特种设备安全技术

石油花工特种设备安全技术李源教授级高级工程师国际项目管理专家（PMP）注册一级建造师注册安全工程师二00九年十月一、特种设备概述1.1特种设备的定义和分类1.1.1特种设备：1.1.1.1涉及生命、安全危险性较大的锅炉；1.1.1.2压力容器；1.1.1.3气瓶；1.1.1.4压力管道；1.1.1.5电梯；1.1.1.6起重机械;1.1.1.7客运索道;1.1.1.8大型游乐设施;1.1.1.9厂内专用机动车辆;1.1.2除外:1.1.2.1军事装备;1.1.2.2核设施;1.1.2.3航空航天器;1.1.2.4铁路机车;1.1.2.5海上设施;1.1.2.6船舶;1.1.2.7矿上井下使用的特种设备;1.1.2.8民用机场专用设备;1.1.3特种设备的分类1.1.3.1锅炉：利用各种燃料、电或其他能源，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。范围为容积大于或等于30升的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或等于0.1MPa（表压），额定功率大于或等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉;1.1.3.2压力容器：盛装的液体或气体，承载一定压力的密闭设备。范围为最高工作压力大于或等于0.1MPa（表压），压力与容积的乘积大于或等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；承装公称工作压力大于或等于0.2MP（表压），压力与容积的乘积大于或等于1.0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点低于或等于60℃的液体的气瓶；氧舱；1.1.3.3压力管道：利用一定的压力输送气体或液体的管装设备；范围为最高工作压力大于或等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸气介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，公称直径大于25毫米的管道；1.1.3.4电梯：动力驱动，利用刚性导轨运行的箱体或沿固定线路运行的梯级（踏步）；进行升降或平行运送人或物的机电设备；1.1.3.4起重机械：用于垂直升降并水平移动重物的机电设备；额定起重量大于或等于0.5吨的升降机；额定起重量大于或等于1吨，提升高度大于或等于2米的起重机；承重形式固定的电动葫芦；1.1.3.5客运索道：动力驱动，利用柔性绳索牵引箱体等运载工具运送人员的机电设备；1.1.3.6大型游乐设施：用于经营目的，承载乘客游乐的设施；设计最大运行线速度大于或等于2米/秒，或运行高度距地面高于或等于2米的载人大型游乐设施；1.1.3.7厂内专用机动车辆：除道路交通和农用车辆以外的，仅在工厂厂区、旅游景区、游乐场所等特定区域使用的专用机动车辆；1.1.3.8特种设备包括：所用的材料；附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施；特种设备的分类承压类锅炉压力容器产能高压、中压、低压第三类第二类第一类热源燃煤、燃油、燃气、废热中高压容器储存危险介质的低压容器、中压管壳式余热锅炉中压搪玻璃容器移动式压力容器球罐、低温容器使用高强材料制造的容器中低压容器低压反应器低压储罐低压搪玻璃容器低压管壳式余热锅炉除第二和第三类外的其他压力容器循环自然、强制、直流介质蒸汽、水、有机载体结构锅壳、水管、水冷壁用途发电（大中型，中高压）、工业、民用、机车、船舶特种设备的分类机电类电梯起重机械大型游乐设施客运索道厂内机动车辆载货电梯载人电梯自动扶梯自动人行道升降机起重机电动葫芦回转轨道戏水场地运动电子娱乐仿真体育休闲充气弹跳往复式循环式叉车铲车电瓶车机动平车高架作业车机动作业车施工机动车承重与牵引分开承重与牵引合一承重与牵引分开车组连续间歇脉动1.2特种设备主要安全事故1.2.1锅炉爆炸1.2.1.1水蒸气爆炸：结构破裂；过饱和水瞬时气化；1.2.1.2超压爆炸：内部压力超过本体承压能力1.2.1.3缺陷爆炸：未超压时，主要部件丧失承载能力；1.2.1.4缺水爆炸：主要承压部件得不到正常冷却；激冷；过烧；1.2.2锅炉损坏1.2.2.1锅炉缺水；1.2.2.2锅炉满水；1.2.2.3汽水共沸；1.2.2.4锅炉爆管；1.2.2.5省煤器损坏；1.2.2.6过热器损坏；1.2.2.7水击；1.2.2.8炉膛爆炸；1.2.2.9二次燃烧；1.2.2.10锅炉结渣；1.3特种设备主要安全因素1.3.1使用要求：1.3.1.1安全强度；1.3.1.2介质特性；1.3.1.3用途场所;1.3.1.4操作特点;1.3.1.5附件功能;1.3.2工艺参数:1.3.2.1压力;1.3.2.2温度;1.3.2.3容量;1.3.2.4流速;1.3.2.5时间;1.3.2.6材料特性;1.3.2.7承载能力;1.3.2.8工作特性;1.3.3安全装置1.3.3.1锅炉:安全附件:安全阀;压力表;水位计;温度计;保护设施:超温报警连锁;水位报警连锁;熄火保护;排污门和防水装置;防爆门;自控系统;1.3.3.2压力容器安全阀;爆破装置:安全阀与爆破片组合装置;爆破帽;爆破片;易熔塞;紧急切断阀;减压阀;压力表;温度计;流量计;液位计;连锁保护报警;1.4监管权限1.4.1县以上特种设备安全特种设备安全监督管理部门负责本区域。1.4.2施工现场设备的安装和使用监管由建管部门负责。二特种设备的设计、制造、安装、改造与维修2.1特种设备的设计2.1.1从业许可:经特监部门许可.2.1.2从业条件2.1.2.1有人;2.1.2.2有物:设备;场地;2.1.2.3有制度;2.1.3设计文件:锅炉、气瓶、氧舱、索道、游乐设施和高耗能设备须经检验机构核准；2.2特种设备的制造、安装、改造和维修2.2.1从业许可2.2.2.1经特监部门许可；2.2.2.2管理范围包括压力管道元件；2.2.2从业条件2.2.2.1有人；2.2.2.2有物：设备；场地；2.2.2.3有制度；2.2.3作业过程管理2.2.3.1安装和维修作业提前告知市级特监部门；2.2.3.2检验合格方许出厂；2.2.3.3容器出厂30日内提交：设计文件；质量证明；使用手册；检验证明；三特种设备的使用管理3.1行业行政管理3.1.1登记：使用前和使用后30日内，向县级管理部门登记3.1.2标示：登记标示置于设备显著位置3.1.3定检申请：3.1.3.1有效期满前1个月提出报告；3.1.3.2向检验检测机构申请；3.2安全技术档案3.2.1制造与安装文件；3.2.2检验检测记录：3.2.2.1自检记录；3.2.2.2定检记录；3.2.3日常使用状况记录；3.2.4安全附件日常维护保养记录；3.2.5运行故障；3.2.6事故记录；3.2.7高耗能设备：3.2.7.1能效测试记录；3.2.7.2节能改造技术资料；3.3维护与自检3.3.1经常性的维护保养，及时处理异常；3.3.2定期自检，每月记录；3.3.3锅炉合规处理锅炉水质；3.3.3锅炉清洗合规实施；3.3.4出现故障，消除后方可使用；3.3.5能耗不达标，采取措施整改；3.4定期检验检测3.4.1检验检测机构定检；3.4.2定检合格，方可使用；3.4.3定检内容含锅炉清洗和水质处理；3.5资质与培训3.5.1资质3.5.1.1操作人员应具备相应资质；3.5.1.2市级特检部门备案考核；3.5.1.33年一次考试取换证；3.5.2培训3.5.2.1内容：安全知识与法律法规；节能知识；操作技能和规程；3.5.2.2管理责任单位：使用单位使用和管理；监管部门监督监查；四特种设备的检验检测4.1检验检测机构4.1.1从业核准：经国家特检中心核准。4.1.2从业条件4.1.2.1有人：持有相应从业资质；4.1.2.2有物：设备；场地；4.1.2.3有制度；4.1.3从业范围4.1.3.1监督检验；4.1.3.2定期检验；4.1.3.3无损检测；4.1.3.4型式试验；4.2检验检测分类与周期4.2.1检验检测分类4.2.1.1外观检查：检查设备在运行条件下工作是否正常；检查各种附件工作的可靠性；4.2.1.2首次内部检查：确认设备的设计、制造和安装质量；检验安全附件、计量仪表、连接件和紧固件的可靠性；检验运行条件下的适应性；确定设备的检验周期；4.2.1.3定期外部检验：确认运行后的设备的技术状况的变化情况；判定设备在下一个周期内的使用可靠性；4.2.1.4耐压试验：综合检验设备的结构强度和密封性。4.2.2检验检测周期4.2.2.1外观检查：管理和操作人员日常实施；管理部门和检验机构每年1次；铁路液化气槽车每次充装前1次；气瓶每次充装前1次；4.2.2.2首次内部检查：液化气槽车每年1次；新型设备2年1次；材料屈服强度大于350MPa的设备2年1次；危险介质、低温和高压容器2年1次；承受交变负荷设备2年1次；多次返修的设备2年1次；应用户要求检验的设备2年1次；其他设备4年1次；4.2.2.3定期外部检验：安全状况等级1～2级的设备6年1次；安全状况等级3级的设备3～6年1次；安全状况等级4级的设备3年1次；安全状况等级5级的设备停用；4.2.2.4耐压试验：一般设备10年1次；无法进行内部检查的设备3年1次；内外部检验后，需要即行试验的情况包括：返修或改造后；无法进行强度校核的；几何超标无法返修的；改变使用条件的；超出原设计参数使用的；更换衬里的；停止使用2年以上复用的；新装或异地安装的；4.3检验检测的内容4.3.1结构检查4.3.1.1焊接结构和焊缝布置；4.3.1.2结构的强度和稳定性变化；4.3.1.3特殊部位的焊接质量变化：角焊缝；单面焊缝；搭接结构；开孔及补强；4.3.2几何尺寸检查4.3.2.1焊缝对口错边量和棱角度；4.3.2.2焊缝余高、角焊缝厚度和焊脚尺寸；4.3.2.3直径变化；4.3.2.4立柱或支腿的垂直度；4.3.2.5封头表面凸凹度、直边高度和纵向皱褶；4.3.3材质检验4.3.3.1材料的种类、牌号和实际尺寸与重量；4.3.3.2材料的化学成分、机械性能和金相组织的复验；4.3.4壁厚测量4.3.4.1最小剩余壁厚；4.3.4.2缺陷深度测量；4.3.5表面缺陷检查4.3.5.1表面缺陷尺寸；4.3.5.2应力集中部位、变形部位、异种材料焊接部位、损伤部位、修补部位和易产生裂纹部位显微检查；4.3.5.3带有覆层和衬里设备的检查；4.3.6母材内部缺陷检查4.3.6.1两次以上返修部位；4.3.6.2表面发现裂纹部位；4.3.6.3错边量和棱角度严重超标部位；4.3.6.4使用中发生开裂、泄露和焊缝泄露出两端的延伸部位；4.3.6.5限制使用的设备的缺陷部位；4.3.6.6经过断裂力学评定的部位；4.3.6.7用户要求的部位；4.3.7强度校核4.3.7.1发现大面积腐蚀的设备；4.3.7.2原强度设计标准低于现行标准；4.3.7.3中高压容器强度资料不全或数据与实际情况不符；4.3.7.4存在严重错边和棱角度；4.3.7.5结构不合理；4.3.7.6已发现严重缺陷；4.3.7.7检验人员有疑问；4.3.8试验4.3.8.1耐压试验；4.3.8.2气密试验；4.3.9安全附件的检验4.3.9.1安全阀：开启压力；回座压力；开启高度；额定排放压力；额定排放流量；外观；试漏；4.3.9.2安全附件的安装尽量直接装在本体上；避免急转和局部收缩；危险介质加截止阀，通径足够，保持全开，并加铅封；4.3.9.3安全阀的检验：定期检验；每年1次；4.4特种设备的检验检测方法4.4.1宏观方法4.4.1.1直观检验：目视检查；手感检查；捶击检查；4.4.1.2量具检验：常用量具；专用量具；4.4.2无损检测方法种类适用范围特点安全防护材料尺寸射线X射线γ射线中子射线碳钢有色金属X射线：钢最大厚度450毫米；铜最大厚度350毫米；铝最大厚度1200毫米；直观；可留存永久记录；射线直射射线散射高电压伤害超声波2MHz2.5M