承压类特种设备基本知识

承压类特种设备基本知识承压类特种设备基本知识主要内容一、前言二、锅炉基本知识三、压力容器基本知识四、压力管道基本知识前言主要内容一、特种设备概念及分类二、特种设备特点三、特种设备事故分类四、特种设备法规标准体系前言一、特种设备概念及分类㈠特种设备概念特种设备特指人们生产和生活中广泛使用的，一旦发生故障有可能危及公共安全的，受到政府强制监督管理的设备。在《特种设备安全监察条例》中规定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）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆。㈡特种设备分类按照特种设备的特点，可将其划分为承压类特种设备和机电类特种设备。承压类特种设备包括锅炉、压力容器和压力管道；机电类特种设备包括电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆。前言二、特种设备安全监察的特点我国特种设备安全监察始于建国初，1955年设立专门机构，实行专项监察。1955年4月25日，天津第一棉纺厂发生一起铆接锅炉爆炸事故，造成8人死亡，69人受伤，引起国务院重视。当时前苏联劳动保护专家提出在中国建立锅炉安全监察机构的建议。同年6月，国务院批准在劳动部设立锅炉安全检查总局，对锅炉、压力容器、起重机械等特种设备进行专门监督管理。前言1、预防为主安全监察不是目的，是手段。安全监察是采取行政手段落实安全要求，通过行政许可、监督检查等方法在影响安全的每个环节督促特种设备的生产、使用者确保特种设备的状态、相关人员的行为达到预定的要求，消除隐患，保证安全，防止事故的发生。2、全过程实施特种设备安全监察是以防止事故为出发点，在特种设备生产、使用、检验的全过程，即在设备从生到死的全过程（分为设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验等环节）实施的。①全过程：设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验（七个环节）；②特种设备生产：设计、制造、安装、改造、维修（五个环节）前言ⅰ设计-是根据国家法规、规范、标准规定，设计出满足客户所要求性能的承压类特种设备产品。《条例》十二条规定，进行设计文件鉴定的承压类特种设备范围为锅炉、气瓶、氧舱（定型产品，批量生产，设计量不大；把这些设备的设计审核集中在技术业务素质高的单位，可积累经验，保证质量，提高效率）。而逐台进行设计的承压类特种设备是压力容器。ⅱ制造-按照产品的设计要求，把合格的材料，经冷热成型、机加工等工艺手段、以焊接为连接零部件的主要方法，制作成符合设计要求的成品。前言ⅲ安装-按照法规、规范、标准及设计规定，在安装现场将合格的承压类设备进行组合安装，使其达到设计要求。ⅳ改造-对现有结构、性能等进行改造，使其参数、结构、性能等方面有所变化的过程。ⅴ维修-对损坏的部件进行的局部维修或更换。3、强制性特种设备安全监察是国务院赋予特种设备安全监督管理部门的职责，行使政府赋予的权利，具有强制性。前言三、特种设备事故分类（549号《条例》第六章事故预防与调查处理）根据事故造成的人员伤亡、直接经济损失、中断运行时间、受困人数、人员转移数量、设备损坏程度等因素将特种设备事故分为特别重大事故、重大事故、较大事故、一般事故四个级别（与2007年6月1日施行的《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院493号令）既一致又有区别）。前言四、特种设备法规标准体系（一）我国特种设备法规标准体系（五个层次）。1、法律、2、行政法规3、行政规章（部门规章）4、安全技术规范5、相关标准前言1、法律法律由全国人大通过，以中华人民共和国主席令的形式发布。如《安全生产法》、《食品安全法》、我国正在拟定《特种设备安全法》。2、行政法规行政法规这个层次包括行政法规和地方性法规等。国家行政法规由国务院制定，以国务院令的形式发布，总理签署。前言国家制定的特种设备条例共有3部：82年《锅炉压力容器安全监察暂行条例》；国务院令第373号《特种设备安全监察条例》自2006年6月1日起施行；国务院令第549号国务院关于修改《特种设备安全监察条例》的决定已经2009年1月14日国务院第46次常务会议通过，现予公布，自2009年5月1日起施行。地方性法规由省、自治区、直辖市以及有立法权的较大城市人大制定。如山东省《特种设备安全监察条例》。前言3、行政规章（部门规章）行政规章这个层次包括国务院各部门行政规章和省、自治区、直辖市和较大城市的人民政府规章。行政规章是以国务院行政部门首长令的形式发布、行政管理内容较突出的文件（相关办法、规定）。如中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令第22号《锅炉压力容器制造监督管理办法》已经2002年7月1日国家质量监督检验检疫总局局务会议审议通过，现予公布，自2003年1月1日起实施。前言地方行政规章是指省、自治区、直辖市和较大城市的人民政府规章。4、安全技术规范安全技术规范是特种设备安全技术规范的简称。安全技术规范是国家质量监督检验检疫总局依据《特种设备安全监察条例》，对特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、维修、使用和检验检测的活动制定颁布的强制性规定。前言安全技术规范是特种设备法规体系的重要组成部分，其作用是把与特种设备有关的法律、法规和规章的原则规定具体化。“安全技术规范”通常为规程、规则、细则等，均标有“TSG”。如《固定式压力容器安全技术监察规程》《压力容器压力管道设计许可规则》《特种设备焊接操作人员考核细则》。5、相关标准（四个层次）国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。国家标准：GB150.1～150.4—2011《压力容器》；行业标准：NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》前言6、安全技术规范与引用标准的相互关系①安全技术规范（如《容规》等）与引用标准的关系ⅰ安全技术规范是强制性的，标准被安全技术规范引用后其引用部分即是强制性的；ⅱ安全技术规范是提出特种设备安全要求的主体，标准被引用后是对安全技术规范的补充；ⅲ安全技术规范是对特种设备全方位、全过程的最低安全要求；产品标准中应当清晰表述如何实现安全技术规范的最低安全要求。前言②安全技术规范与引用标准把握的尺度ⅰ-在《容规》1.10条中列出了引用压力容器产品标准的清单（GB150和GB151等共10项标准），但是并不意味着这些标准因为被《容规》引用而整个标准成为强制性；ⅱ-对于这些被引用标准，只有那些被《容规》后续条款中具体引用的内容才具有强制性。例如：《容规》4.5.3.2.2全部射线或超声检测（6）设计图样和本规程引用标准要求时；《容规》4.5.3.2.4表面无损检测（7）设计图样和本规程引用标准要求时。锅炉基本知识主要内容（五个方面）：◆概述◆锅炉的分类和型号◆锅炉结构◆锅炉水循环◆锅炉无损检测要求概述一、概述（一）锅炉的定义锅炉是利用燃料燃烧时产生的热能或其他能源的热能，把工质加热到一定温度和压力的热能转换设备。《条例》对锅炉作了如下限制性定义：锅炉，是利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。概述（二）锅炉的特点1、长期连续运行，不能任意停炉；2、工作环境恶劣，承受高温高压；3、接触水汽烟灰，腐蚀不可避免；4、工作温度不同，热胀冷缩有应力；5、负荷燃烧有变化，疲劳破坏易发生；6、水质处理不达标，鼓包开裂易发生；7、超压运行使不得，严重缺水后加水是锅炉爆炸的主要原因之一。概述（三）锅炉的参数锅炉的作用是产生一定数量和质量的蒸汽或热水，其数量用锅炉出力来表示，其质量用蒸汽或热水的压力或温度来表示。这些参数均为锅炉的特性参数，并在锅炉名牌上标示。1容量（出力）蒸汽锅炉用额定蒸发量来表示出力（D），热水锅炉用额定热功率来表示出力（Q）。额定蒸发量：蒸汽锅炉在每小时内产生的蒸汽数量，单位吨/小时（t/h）;额定热功率：热水锅炉在单位时间内产生并送入系统的热量，单位为兆瓦（MW）。概述额定热功率为0.7兆瓦的热水锅炉的出力相当于额定蒸发量为1吨/小时的蒸汽锅炉的出力。他们之间的换算关系如下：1t/h≈0.7MW=60万大卡/小时。理想状态下额定热功率为0.7MW的热水锅炉能够满足建筑面积为10000㎡建筑物的采暖需要，扣除各项热量损失，实际能够满足建筑面积为8000～9000㎡建筑物的采暖需要。锅炉容水量概述2压力压力指的是垂直作用于物体单位面积上的力（物理学中的压强，习惯叫法），压力的单位用兆帕（MPa）来表示。锅炉压力指锅炉出口处蒸汽或热水的最高工作压力，用符号“P”表示。压力的国际单位与工程单位的换算关系如下：1kgf/c㎡=0.098MPa≈0.1MPa锅炉铭牌上标示的压力是锅炉设计压力，又称额定工作压力。对有过热器的锅炉是指过热器出口处的蒸汽压力；对无过热器的锅炉是指锅筒内的蒸汽压力；对热水锅炉是指出水阀入口处的热水压力。概述•锅炉内为什么会有压力呢？蒸汽锅炉的压力是因为蒸汽锅炉内的水吸收热量后，由液态变为气态，其体积增大很多，由于锅炉是密闭容器，这就限制了汽水的自由膨胀，随着水不断受热蒸发变成蒸汽，锅筒内的蒸汽密度相应增加，压力也随之增大，结果就使锅炉各受压元件受到了汽水压力的作用。热水锅炉的压力绝大数来源于循环水泵。概述3温度温度是标志物体冷热程度的物理量。常用符号t表示，锅炉温度指锅炉出口介质的温度。单位是摄氏温度，符号是℃。锅炉铭牌上表明的温度是指锅炉出口介质的温度，又称额定温度；对无过热器的蒸汽锅炉，其额定温度是指锅炉在额定压力下的饱和蒸汽温度；对有过热器的蒸汽锅炉，其额定温度是指过热器出口处蒸汽温度；对热水锅炉，其额定温度是指锅炉出口处的热水温度。锅炉的分类和型号二、锅炉的分类和型号（一）锅炉分类1、按用途分类：电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、机车锅炉、船舶锅炉等。2、按出口介质分类蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉3、按燃料种类分类燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉4、按结构形式分类锅壳式锅炉、水管锅炉。5、按介质循环方式分类自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉。6、按出厂形式分类散装锅炉、组装锅炉、整装锅炉。锅炉的分类和型号7、按制造管理分类锅炉制造许可级别分为以下四级：A级锅炉：制造锅炉范围不限；B级锅炉：额定蒸汽压力≤2.5MPa的蒸汽锅炉；C级锅炉：额定蒸汽压力≤0.8MPa且额定蒸发量≤1t/h的蒸汽锅炉；额定出水温度＜120℃的热水锅炉；D级锅炉：额定蒸汽压力≤0.1MPa的蒸汽锅炉；额定出水温度＜120℃且额定热功率≤2.8MW的热水锅炉。锅炉的分类和型号8、按照出口介质工作压力分为低压锅炉P≤2.5MPa；中压锅炉P=3.8MPa9、按照热水锅炉的热水出口温度分类低温热水锅炉:出水温度＜120℃高温热水锅炉:出水温度≥120℃10、按照安装改造许可证划分为3个级别1级：参数不限；2级:P≤2.5MPa；3级：P≤1.6MPa的整（组）装锅炉。（已获得锅炉制造许可的锅炉制造企业可以改造、安装本企业制造的锅炉，无需另取许可证）。锅炉的分类和型号（二）我国锅炉型号表示方法1、工业锅炉产品型号组成（JB/T1626-2002《工业锅炉产品型号编制方法》）产品型号由三部分组成。锅炉的分类和型号1工业锅炉产品型号组成（JB/TG1626-2002工业锅炉产品型号编制方法）工业锅炉（电加热锅炉除外）产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。⑴第一部分表示锅炉本体型式和燃烧设备型式或燃烧方式及锅炉容量。共分三段，第一段用两个大写汉语拼音字母代表锅炉本体型式；第二段用一个大写汉语拼音字母代表燃烧设备型式或燃烧方式；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t/h或热水锅炉额定热功率为若干MW。各段连续书写。锅炉的分类和型号⑵第二部分表示介质参数。对蒸汽锅炉分两段，中间以斜线相连，第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力为若干MPa；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度为若干℃，蒸汽温度为饱和温度时，型号的第二部分无斜线和第二段。对热水锅炉分三段，中间也以斜线相连，