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1、第六章 化工机械设备安全,一、化工机械设备安全技术的意义,化工机械设备安全问题所涉及的范围非常广泛，在各种生产及检修作业中都大量存在。安全技术就是为了消除生产及检修中对人员和设备的危害因素，预防工伤事故和职业病发生而采取的各种技术和组织措施。二、化工机械设备的特点 化工生产具有工艺参数高（高温、高压、深冷等），易燃、易爆、有毒物质多，介质腐蚀性强，生产连续性高，生产方法和工艺流程多样、复杂等特点。,三、化工机械检修的安全组织管理工作,做好安全组织安全管理工作，应注意以下几点：1.安全工作法制化、标注化、规范化和系列化；2.做好工伤事故，职业病中毒的调查、统计、分析研究工作，针对事故发生原因，提
2、出事故预防的具体措施；3.建立和健全检修安全组织，编制检修安全措施计划；4.加强安全教育，对检修人员进行专业工种和检修安全规程的安全教育。,四、锅炉安全技术,1.锅炉的分类,燃煤锅炉,燃油、燃气锅炉,电锅炉,锅炉结构原理图,2.锅炉运行的安全要点（1）全面检查 主要包括：检查汽水系统、燃烧系统、风烟系统、锅炉本体和辅机是否完好；检查人孔、手孔、看火门、防爆门以及各类阀门、接板是否正常；检查安全附件是否齐全、完好并使之处于启动所要求的位置；检查各类测量仪表是否完好等等。（2）上水 上水温度不超过90-100摄氏度；上水速度要缓慢；冷炉上水至安全水位时应停止上水，以防受热膨胀后水位过高。（3）烘炉
3、和煮炉 新装或者长期停用的锅炉，其炉膛和烟道的墙壁非常潮湿，一旦骤然接触高温烟气，就会产生裂纹、变形甚至发生倒塌事故，为防止此类事故的发生，必须进行烘炉。煮炉的目的是清除锅炉蒸发受热面中的铁锈、油污和其他杂物，减少受热面腐蚀，提高锅水和蒸汽的品质。,（4）点火和升压 点火前应开动风机数分钟给炉膛通风，分析炉膛内可燃物的含量，低于爆炸极限了，才可以点火，升压过程一定要缓慢，防止热应力和热膨胀造成的破坏。（5）暖管和并汽 注意保持温度缓慢上升。（6）停炉 停炉时，降压降温要缓慢，停炉时先停燃料供应，随之停风，降低引风，并且相应地减少锅炉上水，但应维持锅炉水位稍高于正常水位；停止供汽后，应隔绝与蒸汽
4、的主管连接，排汽降压；炉水冷却至70摄氏度左右允许排水。,3.锅炉安全附件,（1）安全阀,杠杆式安全阀,弹簧式全启安全阀,其他安全阀,防爆式安全阀,液压安全阀,安全阀的作用：当压力容器中的介质压力超过安全阀的允许压力时，它能自动开启，排气降压，同时发出警报声；当排掉部分多余的气介质，介质的压力降到允许的工作压力后，安全阀自动“回座”关闭，使压力容器能够维持运行；在压力容器正常的运行中，安全阀保持密封不漏。注意事项：1、安全阀的开启压力不允许超过压力容器的正常工作压力太多，也不应太接近压力容器的工作压力；2、安全阀必须有足够的排放能力。安全阀的检验：安全阀每年至少做一次定期检验，每天人为排放一次
5、。,（2）压力表,注意：锅炉没有压力表、压力表损坏或者装设不符合要求，都不得投入使用或者继续使用！量程选择：通常为锅炉工作压力的1.53倍，最好为2倍。压力表的刻度盘上应该划红线，指出最高的允许工作压力。检验：每半年至少检验一次，校验后加铅封。装设：便于观察和吹洗的位置，并且应该防止受到高温、冰冻和震动的影响；连接管不应有漏气的现象；压力表下边应装设存水弯管。水位计：玻璃板式和玻璃管式如何选择？,郑州卷烟厂锅炉严重烧干案例分析,一、事故概况及经过 1988年10月21日3时40分，郑州卷烟厂一台SZW10一127型锅炉发生严重烧干锅事故，造成对流管、水冷壁管全部烧坏，上、下锅筒严重脱碳，过渡烟
6、道烧化，空气预热器损坏225根管，这几部分失去使用价值而报废。这次事故的直接损失95000元，间接损失150000元。10月20日晚，当班司炉工未认真检查水位的情况下，错误地将缺水判为满水而关闭给水泵。当发现汽压下降，炉膛出现正压现象时，又错误地判断为车间用汽量大而增大了锅炉的给煤量。当发现上锅筒、下锅筒均已烧红，炉顶烧塌，炉膛内听到倒塌声音后才布置停炉。此后虽采取了一系列措施，但锅炉已严重损坏。,二、事故原因分析1司炉工严重失职，违章操作。当班司炉工在未认真观察到水位表的水位情况下，错误地认为是满水(分析认为已经缺水)而关闭了给水泵，加剧了锅炉缺水程度；后虽发现缺水开启了3号给水泵，但给水泵
7、的进出口阀门均未打开，形成泵的空转；当锅炉汽压不断下降时又认为车间用汽量大，又增加了锅炉给煤量，加快了锅炉烧坏的程度。2劳动纪律松懈，管理不善。锅炉房虽有交接班制度，司炉工在交接班时未认真执行；司炉班长擅自将司炉工分成小班。,3安全附件失灵，自动水位调节器有故障，但未采取措施。三、防止同类事故的措施1严格执行规章制度，对违章操作的，严重失职的人员要处理。2要经常保持设备和安全附件处于完好状态。,温州市鹿城区锅炉爆炸事故,2006年7月30日21时许，温州市鹿城区仰义乡沿江工业区107号泰豪制革厂突发锅炉爆炸事故，爆炸产生的气浪导致部分厂房和厂区围墙外小店倒塌，造成9名店员伤亡，其中5人死亡，2
8、人伤势较重，2人轻伤。事故直接原因：鞋厂的一名锅炉操作工在生产时，发现水箱内的水温超过正常工作温度，将锅炉通往水箱的出汽阀关闭，致使锅炉气压升高引发爆炸。事故间接原因：1.锅炉操作工系无证上岗；2.企业没有健全的安全规章制度和安全管理人员；3.锅炉的安全阀和压力表等超期未检。,五、压力容器安全技术,1.定义 压力容器的定义，广义的压力容器是指所有工业生产中具有特定的工艺功能，并承受一定压力的设备统称为压力容器。狭义的压力容器容器，必须同时满足下列三个条件：（1）最高工作压力大于等于0.1M,（2）内直径（截面的最大尺寸）大于等于0.15m，并且容积大于等于0.25（3）盛装的介质为气体、液化气
9、体或者最高工作温度高于等于标准沸点的液体。2.压力容器的分类 按工作压力分为：低压（L）中压（M）高压（U）超高压（U）按用途分：按照压力容器在生产工艺过程中的作用原理，可分为反应容器（代号R）、换热容器(代号L)、分离容器（代号S）和贮存容器（代号C）。,（1）反应容器（R）主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。如：反应器、反应釜、分解锅、分解塔、合成塔、煤气发生炉等；（2）换热容器（L）主要用于完成介质的热量交换的压力容器。如：管壳式废热锅、热交换器、冷却器、冷凝器、加热器、蒸发器等；（3）分离器（S）主要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器。如：分离器、过滤器、吸收
10、塔、干燥器、气提塔等；（4）贮存容器（C，其中球罐代号B）主要是盛装生产的原料气体、液体、液化气体等的压力容器。如：各种类型的贮罐。,3.压力容器的定期检验,压力容器的定期检验是指在压力容器的使用过程中，每隔一定的期限采用各种适当而有效的方法，对容器的各个盛压部件和安全装置进行检查和必要的实验。通过实验，发现容器存在的缺陷或者隐患，并采取相应的措施来消除隐患，以达到安全运行的目的。检验的单位和人员必须有相应的资质。定期检查的内容和周期：外部检查、内部检查和全面检查。定期检查的周期由企业自行确定。一般情况下，压力容器每年至少一次外部检查，每年三次内部检查，每六年进行一次全面检查。,4.压力容器的
11、安全附件,4.1安全阀（1）安全阀的种类 安全阀按其整体结构及加载机构形式来分，常用的有杠杆式和弹簧式两种。（2）安全阀的选用 安全阀的制造单位，必须有国家相关部门颁发的制造许可证，产品出厂合格证（合格证上应有质量检查部门的印章和检验日期）。安全阀的排量必须不小于容器的安全泄放量，从气体的排放方式来看，对盛装有毒、易燃或者污染环境的介质容器应选用封闭的安全阀。,（3）安全阀的安装 安装在室外露天的安全阀要有防止冬季阀内水分结冰的可靠措施。（4）安全阀的维护和检验 安全阀的开启压力不得超过容器的设计压力，校正调整后的安全阀应进行铅封。安全阀每年必须至少校验一次，定期检验工作包括清洗、实验和校正。
12、,4.2防爆片,防爆片又称防爆膜、防爆板，防爆片具有密封性能好，反应动作快以及不易受介质中粘污物的影响等优点，它是通过膜片的断裂来达到泄压目的的。它只在不易安装安全阀的压力容器上使用，其设计压力一般为工作压力的1.25倍。,4.3防爆帽 防爆帽又称爆破帽，也是一种断裂安全泄压装置。它的主要元件是一个一端封闭、中间具有一薄弱断面的厚壁短管。当容器的压力超过规定时，防爆帽即从薄弱处断裂，气体从管孔中排出。,4.3压力表 压力表是测量压力容器中介质压力的一种计量仪表。按其作用原理结构，可分为液柱式、弹性元件式、活塞式和电量式四大类。,（1）压力表的选用 装在压力容器上的压力表，其表盘刻度极限应为容器
13、最高工作压力的1.53倍，最好为2倍。（2）压力表的安装 安装压力表时，为便于操作人员观察，应将压力表安装在最醒目的地方。装在高处的压力表应稍微向前倾斜，但是倾斜角度不超过30度。压力表接管应直接与容器本体相连。为了便于卸换和校验压力表，压力表与容器之间应装设三通旋塞。（3）压力表的使用 使用中的压力表应根据设备的最高工作压力，在它的刻度盘上划明警戒红线，但注意不要划在玻璃上。压力表应保持洁净，一般每六个月校验一次。并应有校验标记，注明下次校验日期或者校验有效期。,4.4液面计,一般压力容器的液面显示多用玻璃板液面计。不论选用何种液面计或者仪表，均应符合安全要求：（1）应根据压力容器的介质、最
14、高工作压力和温度正确选用；（2）液面计应安装在便于观察的位置；（3）压力容器操作人员，应加强液面计的维护管理，经常保持完好和清晰；（4）使用放射性同位素的检测仪表，应严格做好放射保护措施，防止发生现场放射危害。,浮筒液位计,罐车液面计,板式液面计,超声波液面计,聚氯乙烯脱盐水罐闪爆事故剖析,事故经过 2003年9月13日12时25分许，某聚氯乙烯厂成品车间聚合工段技术员会同机修车间铆焊工段2名焊工，按照秋季检修计划前往聚合厂房内干活。3人来到聚合厂房后，1人去聚合工段休息室取电焊帽子，1 人去铆焊工段取焊把线（准备加长用）。此时现场仅有的另1名焊工，自行登上距地面4.6m高的聚合工段脱盐水罐顶
15、部，对脱盐水罐回流管“砂眼”进行补焊时，由于脱盐水罐突然闪爆变形，导致他从4.6m高罐顶处震落地上，经送医院抢救无效死亡。,事故原因（1）聚合工段秋季检修工作计划共6项，脱盐水罐回流管“砂眼”补焊工作为最后一项。聚合工段技术员和机修厂2名焊工在确认所有工作内容和工作地点细节后，便到现场干活，上午干了一部分，吃完午饭后，3人急着赶进度，直接赶到现场干活。事故主要责任责（已死亡）在另2人均离开现场、无人监护的情况下，未采取任何安全防范措施（没系安全带，安全帽未系牢，未搭设安全防护网），自行登上高4.6m的脱盐水罐进行违章动火作业，由于氯乙烯聚合脱盐水罐内串入了可然气体，动火时发生闪爆，罐体变形，将
16、其震落在地面，造成死亡事故。（2）事故发生前，聚氯乙烯成品车间在安排秋季检修计划项目时，对聚合工作脱盐水罐回流管串入氯乙烯单体情况没有及时发现，没有做到对所有检修装置的彻底置换和化验分析，导致脱盐水罐在动火时闪爆引起罐体变形，发生跌落事故。,（3）按照“秋季检修计划”和“检修安全规定”，凡动火部位置必须彻底置换化验分析合格后，凭动火作业证方能进行动火作业。本次事故的3名责任人按计划，中午饭后持聚合厂房内地角螺栓动火作业证赶到现场干活，在没有取得脱盐水罐回流管动火作业证时，为抢进度，违章登高进行动火作业，导致惨祸发生。（4）检修前各级安全宣传教育力度不够。虽然有“HG23011-23018化工企
17、业厂区作业八种安全规程”和企业内部“检修安全规定”等规章制度，但没有按规定认真落实执行，导致事故发生。,（5）事故责任者安全意识和自我保护意识不强，安全规章制度和安全防范措施执行不认真。聚合工段技术员在不了解可能有“可燃气体”串入脱盐水罐回流管内和整套装置没有安全彻底置换完毕的情况下，指引铆焊工人动火，导致事故发生：同时机修厂2名焊工在没有仔细询问装置置换的安全状况和没有接到脱盐水罐回流管“砂眼”部位动火作业证及登高作业证时，没采取自我保护措施，为抢进度违章动火作业酿成事故。,六、气瓶的安全技术,1.气瓶的分类 按充装介质的性质分类：（1）压缩气体气瓶 压缩气体（压缩气瓶）因其临界温度小于-1
18、0摄氏度，常温下成气态，所以称为压缩气体。如：氢、氧、氮等等。（2）液化气体钢瓶（3）溶解气体气瓶 是专门用于盛装乙炔的气瓶。由于乙炔气体极不稳定，故必须把它溶解在溶剂（常见的为丙酮）中。气瓶内装满多孔性材料，以吸收溶剂。,2.气瓶的安全附件,气瓶的安全泄压装置，是为了防止气瓶在遇到火灾等高温时，瓶内的气体受热膨胀而发生破裂爆炸。气瓶常见的泄压附件有爆破片和易熔塞。,3.气瓶的颜色和标记,表6-2 常见气瓶的颜色,4.气瓶的安全管理,1.充装安全 确定压缩气体及高压液化气体气瓶的充装量时，要求瓶内气体在最高使用温度（60摄氏度）下的压力，不超过气瓶的最高许用压力。对低压液化气体气瓶，则要求瓶内
19、液体在最高使用温度下，不会膨胀到瓶内满液，即要求瓶内始终保留有一定的气相空间。还应做到：（1）防止气瓶充装过量；（2）防止不同性质的气体混装。,属于下列情况之一者，应先处理，否则严禁充装：1、钢印标记、颜色标记不符合规定及无法判定瓶内气体的；2、改装不合格或者用户自行改装的；3、附件不全、损坏或者不符合规定的；4、瓶内无剩余压力的；5、超过检验期的；6、外观检查明显损伤，需进一步检查的；7、氧化或者强氧化性气体沾有油脂的；8、易燃气体气瓶的首次充装，事先未进行抽空的。,2.储存安全1、储存应有专人负责管理；2、空瓶和实甁分开，实甁一般应立放；气瓶应戴好甁帽；3、气瓶库建筑满足防火要求；应通风、
20、干燥、防止雨淋、水浸，防止阳关直射；有明显的安全标志；4、地下室、半地下室严禁储存气瓶；5、瓶库有消防通道；6、瓶库账目清楚，数量准确，并建立气瓶出入库制度。3.使用安全1、进行检查，确认气瓶和瓶内气体质量完好，方可使用。2、按照规定，正确、可靠地连接调压器、回火防止器、输气等，检查、确认没有漏气现象。,3、气瓶使用时，一般应立方，不得靠近热源。与明火、可燃助燃气体气瓶之间的距离不得小于10cm。4、使用易起聚合反应的气体的气瓶，应远离射线、电磁波和振动源。5、防止日光暴晒、雨淋和水浸；甁阀冻结，不得用火烤。6、禁止敲击、碰撞气瓶。移动气瓶应手搬瓶肩转动瓶底等。4.定期检验 盛装腐蚀性气体的气
21、瓶，每两年检验一次；盛装一般气体的气瓶，每3年检验一次；液化石油气气瓶，使用未超过20年的，每5年检验一次；超过20年的，每两年检验一次；盛装惰性气体的气瓶，每5年检验一次。气瓶检验单位，对要检验的气瓶，逐只进行检验，并按规定出具检验报告。未经检验和检验不合格的气瓶不得使用。,气瓶爆炸事故案例,一、事故经过 年月日下午13时过后，某钢瓶检测站站长指挥6名职工将一只400L的待检测环氧乙烷钢瓶滚到作业现场进行残液处理。将瓶阀门打开后未见余气和残液流出，就把阀门卸下，仍没有残液和余气流出，即将阀门重新装上并关好。再将环乙钢瓶底部的一只易熔塞座螺栓旋松后，即听到有“滋波”的漏气声，随后工人们都去干其
22、他工作了。下午15：20左右，检测站作业现场环氧乙烷钢瓶突然发生爆炸。造成正在作业现场的4人受伤，伤者立即被送到市一院、二院进行救治，经抢救无效有3人先后在6日内死亡。公安消防部门接报后立即派出7辆消防车、43名官兵赶赴现场，投入扑救抢险工作。爆炸导致站内大部分厂房和围墙倒塌，并造成周围一部分民宅门窗玻璃不同程度损坏。,二、事故直接原因(1)某钢瓶检验站站长违章指挥，在确认气瓶内存在残液的情况下，指挥工人松开底部易熔座塞泄放瓶内环乙气体，且明知环乙气体为易燃易爆气体，却听之任之，未采取任何措施，导致环乙气体大量泄放，因环乙气体比空气重，沉伏于地面并与空气形成爆炸混合物，最终酿成爆炸事故。(2)
23、工人无知操作，3名职工在清理地烘炉时，由于对环乙气体易燃易爆的危险特性缺乏了解，在存在环乙和空气混合气体的环境条件下，使用铁锹清理煤渣，因摩擦、碰撞等原因，导致了混合气体的爆炸。,三、事故间接原因(1)管理混乱、制度不健全，对有毒有害、易燃易爆介质处理时的安全措施不到位，对现场操作工人安全培训和教育不到位。(2)专职安全员未严格执行安全管理制度，对作业现场的安全监管不力。(3)该检验站挂*的主管部门对安全工作不问不闻，疏于管理，从而使该站安全工作无人过问。(4)该站未按国家标准(GB121351999)关于气瓶定期检验站技术条件之规定，到公安消防部门报审，单位安全“三同时”不到位，从而存在很多
24、不安全隐患。,七、起重机械安全技术,起重机械是机械、冶金、化工、矿山、林业等企业，以及在人类生活、生产活动中一间歇，重复的工作方式，通过吊钩或其他吊具起升，搬运物料的一种危险因素较大的特种作业机械设备。按照一般的分类方法，把起重机械分为：轻小型起重设备，起重机和升降机。轻小型起重设备包括：千斤顶、滑车、起重葫芦；起重机包括：桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起重机。,起重机械安全操作（1）起重指挥、司索人员一般安全知识（2）起重司机开停车操作安全要求（3）起重机械操作安全要求（4）起重作业“十不吊”，即：1.超载或被吊物重量不明时不吊。2.指挥信号不明确时不吊。3.捆绑、吊挂不牢或不平衡可能引
25、起吊物滑动时不吊。,4.被吊物上有人或有浮置物时不吊。5.结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤时不吊。6.遇有拉力不清的埋置物时不吊。7.歪拉斜吊重物时不吊。8.工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物和指挥信号时不吊。9.重物棱角处与捆绑钢丝绳之间未加衬垫时不吊。10.钢(铁)水包装得太满时不吊。,上海轨道交通建设工地吊车侧翻事故,2007年4月20日 上海轨道交通建设工地发生吊车侧翻事故。当日上午9时15分左右，在上海轨道交通十号线宋园路站建设工地上，一辆履带吊车在起吊钢筋笼时发生侧翻，造成一居民楼房顶及侧面部分受损，幸未造成人员伤亡。,起重机事故,2007年6月5日，河南省南阳市锦江公寓综合
26、楼工程施工现场，一塔吊在拆除过程中突然发生倒塌，造成7人死亡。该工程建设单位为南阳市宏江房地产开发公司，施工总承包单位为河南天工建设集团有限公司，塔吊拆卸单位为南阳高新区恒大起重设备安装有限公司，监理单位为南阳市城建建设监理所。2007年5月4日，四川省成都市凯丽滨江花园二期工程施工现场，施工人员在拆卸塔吊时，塔吊上部突然发生倒塌，造成3人死亡。,2008年10月10日10时20分，山东省淄博市张店区沣水镇刘家村一处施工工地的建筑塔吊突然倒塌，不幸砸上与其相邻的村办幼儿园。事故已造成5名儿童遇难，2名儿童受伤，1名塔吊司机受伤。2007年11月3日16时52分，深圳宝安区民治街道民康路与梅观高速交界处碧水龙庭建筑工地发生安全事故，一塔吊驾驶室坠落，共造成3人死亡，5人受伤。,作业：P160 6、压力容器的安全附件有哪些？8、压力容器的定期检验有何要求？10、起重作业“十不吊”是什么？,
