环境、劳动强度、个体因素以及几种毒性危险化学品的联合作用有关
1、毒性危险化学品侵入人体的途径毒性危险化学品可经呼吸道、消化道和皮肤进入人体在工业生产中,毒性危险化学品主要经呼吸道和皮肤进入体内,有时也可经消化道进入
1、呼吸道工业生产中毒性危险化学品进入人体的最重要的途径是呼吸道凡是以气体、蒸气、雾、烟、粉尘形式存在的毒性危险化学品,均可经呼吸道侵入体内呼吸道吸收程度与其在空气中的浓度密切相关,浓度越高,吸收越快
2、皮肤工业生产中,毒性危险化学品经皮肤吸收引起中毒也比较常见脂溶性毒性危险化学品经表皮吸收后,还需有水溶性,才能进一步扩散和吸收,所以水、脂皆溶的物质如苯胺、易被皮肤吸收
3、消化道工业生产中,毒性危险化学品经消化道吸收多半是由于个人卫生习惯不良,手沾染的毒性危险化学品随进食、饮水或吸烟等途径而进入消化道进入呼吸道的难溶性毒性危险化学品,可经由咽部被咽下而进入消化道
2、工业毒性危险化学品对人体的危害
1、刺激刺激说明身体已与有毒化学品有了相当的接触,一般受刺激的部位为皮肤、眼睛和呼吸系统许多化学品和皮肤接触时,能引起不同程度的皮肤炎症;与眼睛接触轻则导致轻微的、暂时性的不适,重则导致永久性的伤残一些刺激性气体、尘雾可引起气管炎,甚至严重损害气管和肺组织,如二氧化硫、氯气、煤尘一些化学物质将会渗透到肺泡区,引起强烈的刺激
2、过敏某些化学品可引起皮肤或呼吸系统过敏,如出现皮疹或水疱等症状,这种症状不一定在接触的部位出现,而可能在身体的其他部位出现,引起这种症状的化学品有很多,如环氧树脂、胶类硬化剂、偶氮染料、煤焦油衍生物和铬酸等呼吸系统过敏可引起职业性哮喘,这种症状的反应一般包括咳嗽,特别是夜间,以及呼吸困难引起这种反应的化学品有甲苯、聚氨酯、福尔马林等
3、窒息窒息涉及对身体组织氧化作用的干扰这种症状分为3种
①单纯窒息在空间有限的工作场所,氧气被氮气、二氧化碳、甲烷、氢气、氦气等气体所代替,空气中氧浓度降到17%以下,致使机体组织的供氧不足,就会引起头晕、恶心、调节功能紊乱等症状缺氧严重时导致昏迷,甚至死亡
②血液窒息毒性化学物质影响机体传送氧的能力典型的血液窒息性物质就是一氧化碳空气中一氧化碳含量达到
0.05%时就会导致血液携氧能力严重下降
③细胞内窒息毒性化学物质影响机体和氧结合的能力如氰化氢、硫化氢等物质影响细胞和氧的结合能力,尽管血液中含氧充足
4、麻醉和昏迷接触高浓度的某些化学品,有类似醉酒的作用如乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、乙炔、烃类、乙醚、异丙醚会导致中枢神经抑制这些化学品一次大量接触可导致昏迷甚至死亡
5、中毒人体由许多系统组成,所谓全身中毒是指化学物质引起的对一个或多个系统产生有害影响并扩展到全身的现象,这种作用不局限于身体的某一点或某一区域肝脏的作用就是净化血液中的有毒性危险化学品,并将其转化成无害的和水溶性的物质然而有一些物质对肝脏有害,例如溶剂酒精、氯仿、四氯化碳、三氯乙烯等根据接触的剂量和频率,反复损害肝脏组织可能造成伤害并引起病变肝硬化、和降低肝脏的功能,有时被误认为病毒性肝炎,因为这些化学物质引起肝损伤的症状黄皮肤、黄眼睛、类似于病毒性肝炎不少生产性毒性危险化学品对肾有毒性,尤以重金属和卤代烃最为突出如汞、铅、铊、镉、四氯化碳、氯仿、六氟丙烯、二氯乙烷、溴甲烷、溴乙烷、碘乙烷等长期接触一些有机溶剂会引起疲劳,失眠、头痛,恶心,更严重的将导致运动神经障碍、瘫痪、感觉神经障碍如神经末梢失能与接触己烷、锰和铅有关,导致腕垂病;接触有机磷酸盐化合物可能导致神经系统失去功能;接触二硫化碳,可引起精神紊乱精神病、
6、致癌长期接触一定的化学物质可能引起细胞的无节制生长,形成恶性肿瘤这些肿瘤可能在第一次接触这些物质的许多年以后才表现出来,潜伏期一般为4~40年造成职业肿瘤的部位是变化多样的,并不局限于接触区域如砷、石棉、铬、镍等物质可能导致肺癌;鼻腔癌和鼻窦癌是由铬、镍、木材、皮革粉尘等引起的;膀胱癌与接触联苯胺、萘胺、皮革粉尘等有关;皮肤癌与接触砷、煤焦油和石油产品等有关;接触氯乙烯单体可引起肝癌;接触苯可引起再生障碍性贫血
7、致畸接触化学物质可能对未出生胎儿造成危害,干扰胎儿的正常发育在怀孕的前三个月,胎儿的脑、心脏、胳膊和腿等重要器官正在发育,一些研究表明化学物质可能干扰正常的细胞分裂过程,如麻醉性气体、水银和有机溶剂,从而导致胎儿畸形
8、致突变某些化学品对人的遗传基因的影响可能导致后代发生异常,实验结果表明80%~85%的致癌化学物质对后代有影响
9、尘肺尘肺是由于在肺的换气区域发生了小尘粒的沉积以及肺组织对这些沉积物的反应,尘肺病患者肺的换气功能下降,在紧张活动时将发生呼吸短促症状这种作用是不可逆的,一般很难在早期发现肺的变化当x射线检查发现这些变化时,病情已较重了能引起尘肺病的物质有石英晶体、石棉、滑石粉、煤粉和铍化学毒性危险化学品引起的中毒往往是多器官、多系统的损害如常见毒性危险化学品铅可引起神经系统、消化系统、造血系统及肾脏损害;三硝基甲苯中毒可出现白内障、中毒性肝病、贫血、高铁血红蛋白血症等同一种毒性危险化学品引起的急性和慢性中毒其损害的器官及表现也有很大差别例如,苯急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用,而慢性中毒主要为造血系统的损害这在有毒化学品对机体的危害作用中是一种很常见的现象总之,机体与有毒化学品之间的相互作用是一个复杂的过程,中毒后症状也不一样
3、急性中毒的现场抢救
1、救护者现场准备急性中毒发生时,毒性危险化学品大多是由呼吸系统或皮肤进入体内因此,救护人员在救护之前应做好自身呼吸系统皮肤的防护如穿好防护衣,佩戴供氧式防毒面具或氧气呼吸器否则,不但中毒者不能获救,救护者也会中毒,使中毒事故扩大
2、切断毒性危险化学品来源救护人员应迅速将中毒者移至空气新鲜、通风良好的地方在抢救抬运过程中,不能强拖硬拉以防造成外伤,使病情加重,应松开患者衣服、腰带并使其仰卧,以保持呼吸道通畅同时要注意保暖救护人员进入现场后,除对中毒者进行抢救外,还应认真查看,并采取有力措施,如关闭泄漏管道阀门、堵塞设备泄漏处、停止输送物料等以切断毒性危险化学品来源对于已经泄露出来的有毒气体或蒸气,应迅速启动通风排毒设施或打开门窗,或者进行中和处理,降低毒性危险化学品在空气中的浓度,为抢救工作创造有利条件
3、迅速脱去被毒性危险化学品污染的衣服、鞋袜、手套等,并用大量清水或解毒液彻底清洗被毒性危险化学品污染的皮肤要注意防止清洗剂促进毒性危险化学品的吸收,以及清洗剂本身所致的呼吸中毒对于黏稠性毒性危险化学品,可以用大量肥皂水冲洗敌白虫不能用碱性液冲洗、,尤其要注意皮肤褶皱、毛发和指甲内的污染,对于水溶性毒性危险化学品,应先用棉絮、干布擦掉毒性危险化学品,再用清水冲洗
4、若毒性危险化学品经口引起急性中毒,对于非腐蚀性毒性危险化学品,应迅速用1/5000的高锰酸钾溶液或1%~2%的碳酸氢钠溶液洗胃,然后用硫酸镁溶液导泄对于腐蚀性毒性危险化学品,一般不宜洗胃,可用蛋清、牛奶或氢氧化铝凝胶灌服,以保护胃黏膜
5、令中毒患者呼吸氧气若患者呼吸停止或心跳骤停,应立即施行复苏术
4、一些毒性物质污染的处理清除有毒化学品污染的措施,主要是用有一定压力的水进行喷射冲洗,或用热水冲洗,也可用蒸气熏蒸,或用药物进行中和、氧化或还原,以破坏或减弱其危害性对黏稠状的污染物,如油漆等不易冲洗时,可用沙搓和铲除对渗透污染物,如联苯胺、煤焦油等,经洗刷后再用蒸气促其蒸发来清除污染
1、对氰化钠、氰化钾及其他氰化物的污染,可用硫代硫酸钠的水溶液浇在污染处,因为硫代硫酸钠与氰化物反应,可以生成毒性低的硫氰酸盐然后用热水冲洗,再用冷水冲洗干净也可用硫酸亚铁、高锰酸钾、次氯酸钠代替硫代硫酸钠
2、对硫、磷及其他有机磷剧毒农药,如苯硫磷、敌死通等首先用生石灰将泄漏的药液吸干,然后用碱水湿透污染处,用热水冲洗后再用冷水冲洗干净因为有机磷农药属于磷酸酶类、硫代磷酸酶类、氟代磷酸酯类毒性危险化学品,在碱性溶液中会迅速分解破坏而失去毒性
3、硫酸二甲酯泄漏后,先将氨水洒在污染处进行中和,也可用漂白粉或5倍水浸湿污染处,再用碱水浸湿,最后用热水和冷水各冲洗一次
4、甲醛泄漏后,可用漂白粉加5倍水浸湿污染处,因为甲醛可以被漂白粉氧化成甲酸,然后再用水冲洗干净
5、苯胺泄漏后,可用稀盐酸或稀硫酸溶液浸湿污染处,再用水冲洗因为苯胺呈碱性,能与盐酸反应生成盐酸盐如与硫酸化合,可生成硫酸盐
6、汞泄漏后可先行收集,然后在污染处用硫磺粉覆盖,因汞挥发出来的蒸气遇硫磺生成硫化汞而不致逸出,最后冲洗干净
7、磷容器破裂失去水保护将会产生燃烧,此时应先戴好防毒面具,用工具将黄磷移放到完好的盛器中,切勿用手接触污染处用石灰乳浸湿,再用水冲洗被黄磷污染的用具,可用5%硫酸铜溶液冲洗
8、砷泄漏后可用碱水和氢氧化铁解毒,再用水冲洗
9、溴泄漏后可用氨水使生成铵盐,再用水冲洗2.腐蚀性危险化学品腐蚀性物品接触人的皮肤,眼睛或肺部、食道等,会引起表皮细胞组织发生破坏作用而造成灼伤,而且被腐蚀性物品灼伤的伤口不易愈合内部器官被灼伤时,严重的会引起炎症,如肺炎,甚至会造成死亡特别是接触氢氟酸时,能发生剧痛,使组织坏死,如不及时治疗,会导致严重后果3.放射性危险化学品的危险特性
1、放射性具有放射性的危险化学品能从原子核内部,自行不断放出有穿透力、为人们肉眼不可见的射线α射线、β射线、γ射线和中子流、的性质放射性危险化学品的主要危险特性在于它的放射性其放射性强度越大,危险性就越大人体组织在受到射线照射时,能发生电离,如果人体受到过量射线的照射,就会产生不同程度的损伤在极高剂量的放射线作用下,能造成3种类型的放射伤害
1、对中枢神经和大脑系统的伤害这种伤害主要表现为虚弱、倦怠、嗜睡、昏迷、震颤、痉挛,可在两天内死亡
2、对肠胃的伤害这种伤害主要表现为恶心、呕吐、腹泻、虚弱和虚脱,症状消失后可出现急性昏迷,通常可在两周内死亡
3、对造血系统的伤害这种伤害主要表现为恶心、呕吐、腹泻,但很快能好转,经过约2~3周无症状之后,出现脱发,经常性流鼻血,再出现腹泻,极度憔悴,通常在2~6周后死亡
2、易燃性
3、氧化性某些放射性危险化学品不仅具有易燃性,而且大部分兼有氧化性如硝酸铀、硝酸钍、硝酸铀酰固体、、硝酸铀酰六水合物溶液等都具有强氧化性,遇可燃物能引起着火或爆炸4.劳动防护用品选用原则一般来讲,在安全技术措施中,改善劳动条件,排除危害因素是根本性的措施,但在一定条件下,如事故救援和抢修过程中,个人劳动防护用品就成为人身安全的主要手段从危险化学品对人体的侵入途径着眼,防护用品应防止其由呼吸道、暴露部位、消化道等侵入人体如前所述,因工业生产中毒性危险化学品进入人体的最重要的途径是呼吸道,所以主要介绍呼吸道防毒劳动防护用具的选用原则,见表9—2【例题】危险化学品零售业务的店面经营面积不含库房、应不少于___m2,零售业务的店面应与繁华商业区或居住人口稠密区保持___m以上距离 、 A.20,50B.40,100 C.60,200D.60,500【答案】D化工安全技术P330~342
三、典型反应过程的安全技术
一、氧化反应
1、氧化反应的主要危险性
1、氧化反应需要加热,同时绝大多数反应又是放热反应,因此,反应热如不及时移去将会造成反应失控,甚至发生爆炸
2、氧化反应中被氧化的物质大部分是易燃、易爆物质,如乙烯氧化制取环氧乙烷、甲醇氧化制取甲醛、甲苯氧化制取苯甲酸中,乙烯是可燃气体,甲苯和甲醇是易燃液体
3、氧化反应中的有些氧化剂本身是强氧化剂,如高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢、过氧化苯甲酰等,具有很大的危险性,如受高温、撞击、摩擦或与有机物、酸类接触,易引起燃烧或爆炸
4、许多氧化反应是易燃、易爆物质与空气或氧气反应,反应投料比接近爆炸极限,如果物料配比或反应温度控制不当,极易发生燃烧爆炸
5、氧化反应的产品也具有火灾、爆炸危险性如环氧乙烷、36.7%的甲醛水溶液等
6、某些氧化反应能生成过氧化物副产物,它们的稳定性差,遇高温或受撞击、摩擦易分解,造成燃烧或爆炸如乙醛氧化制取醋酸过程中生成过醋酸
2、氧化过程的安全措施
1、在氧化反应中,一定要严格控制氧化剂的投料比,当以空气或氧气为氧化剂时,反应投料比应严格控制在爆炸范围以外
2、氧化剂的加料速度不宜过快,防止多加、错加反应过程应有良好的搅拌和冷却装置,严格控制反应温度、流量,防止超温、超压
3、防止因设备、物料含有杂质为氧化剂提供催化剂,例如有些氧化剂遇金属杂质会引起分解空气进入反应器前一定要净化,除掉灰尘、水分、油污以及可使催化剂活性降低或中毒的杂质,减少着火和爆炸的危险
4、反应器和管道上应安装阻火器,以阻止火焰蔓延,防止回火接触器应有泄压装置,并尽可能采用自动控制、报警连锁装置
5、在设备系统中宜设置氮气、水蒸气灭火装置,以便及时扑灭火灾
(二)还原反应
1、还原反应的主要危险性
1、许多还原反应都是在氢气存在条件下,并在高温、高压下进行,如果因操作失误或设备缺陷发生氢气泄漏,极易发生爆炸
2、还原反应中使用的催化剂,如雷内镍、钯碳等,在空气中吸湿后有自燃危险,在没有点火源存在的条件下,也能使氢气和空气的混合物引燃
3、还原反应中使用的固体还原剂,如保险粉,氢化铝锂、硼氢化钾等,都是遇湿易燃危险品
4、还原反应的中间体,特别是硝基化合物还原反应的中间体,也有一定的火灾危险,例如,邻硝基苯甲醚还原为邻氨基苯甲醚过程中,产生150℃下可自燃的氧化偶氮苯甲醚苯胺在生产过程中如果反应条件控制不好,可生成爆炸危险性很大的环已胺
5、高温、高压下的氢对金属有渗碳作用,易造成氢腐蚀
2、还原反应过程的安全措施
1、操作过程中一定要严格控制温度、压力、流量等各种反应参数和反应条件
2、注意催化剂的正确使用和处置雷内镍、钯碳等催化剂平时不能暴露在空气中,要浸在酒精中反应前必须用氮气置换反应器内的全部空气,经测定确认氧含量符合要求后,方可通入氢气反应结束后,应先用氮气把氢气置换掉,才可出料,以免空气与反应器内的氢气混合,在催化剂自燃的情况下发生爆炸
3、注意还原剂的正确使用和处置例如,氢化铝锂应浸没在煤油中储存使用时应先用氮气置换干净,在氮气保护下投料和反应
4、对设备和管道的选材要符合要求,并定期检测,以防止因氢腐蚀造成事故
5、车间内的电气设备必须符合防爆要求,厂房通风要好,且应采用轻质屋顶,设置天窗或风帽,使氢气易于逸出,尾气排放管要高出屋脊2m以上并设阻火器
三、硝化反应过程的主要危险及控制有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应,称为硝化用硝酸根取代有机化合物中的羟基的化学反应,则是另一种类型的硝化反应,产物称为硝酸酯硝化反应是生产染料、药物及某些炸药的重要反应硝化过程常用的硝化剂是浓硝酸或浓硝酸和浓硫酸配制的混合酸此外,硝酸盐和氧化氮也可做硝化剂一般的硝化反应是先把硝酸和硫酸配制成混酸,然后在严格控制温度的条件下将混酸滴入反应器,进行硝化反应1.硝化反应的主要危险性
1、硝化反应是放热反应,温度越高,硝化反应的速度越快,放出的热量越多,越极易造成温度失控而爆炸
2、被硝化的物质大多为易燃物质,有的兼具毒性,如苯、甲苯、脱脂棉等,使用或储存不当时,易造成火灾
3、混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性,与有机物特别是不饱和有机物接触即能引起燃烧硝化反应的腐蚀性很强,会导致设备的强烈腐蚀混酸在制备时,若温度过高或落入少量水,会促使硝酸的大量分解,引起突沸冲料或爆炸
4、硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性,尤其是多硝基化合物和硝酸酯,受热、摩擦、撞击或接触点火源,极易爆炸或着火2.硝化反应过程的安全措施
1、制备混酸时,应严格控制温度和酸的配比,并保证充分的搅拌和冷却条件,严防因温度猛升而造成的冲料或爆炸不能把未经稀释的浓硫酸与硝酸混合稀释浓硫酸时,不可将水注入酸中
2、必须严格防止混酸与纸、棉、布、稻草等有机物接触,避免因强烈氧化而发生燃烧爆炸
3、应仔细配制反应混合物并除去其中易氧化的组分,不得有油类、酐类、甘油、醇类等有机物杂质,含水也不能过高;否则,此类杂质与酸作用易引发爆炸事故
4、硝化过程应严格控制加料速度,控制硝化反应温度硝化反应器应有良好的搅拌和冷却装置,不得中途停水断电及搅拌系统发生故障硝化器应安装严格的温度自动调节、报警及自动连锁装置,当超温或搅拌故障时,能自动报警并停止加料硝化器应设有泄爆管和紧急排放系统,一旦温度失控,紧急排放到安全地点
5、处理硝化产物时,应格外小心,避免摩擦、撞击、高温、日晒,不能接触明火、酸、碱等管道堵塞时,应用蒸气加温疏通,不得用金属棒敲打或明火加热
6、要注意设备和管道的防腐,确保严密不漏
(四)聚合反应由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应聚合反应的类型很多,按聚合物单体元素组成和结构的不同,分为加成聚合和缩合聚合两大类聚合过程在工业上的应用十分广泛,如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料,聚丁二烯、顺丁、丁腈等橡胶以及尼龙纤维等,都是通过小分子单体聚合的方法得到的1.聚合反应的主要危险性
1、聚合反应中的使用单体、溶剂、引发剂、催化剂等大多是易燃、易爆物质,使用或储存不当时,易造成火灾、爆炸如聚乙烯的单体乙烯是可燃气体,顺丁橡胶生产中的溶剂苯是易燃液体,引发剂金属钠是遇湿易燃危险品
2、许多聚合反应在高压条件下进行,单体在压缩过程中或在高压系统中易泄漏,发生火灾、爆炸例如,乙烯在130~300MPa的压力下聚合合成聚乙烯
3、聚合反应中加入的引发剂都是化学活性很强的过氧化物,一旦配料比控制不当,容易引起爆聚,反应器压力骤增易引起爆炸
4、聚合物分子量高,黏度大,聚合反应热不易导出,一旦遇到停水、停电、搅拌故障时,容易挂壁和堵塞,造成局部过热或反应釜飞温,发生爆炸2.聚合反应过程的安全措施
1、应设置可燃气体检测报警器,一旦发现设备、管道有可燃气体泄漏,将自动停车
2、反应釜的搅拌和温度应有检测和连锁装置,发现异常能自动停止进料
3、高压分离系统应设置爆破片、导爆管,并有良好的静电接地系统,一旦出现异常,及时泄压
4、对催化剂、引发剂等要加强储存、运输、调配、注入等工序的严格管理
5、注意防止爆聚现象的发生
6、注意防止粘壁和堵塞现象的发生
(五)裂化反应裂化有时又称为裂解,是指有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程而石油产品的裂化主要是以重油为原料,在加热、加压或催化荆作用下,分子量较高的烃类发生分解反应生成分子量较小的烃类,在经分馏而得到裂化气、汽油、煤油和残油等产品裂化可分为热裂化、催化裂化、加氢裂化3种类型1.热裂化热裂化在加热和加压下进行,根据所用压力的不同分为高压热裂化和低压热裂化产品有裂化气体、汽油、煤油、残油和石油焦热裂化装置的主要设备有管式加热炉、分馏塔、反应塔等
1、热裂化的主要危险性热裂化在高温、高压下进行,装置内的油品温度一般超过其自燃点,漏出会立即着火热裂化过程产生大量的裂化气,如泄漏会形成爆炸性气体混合物,遇加热炉等明火,会发生爆炸
2、热裂化反应过程的安全措施
1、要严格遵守操作规程,严格控制温度和压力
2、由于热裂化的管式炉经常在高温下运转,要采用高镍铬合金钢制造
3、裂解炉炉体应设有防爆门,备有蒸气吹扫管线和其他灭火管线,以防炉体爆炸和用于应急灭火设置紧急放空管和放空罐,以防止因阀门不严或设备漏气造成事故
4、设备系统应有完善的消除静电和避雷措施高压容器、分离塔等设备均应安装安全阀和事故放空装置低压系统和高压系统之问应有止逆阀配备固定的氮气装置、蒸气灭火装置
5、应备有双路电源和水源,保证高温裂解气直接喷水急冷时的用水用电,防止烧坏设备发现停水或气压大于水压时,要紧急放空
6、应注意检查、维修、除焦,避免炉管结焦,使加热炉效率下降,出现局部过热,甚至烧穿2.催化裂化催化裂化在高温和催化剂的作用下进行,用于由重油生产轻油的工艺催化裂解装置主要由反应再生系统、分馏系统、吸收稳定系统组成
1、催化裂化的主要危险性催化裂化在160~520℃的高温和
0.1~
0.2MPa的压力下进行,火灾、爆炸的危险性也较大操作不当时,再生器内的空气和火焰可进入反应器引起恶性爆炸事故U形管上的小设备和阀门较多,易漏油着火裂化过程中,会产生易燃的裂化气活化催化剂不正常时,可能出现可燃的一氧化碳气体
2、催化裂化过程的安全措施
1、注意保持反应器与再生器压差的稳定,是催化裂化反应中最重要的安全问题
2、分馏系统要保持塔底油浆经常循环,防止催化剂从油气管线进入分馏塔,造成塔盘堵塞要防止回流过多或太少造成的憋压和冲塔现象
3、再生器应防止稀相层发生二次燃烧,损坏设备
4、应备有单独的供水系统降温循环水应充足,同时应注意防止冷却水量突然增大,因急冷损坏设备
5、关键设备应备有两路以上的供电3.加氢裂化加氢裂化是在催化剂及氢存在条件下,使重质油发生催化裂化反应,同时伴有烃类加氢、异构化等反应,从而转化为质量较好的汽油、煤油和柴油等轻质油的过程加氢裂化是20世纪60年代发展起来的新工艺加氢裂化装置类型很多,按反应器中催化剂放置方式的不同,可分为固定床、沸腾床等
1、加氢裂化的主要危险性加氢裂化在高温、高压下进行,且需要大量氢气,一旦油品和氢气泄漏,极易发生火灾或爆炸加氢是强烈的放热反应氢气在高压下与钢接触,钢材内的碳分子易被氢气夺走,强度降低,产生氢脆
2、加氢裂化过程的安全措施
1、要加强对设备的检查,定期更换管道、设备,防止氢脆造成事故
2、加热炉要平稳操作,防止局部过热,防止炉管烧穿
3、反应器必须通冷氢以控制温度【例题】还原反应过程中,雷内镍、钯碳等催化剂平时不能暴露在空气中,要浸在___中 、 A.煤油B.酒精C. 水D. 机油【答案】B第三节 石油天然气开采过程的主要危险及其控制
一、硫化氢防护在含硫化氢的油气田进行施工作业和油气生产时,所有生产作业人员都应该接受硫化氢防护的培训;来访者和其他非定期派遣人员在进入硫化氢危险区之前,应接受临时安全教育,并在受过培训的人员随同下,才允许进入危险区硫化氢作业现场应安装硫化氢报警系统,该系统应能声、光报警,并能确保整个作业区域的人员都能看见和听到第一级报警值应设置在阈限值[硫化氢含量15mg/m310ppm、],达到此浓度时启动报警,提示现场作业人员硫化氢的浓度超过阈限值,应采取相应措施;第二级报警值应设置在安全临界浓度[硫化氢含量30mg/m320ppm、],达到此浓度时,现场作业人员应佩戴正压式空气呼吸器,并采取相应措施;第三级报警值应设置在危险临界浓度[硫化氢含量150mg/m3100ppm、],报警信号应与二级报警信号有明显区别,应立即组织现场人员撤离作业现场应在作业现场有可能出现硫化氢气体的部位安装固定式硫化氢探测仪,此外还应配备便携式硫化氢探测器;在作业人员易于看到的地方应安装风向标、风速仪等标志信号钻入油气层时,应依据现场情况加密对钻井液中硫化氢的测定在新构造上钻预探井时,应采取相应的硫化氢监测和预防措施钻进中发现硫化氢时,浓度达到30mg/m320ppm、,应暂时停止钻进,循环泥浆,采取相关的措施 在钻探含硫化氢地层时应使用适合于含硫化氢地层的钻井液,钻井液的PH值保持在
9.5以上钻遇含硫化氢地层后,起钻时应使用钻杆刮泥浆器 钻穿含硫化氢地层后,应增加对工作区的监测在钻井工程设计中,各层套管固井应尽量提高水泥上返高度或采取其它措施,防止套管腐蚀损坏 从岩心筒取出岩心时,操作人员要戴好正压式空气呼吸器运送含硫化氢岩心时应密封好,并写明岩心含硫化氢字样 在预计含硫化氢的地层进行中途测试时,应落实防硫化氢措施,并将测试工作安排在白天进行,测试器具附近尽量减少操作人员严格限制在含硫化氢地层中用常规的中途测试工具进行测试 在含硫化氢地层试油时应制定专门的防硫化氢措施,落实人员防护器具、人员急救等应急措施在试油设备附近,人员减少到最低限,保证人员安全 含硫化氢井作业,应严格按照井控要求控制井喷防喷器组及其管线闸门和附件应能适于硫化氢条件下使用,并能满足预期的井口压力在作业现场,应根据现场作业人员情况配备相应数量的正压式空气呼吸器和空气补充装置正压式空气呼吸器应存放在人员能迅速取用的安全位置,并应配备备用的正压式空气呼吸器 危险区通风设备的动力应符合防爆要求在有可能形成硫化氢和二氧化硫聚集的地方应有良好的通风
二、石油地震勘探安全要求营地是地震队临时性的生产、生活基地营地应选择在地势平坦、干燥、道路畅通、取水便利、水源无污染和背风的地方,并应避开易燃、易爆或有毒、有害物品的工厂或场所及易受自然灾害侵袭的地方,同时应避开传染病、地方病的高发区在荒漠、沼泽等无人烟地区施工时,施工人员应至少2人以上同行,并确保通讯联络畅通;若遇险情,应采取求生措施,发出求救信号,及时组织营救; 穿越陡坡、江河、急流、湖泊、沼泽、险沟、陡崖等地段,应提前实地察看,并采取防止淹溺、摔跌等安全监护措施;沙漠地区测量时,应在已确定的营地中心至测线工区道路两旁设置明显、牢靠的路标,路标间隔一般为300~500m,高差起伏大的地段应加密路标进行爆炸作业时,在接近危险区的边界处应设警戒岗哨和安全标志,禁止人、畜、车(船)进入危险区域内; 对盲炮应采取引爆方式处理,不应采用捅、挖的办法
三、钻井P347~358第五节检修安全石油、化工生产的性质决定了检修工作具有频繁、复杂、危险性大的特点
一、检修前的准备主要工作包括
(1) 设置检修指挥部;
(2) 制定检修方案;
(3) 检修前进行安全教育;
(4) 检修前检查
二、装置停车及停车后的安全处理
1.停车操作及注意事项停车方案一经确定,应严格按停车方案确定的停车时间、停车程序以及各项安全措施有秩序地进行停车停车操作及应注意问题如下
1、卸压系统卸压要缓慢,由高压降至低压,应注意压力不得降至零,更不能造成负压,一般要求系统内保持微弱正压在未做好卸压前,不得拆动设备
2、降温降温应按规定的降温速率进行降温,须保证达到规定要求高温设备不能急骤降温,避免造成设备损伤,以切断热源后强制通风或自然冷却为宜,一般要求设备内介质温度要低于60℃
3、排净排净生产系统设备、管道、内贮存的气、液、固体物料如物料确实不能完全排净,应在“安全检修交接书”中详细记录,并进一步采取安全措施,排放残留物必须严格按规定地点和方法进行,不得随意放空或排入下水道,以免污染环境或发生事故停车操作期间,装置周围应杜绝一切火源停车过程中,对发生的异常情况和处理方法,要随时做好记录;对关键装置和要害部位的关键性操作,要采取监护制度2.停车后的安全处理主要步骤有隔绝,置换、吹扫与清洗,以及检修前生产部门与检修部门应严格办理安全检修交接手续等
1、隔绝由于隔绝不可靠致使有毒、易燃易爆、有腐蚀、令人窒息和高温介质进入检修设备而造成的重大事故时有发生;因此,检修设备必须进行可靠隔绝视具体情况,最安全可靠的隔绝办法是拆除管线或抽插盲板拆除管线是将与检修设备相连接的管道、管道上的阀门、伸缩接头等可拆卸部分拆下然后在管路侧的法兰上装置盲板如果无可拆卸部分或拆卸十分困难,则应关严阀门,在和检修设备相连的管道法兰连接处插入盲板,这种方法操作方便,安全可靠,广为采用抽插盲板属于危险作业,应办理“抽插盲板作业许可证”,并同时落实各项安全措施
1、应绘制抽插盲板作业图,按图进行抽插作业,并做好记录和检查加入盲板的部位要有明显的挂牌标志,严防漏插、漏抽拆除法兰螺栓时要逐步缓慢松开,防止管道内余压或残余物料喷出,以免发生意外事故加盲板的位置一般在来料阀后部法兰处,盲板两侧均应加垫片并用螺栓紧固,做到无泄漏
2、盲板必须符合安全要求并进行编号根据现场实际情况制作合适的盲板盲板的尺寸应符合阀门或管道的口径;盲板的厚度需通过计算确定,原则上盲板厚度不得低于管壁厚度盲板及垫片的材质,要根据介质特性、温度、压力选定盲板应有大的突耳并涂上特别颜色,用于挂牌编号和识别
3、抽插盲板现场安全措施确认系统物料排尽,压力、温度降至规定要求;要注意防火防爆,凡在禁火区、抽插易燃易爆介质窗口或管道盲板时,应使用防爆工具和防爆灯具,在规定范围内严禁用火,作业中应有专人巡回检查和监护;在室内抽插盲板时,必须打开窗户或采用符合安全要求的通风设备强制通风;抽插有毒介质管路盲板时,作业人员应按规定佩戴合适的个体防护用品,防止中毒;在高处抽插盲板作业时,应同时满足高处作业安全要求,并佩戴安全帽、安全带;危险性特别大的作业,应有抢救后备措施及气防站,医务人员、救护车应在现场;操作人员在抽插盲板连续作业中,时间不宜过长,应轮换休息
2、置换、吹扫与清洗
1、置换为保证检修动火和进入设备内作业安全,在检修范围内的所有设备和管线中的易燃易爆、有毒有害气体应进行置换对易燃、有毒气体的置换,大多采用蒸汽、氮气等惰性气体作为置换介质,也可采用注水排气法将易燃、有毒气体排出设备经置换后,若需要进入其内部工作还必须再用新鲜空气置换惰性气体,以防发生缺氧窒息置换作业安全注意事项
①被置换的设备、管道等必须与系统进行可靠隔绝
②置换前应制定置换方案,绘制置换流程图,根据置换和被置换介质密度不同,合理选择置换介质入口、被置换介质排出口及取样部位,防止出现死角若置换介质的密度大于被置换介质的密度时,应由设备或管道最低点送入置换介质,由最高点排出被置换介质,取样点宜在顶部位置及宜产生死角的部位;反之,置换介质的密度低于被置换介质时,从设备最高点送入置换介质,由最低点排出被置换介质,取样点宜放在设备的底部位置和可能成为死角的位置,确保置换彻底
③置换要求用水作为置换介质时,一定要保证设备内注满水,且在设备顶部最高处溢流口有水溢出,并持续一段时间,严禁注水未满用惰性气体作置换介质时,必须保证惰性气体用量一般为被置换介质容积的3倍以上、但是,置换是否彻底,置换作业是否已符合安全要求,不能只根据置换时间的长短或置换介质的用量,而应根据取样分析是否合格为准置换作业排出的气体应引入安全场所如需检修动火,置换用惰性气体中氧含量一般小于1%~2%体积百分浓度、
④按置换流程图规定的取样点取样、分析,并应达到合格
2、吹扫对设备和管道内没有排净的易燃、有毒液体,一般采用以蒸汽或惰性气体进行吹扫的方法清除吹扫作业安全注意事项
①.吹扫作业应该根据停车方案中规定的吹扫流程图,按管段号和设备位号逐一进行,并填写登记表在登记表上注明管段号、设备位号、吹扫压力、进气点、排气点、负责人等
②.吹扫结束时应先关闭物料闸,再停气,以防管路系统介质倒流
③.吹扫结束应取样分析,合格后及时与运行系统隔绝
3、清洗和铲除对置换和吹扫都无法清除的粘结在设备内壁的易燃、有毒物质的沉积物及结垢等,还必须采用清洗和铲除的办法进行处理避免因为动火时沉积物或结垢遇高温迅速分解或挥发,使空气中可燃物质或有毒有害物质浓度大大增加而发生燃烧、爆炸或中毒事故清洗一般有蒸煮和化学清洗两种
①蒸煮一般说来,较大的设备和容器在清除物料后,都应用蒸汽、高压热水喷扫或用碱液氢氧化钠溶液、通入蒸汽煮沸,采用蒸汽宜用低压饱和蒸汽;被喷扫设备应有静电接地,防止产生静电火花引起燃烧、爆炸事故,防止烫伤及碱液灼伤
②化学清洗常用碱洗法、酸洗法、碱洗与酸洗交替使用等方法碱洗和酸洗交替使用法适于单纯对设备内氧化铁沉积物的清洗,若设备内有油垢,先用碱洗去油垢,然后清水洗涤,接着进行酸洗,氧化铁沉积即溶解若沉积物中除氧化铁外还有铜、氧化铜等物质,仅用酸洗法不能清除,应先用氨溶液除去沉积物中的铜成分,然后进行酸洗因为铜和铜的氧化物污垢和铁的氧化物大部呈现迭状积附,故交替使用氨水和酸类进行清洗;如果铜及铜的氧化物污垢附着较多,在酸洗时一定要添加铜离子封闭剂,以防因铜离子的电极沉积引起腐蚀采用化学清洗后的废液应予以处理后方可排放一般将废液进行稀释沉淀、过滤等,或采用化学药品中和、氧化、还原、凝聚、吸附以及离子交换等方法处理,使之符合排放标准后排放对某些设备内的沉积物,也可用人工铲刮的方法予以清除进行此项作业时,应符合进设备作业安全规定,特别应注意的是,对于可燃物的沉积物的铲刮应使用铜质、木质等不产生火花的工具,并对铲刮下来的沉积物妥善处理
3、其他
1、清理检修现场和通道检修现场应根据GB2894《安全标志》的规定,设立相应的安全标志,并且检修现场应有专人负责监护;与检修无关人员禁止入内;在易燃易爆和有毒物品输送管道附近不得设临时检修办公室、休息室、仓库、施工棚等建筑物;影响检修安全的坑、井、洼、沟、陡坡等均应填平或铺设与地面平齐的盖板,或设置围栏和危险标志,夜间应设危险信号灯;检修现场必须保持排水通畅,不得有积水,检修现场应保持道路通畅,路面平整,路基牢固及良好的照明措施;检修现场道路应设置交通安全标志,其设置地点、形状、尺寸和颜色应符合GB5768《道路交通标志和标线》的规定;检修或施工需要占用道路,影响消防通道时,必需办理审批手续等等总之,检修现场和通道应满足安全要求
2、切断待检设备的电源,并经启动复查确认无电后,在电源开关处挂上“禁止启动”的安全标志并加锁
3、及时与公用工程系统水、电、气、汽、联系并妥善处置
4、安全交接检修前生产部门与检修部门应严格办理安全检修交接手续交接双方按上述要求进行认真检查和确认,符合安全检修交接条件后,双方负责人在“安全交接书”上签字认可,生产车间在不停车情况下进行检修或抢修,也应详细填写“安全交接书”
三、检修阶段的安全要求检修阶段,常常涉及电工作业、拆除作业、动火作业、动土作业、高处作业、焊接作业、吊装作业、进入设备内作业等,应严格执行各有关规定,以保证检修工作顺利进行限于篇幅,以下仅介绍动火作业和进入设备内作业的安全要求1.动火作业
1、固定动火区与禁火区应根据火灾危险程度及生产、维修、建设等工作的需要,经使用单位提出申请,厂安全、防火部门登记审批,划定“固定动火区”固定动火区以外一律为禁火区
2、动火作业及分类在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等进行可能产生火焰、火花或赤热表面的临时性作业均属动火作业动火作业分特殊动火、一级动火和二级动火3类动火作业必须经动火分析,合格后方可进行
3、动火安全作业证制度
①在禁火区进行动火作业应办理“动火安全作业证”,严格履行申请、审核和批准手续“动火安全作业证”上应清楚标明动火等级、动火有效日期、动火详细位置、工作内容含动火手段、、安全防火、动火监护人措施以及动火分析的取样时间、地点、结果,审批签发动火证负责人必须确认无误方可签字
②动火作业人员在接到动火证后,要详细核对各项内容,如发现不符合动火安全规定,有权拒绝动火,并向单位防火部门报告动火人要随身携带动火证,严禁无证作业及手续不全作业
③动火前,动火作业人员应将动火证交现场负责人检查,确认安全措施已落实无误后,方可按规定时间、地点、内容进行动火作业
④动火地点或内容变更时,应重新办理审证手续;否则不得动火
⑤高处进行动火作业和设备内动火作业时,除办理“动火安全作业证”外,还必须办理“高处安全作业证”和“设备内安全作业证”
4、动火分析及标准动火作业必须经动火分析,合格后方可进行动火分析应符合下列规定
①取样要有代表性,特殊动火的分析样品要保留到动火作业结束
②取样时间与动火作业的时间不得超过30min,如超过此间隔时间或动火停歇时间超过30min以上,必须重新取样分析
③动火分析标准若使用测爆仪时,被测对象的气体或蒸气的浓度应小于或等于爆炸下限的20%体积比,下同、;若使用其他化学分析手段时,当被测气体或蒸气的爆炸下限大于或等于10%时,其浓度应小于1%;当爆炸下限小于10%、大于或等于4%时,其浓度应小于
0.5%;当爆炸下限小于4%、大于或等于1%时,其浓度应小于
0.2%若有两种以上的混合可燃气体,应以爆炸下限低者为准
④进入设备内动火,同时还须分析测定空气中有毒有害气体和氧含量,有毒有害气体含量不得超过《工业企业设计卫生标准》GBZ1—
2002、中规定的最高容许浓度,氧含量应为18%~22%2.设备内作业
1、设备内作业及其危险性凡进入石油及化工生产区域的罐、塔、釜、槽、球、炉膛、锅筒、管道、容器等以及地下室、阴井、地坑、下水道或其他封闭场所内进行的作业称为设备内作业
2、设备内作业安全要点
① 设备内作业必须办理“设备内安全作业证”,并要严格履行审批手续
②进设备内作业前,必须将该设备与其他设备进行安全隔离加盲板或拆除一段管线,不允许采用其他方法代替、,并清洗、置换干净
③在进入设备前30min必须取样分析,严格控制可燃气体、有毒气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入设备内作业如在设备内作业时间长,至少每隔2h各分析一次,如发现超标,应立即停止作业,迅速撤出人员
④采取适当的通风措施,确保设备内空气良好流通
⑤应有足够的照明,设备内照明电压应不大于36v,在潮湿容器、狭小容器内作业应小于等于12v,灯具及电动工具必须符合防潮、防爆等安全要求
⑥进入有腐蚀、窒息、易燃易爆、有毒物料的设备内作业时,必须按规定佩戴合适的个体防护用品、器具
⑦在设备内动火,必须按规定办理动火证和履行规定的手续
⑧设备内作业必须设专人监护,并与设备内作业人员保持有效的联系
⑨在检修作业条件发生变化,并有可能危及作业人员安全时,必须立即撤出人员;若需继续作业,必须重新办理进入设备内作业审批手续⑩作业完工后,经检修人、监护人与使用部门负责人共同检查设备内部,确认设备内无人员和工具、杂物后,方可封闭设备孔
四、检修完工后处理检修完工后应认真进行检查,确认无误后对设备等进行试压、试漏、调校安全阀、调校仪表和连锁装置等,对检修的设备进行单体和联动试车,验收交接第六章有毒有害、易燃、易爆物质检测技术正常作业环境中以及检修时的有害气体、氧含量的监测对石油及化工生产的安全是至关重要的作业环境中,常常会由于泄漏、挥发或其他多种原因产生可燃气体蒸气、、有毒气体蒸气、,它们统称为有害气体;因此,对作业环境中的有害气体浓度进行监测,是预防火灾、爆炸、中毒事故的重要措施在生产装置的检修、维护过程中,有时需要动火或进行产生火花的作业;有时需要作业人员进入设备内部工作在诸如此类情况下,进行设备内外害气体的监测以及进行氧含量的监测更为重要
一、作业环境气体检测内容
(一)可燃气体的检测空气中可燃气体浓度达到其爆炸下限值时,我们称这个场所可燃气环境爆炸危险度为百分之百,即100%LEL如果可燃气体含量只达到其爆炸下限的百分之十,我们称这个场所此时的可燃气环境爆炸危险度为10%LEL;总之,可燃气环境爆炸危险度为其空气中的含量占爆炸下限的百分数,即 对环境空气中可燃气的监测,常常直接给出可燃气环境危险度,即该可燃气在空气中的含量与其爆炸下限的百分比来表示[%LEL];所以,这种监测有时也被称作“测爆”,所用的监测仪器也称“测爆仪”
(二)有毒气体的检测应该对作业环境中的有毒气体进行自动监测,在达到目标规定的最大容许浓度致人中毒的浓度前、即可发出警报,以便采取相应对策另外,进入设备检修,或进入隔离生产间、地沟、地下室、贮存室等容易产生有毒气体的地方操作,必须对有毒气体进行监测
(三)氧气含量的检测空气中缺氧会对人体产生影响,到一定程度还可能发生死亡事故;当可燃气或易燃液体的蒸汽中氧含量过高,易引起爆炸因此应对以下情况检测氧含量
1、空气中缺氧监测在一些可能产生缺氧的场所,特别是设备中需要进入工作人员时,必须进行氧含量的监测,氧含量低于18%时,严禁入内,以免造成缺氧窒息事故
2、可燃气中氧含量的监测由于密闭失效或控制失误,会使可燃气或易燃液体的蒸气中空气氧气、含量过高,当达到一定浓度时,就可能发生爆炸,所以对可燃气中的氧含量进行监测报警,是重要的安全措施
二、石油、化工作业中几种常见危险化学品的检测技术石油化工企业有毒有害、易燃易爆物质种类繁多,对作业环境的有害物质进行准确、及时的检测、检验,是预防和控制石油化工企业中毒及火灾爆炸事故的有效手段下面仅对石油化工企业常见的几种危险化学品的检测技术进行介绍
(一)苯
1.理化性质苯的物化性质
(1) 无色透明液体,有强烈芳香味;
(2) 溶解性不溶于水,溶于醇、醚、丙酮等多数有机溶剂
(3) 相对密度0.88水=
1、;2.77空气=
1、;
(4) 闪点℃、—11;爆炸极限V/V%、1.2~
8.02.检测方法用大注射器采集空气中的苯直接进样,经聚乙二醇6000柱分离后,用氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高定量3.技术手段仪器气相色谱仪氢焰离子化检测器、;色谱柱2m×4mm不锈钢柱,聚乙二醇60006201担体=5100;柱温90℃;检测室温度120℃气化室温度150℃;载气氮气、69ml/min;标样苯,色谱纯取一定量的苯绘制标准曲线、采样、样品分析
(二)硫化氢
1.理化性质硫化氢的物化性质
(1)无色有恶臭的气体;
(2)溶解性溶于水、乙醇;
(3)相对密度空气=
1、1.19;
(4)闪点(℃)无意义;
(5) 爆炸极限V/V%、
4.0~
46.02检测方法硝酸银比色法硫化氢与硝酸银作用形成黄褐色硫化银胶体溶液,比色定量3.技术手段配制硫代硫酸钠标准溶液作为吸收液,装入多孔玻板吸收管中,抽取一定量空气采样后取样品溶液放入比色管,并用定量的硫化氢溶液与吸收液配制一系列标准管向样品管及标准管中加入定量淀粉溶液及硝酸银溶液,摇匀、静置后目视比色
(三)液化石油气压凝汽油
1.理化性质液化石油气压凝汽油的物化性质
(1) 无色气体或黄棕色油状液体,有特殊臭味;
(2) 闪点℃、—74;
(3) 爆炸极限v/v%、2.25~9.652.检测方法用大注射器采集空气中的液化石油气直接进样,经玻璃微球柱分离后,用氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高定量3技术手段仪器气相色谱仪氢焰离子化检测器、;色谱柱2m×4mm不锈钢柱80~100网目玻璃微球;柱温70℃;检测室温度130℃;气化室温度150℃;载气氮气、40ml/min;标样正戊烷,色谱纯取一定量的正戊烷绘制标准曲线、采样、样品分析
(四)一氧化碳l.理化性质
(1) 无色无臭气体;
(2) 溶解性微溶于水,溶于乙醇、苯等多数有机溶剂;
(3) 闪点℃、—502.检测方法一氧化碳于氢气流中经分子筛与碳多孔小球串联柱分离后,通过镍催化剂转化成甲烷,用氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高定量3技术手段仪器气相色谱仪带一氧化碳转化炉、氢焰离子化检测器、;色谱柱1.2m×3mm;5A分子筛与0.8mm×3mm碳多孔小球柱串联;柱温60℃;检测室温度130℃;转化室温度380℃;载气氢气、55ml/min;标样一氧化碳标准气取一定量的标准气绘制标准曲线、采样、样品分析
(五)乙烯l.理化性质
①无色气体,略具烃类特有臭尾;
②溶解性不溶于水,微溶于乙醇、酮、苯,溶于醚;
③相对密度水=
1、
0.61,相对密度空气=
1、
0.98;
④闪点℃、无意义;
⑤爆炸极限v/v%、
2.7~
36.02.检测方法硝酸银比色法硫化氢与硝酸银作用形成黄褐色硫化银胶体溶液,比色定量3技术手段配制硫代硫酸钠标准溶液作为吸收液,装入多孔玻板吸收管中,抽取一定量空气采样后取样品溶液放入比色管,并用定量的硫化氢溶液与吸收液配制一系列标准管向样品管及标准管中加入定量淀粉溶液及硝酸银溶液,摇匀、静置后目视比色。