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1、特种设备安全基础知识第四章 特种设备安全技术第一节 特种设备安全基础知识A考试内容、在教材中的位置和重要性题号考试内容在教材中的位置重要性一特种设备（一）特种设备的种类和分类，特种设备安全性工作原理及特点，特种设备的安全强度概念及承压设备用材料、焊接安全特点，承压设备承载介质安全特点；P230-P243P252-PP256了解（二）特种设备的用途和场所，特种设备的安全附件及其功用；P230-P243熟悉（三）掌握各类特种设备的事故特点及危害性和城市危险源的控制。P230-P243掌握二 检测技术进行特种设备安全检验的各类检测技术的基本原理、检验方法和检验目的。P244-P251熟悉B 答案提要

2、一、 特种设备 （一）特种设备的种类和分类，特种设备安全性工作原理及特点，特种设备的安全强度概念及承压设备用材料、焊接安全特点，承压设备承载介质安全特点； 特种设备种类和分类：有锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施等共七类。其中锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道属于承压类，电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施等属于机电类。 特种设备安全性工作原理及特点：锅炉的安全工作特性： (1)爆炸的危害性。(2)易于损坏性。(3)使用的广泛性。(4)连续运行性。 压力容器的安全工作特性：和锅炉有相似之处，例如因承受高温高压而有爆炸危险和易损坏性。此外，还可能由于介质

3、易燃、有毒或腐蚀性，当发生泄漏时，可引发火灾、大面积中毒等严重事故。电梯的安全工作特性：电梯可能发生的危险一般有：人员被挤压、剪切、撞击和发生坠落；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。起重机械的安全工作特性：起重机械包括轻小型起重设备、起重机、升降机三类，其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，能完成一个起升运动、一个或几个水平运动。(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

4、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。大型娱乐设施和客运索道：由于载人且运动范围较大，任何电气或机械故障导致的运动状态变化都可能造成人员伤亡事故。承压设备用材：钢材，按化学成分可分成碳素钢和合金钢，按金相组织分可分成珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁素体钢。焊接安全特点：书上讲到手工电弧焊、自动埋弧焊、手工钨极氩弧焊、自动气体保护焊、电渣焊等熔焊和摩擦焊等

5、压焊，对其安全特性没有明确表述，一般地说，要求焊透，无沙眼，焊缝均匀，残余应力小等。此外焊接作业本身有一定危害，属于特种作业，须持证上岗。承压设备承载介质安全特点：承压设备承载介质按物质状态分有液体、气体、液化气体、单质和混合物；按化学性质分有可燃、易燃、惰性和助燃四种；按对人毒害作用分有极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害。有些介质对容器或管道有腐蚀作用。（二）特种设备的用途和场所，特种设备的安全附件及其功用（熟悉） 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。锅炉安全附件：1)安全阀：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。2)压力表：压力表用于

6、准确地测量锅炉上需测量部分压力的大小。3)水位计：水位计用于显示锅炉内水位的高低。4)温度测量装置：测量给水、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，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。(3)锅炉熄火保护装置。当锅炉炉膛熄火时，切断燃料供应，并发出相应信号。6)排污阀或放水装置：排放锅水蒸发而残留下的水垢、泥渣及其它有害物质。7)防爆门：在炉膛和烟道易爆处装设防爆门防止炉膛爆炸。8)锅炉自动控制装置：使锅炉在最安全、经济的条件下运行。 （其中

7、，安全阀、压力表、水位计又称为锅炉三保） 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。 压力容器的安全附件1)安全阀：容器内压力高时可自动排出一定数量的流体以减压；当容器内的压力恢复正常后，阀门自行关闭。2)爆破片：由进口静压使爆破片受压爆破而泄放出介质以减压，爆破后即不可在用，须更换，即具有非重闭性。3)安全阀与爆破片装置的组合：可有安全阀与爆破片装置并联组合、安全阀进口和容器之间串联安装爆破片装置、安全阀出口侧串联安装爆破片装置三种组合方式。4)爆破帽：超压时其薄

8、弱面发生断裂，泄放出介质以减压。爆破后不可再用，须更换。5)易熔塞：属于“熔化型”(“温度型”)安全泄放装置，容器壁温度超限时动作，主要用于中、低压的小型压力容器（如液化气钢瓶）。6)紧急切断阀、减压阀紧急切断阀通常与截止阀串联安装在紧靠容器的介质出口管道上，以便在管道发生大量泄漏时进行紧急止漏；一般还具有过流闭止及超温闭止的性能。减压阀间隙小，介质通过时产生节流，压力下降，用于将高压流体输送到低压管道。7)压力表、温度计、液位计(1)压力表：指示容器内介质压力，是压力容器的重要安全装置。(2)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。特别是对于盛装液化气体的容器，液位计是一

9、个必不可少的安全装置。(3)温度计：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。 电梯电梯用于高层建筑物中。 电梯安全附件：1.防超越行程的保护2.防电梯超速和断绳的保护3.防人员剪切和坠落的保护4.缓冲器装置5.报警和救援装置6.停止开关和检修运行装置7.消防功能8.防机械伤害的防护装置9.电气安全保护装置：(1)直接触电的防护(2)间接触电的防护(3)电气故障防护(4)电气安全装置 各种附件的具体功能详见书上P237P240。 起重机械起重机械包括：轻小型起重设备（用于起吊较小的重物作简单的升降和移动，如装在车间内的天车）、起重机（用于建筑工地和厂矿，可

10、起吊较重的物品作多维运动）和升降机（重物和取物装置只能沿轨道升降，用于建筑工地和厂矿）。起重机安全装置：1）位置限制与调整装置：包括上升极限位置限制器、运行极限位置限制器、偏斜调整和显示装置、缓冲器等。2）防风防爬装置：夹轨器、锚定装置和铁鞋。3）安全钩、防后倾装置和回转锁定装置4)起重量限制器：起超载保护作用。5)力矩限制器：起超载保护作用。6)防碰装置：有直射型和反射型两种。7)危险电压报警器（感知附近的高电压并报警以防止触电）（三）各类特种设备的事故特点及危害性和城市危险源的控制（掌握）锅炉事故特点和危害性：锅炉爆炸可能造成多人伤亡和巨大财产损失的严重后果。压力容器和压力管道：发生火灾、

11、爆炸事故与锅炉相似，如果有有毒物质泄露，还可造成多人中毒伤亡的严重事故。电梯事故特点及危害性：人员被挤压、剪切、撞击和发生坠落；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，可造成人员严重伤亡，运行故障可使人员受困。起重机械事故特点及危害性：倾倒、人员或重物高处坠落、触电等，可导致多人伤亡和财产损失。大型游乐设施及客运索道发生事故可造成多人伤亡。 城市危险源及其控制：本章中无论述。二、 检测技术 叙述进行特种设备安全检验的各类检测技术的基本原理、检验方法和检验目的。（熟悉）(一)宏观检查直观检查和量具检查通常称为宏观检查，用于直接发现和

12、检验容器内、外表面比较明显的缺陷。1.直观检查：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（书上P244）2)检查工具：手电筒、510倍放大镜、反光镜、内窥镜、约0.5kg的尖头手锤等。3)检查方法：肉眼检查、反光镜或内窥镜伸入容器内进行检查、放大镜观察、用手触摸内表面检查、用手锤进行锤击检查等。2.量具检查：采用简单的工具和量具（直尺、样板、游标卡尺、塞尺等）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。检查内容、工具、方法见书上P244P245）(二)无损检测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2.

13、超声波检测3.磁粉检测4.渗透检测5.涡流检测6.声发射探伤法7.磁记忆检测(三)测厚：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(五)金相检验(六)硬度测试(七)断口分析(八)耐压试验(九)气密试验检查方法：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；在试验介质中加入体积分数为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。(十)爆破试验(十一)力学性能试验(十二)应力应变测试(十三)

14、应力分析(十四)断裂力学分析(十五)风险评估以上各种方法的原理、方法和特点见书上P244P251。第二节 特种设备安全技术 A考试内容、在教材中的位置和重要性题号考试内容在教材中的位置重要性一特种设备使用安全技术（一）锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、游乐设施、客运索道等特种设备安全使用技术与安全管理要求P256-P289了解（二）特种设备使用的操作规范、主要危险及预防控制措施P256-P289熟悉（三）电站锅炉、液化石油气罐区、气瓶充装站等危险设施的安全及各类特种设备使用过程中的常见事故和采取的相应应急措施。P256-P289掌握二特种设备检修安全技术（一）检修安全技术专业知识1检修

15、前的准备工作，设备停车步骤及注意事项，各类特种设备检修过程中的危险源的辨识和控制方法P290-P291了解2检修工作中动火、用电、用水、通讯的规定，进入设备内及登高作业要求；P290-P291熟悉3安全防护用品的使用，人身安全监护等P290-P291掌握（二）锅炉、压力容器事故原因及预防措施1锅炉承压部件爆漏事故原因及预防措施；P291-P299了解2压力容器爆炸事故原因及预防措施P299-P301了解3锅炉尾部再燃烧原因及预防措施P298掌握4锅炉炉膛爆炸事故原因及预防措施P297-P298掌握5制粉系统爆炸原因及预防措施了解6锅炉汽包缺满水原因及预防措施了解7锅炉承重部件损坏原因及预防措施

16、掌握B 答案提要一、 特种设备使用安全技术 （一）锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、游乐设施、客运索道等特种设备安全使用技术与安全管理要求（了解） 1锅炉和压力容器的安全管理要求：1）使用定点厂家合格产品；2)登记建档；3)专责管理；4)持证上岗；5)照章运行； 6)定期检验；7)监控水质；8)报告事故。2锅炉的安全使用技术1)锅炉启动步骤(1)检查准备：检查受热面、承压部件的内外部、检查燃烧系统各个环节、各类门孔、挡板、安全附件和测量仪表、锅炉架、楼梯、平台、各种辅机特别是转动机械等。(2)上水：注意上水水温与筒壁温差不要过大，上水速度不要太快等。(3)烘炉：烘干炉膛和烟道的潮气并预

17、热，防止产生裂纹、变形甚至倒塌事故。(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，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：点火方法因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。(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，减小热应力，同时将管道中的冷凝水驱出，预防水击。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，须按一定规程操作。2)点火升压阶段的安全注意事项(1)防止炉膛爆炸，主要措施是：点火前，开动引风机给炉

18、膛通风510min，没有风机的可自然通风510min，以清除炉膛及烟道中的可燃物质。(2)控制升温升压速度：锅炉的升压过程一定要缓慢进行以减小热应力。(3)严密监视和调整仪表：根据仪表指示信息判断启动过程是否正常，并进行必要的调整。(4)保证强制流动受热面的可靠冷却：启动时省煤器、过热器中没有连续流动的水和蒸汽，可能被外部连续流过的烟气烧坏，须保护。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。对省煤器的保护措施是：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。3)锅炉正常运行

19、中的监视调节(1)锅炉水位的监视调节。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。低负荷运行时，水位应稍高于正常水位；高负荷运行时，水位应稍低于正常水位。 (2)锅炉气压的监督调节：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。 (3)气温的调节(4)燃烧的监视调节。使燃料燃烧供热适应负荷的要求，减少未完全燃烧损失等。(5)排污和吹灰，保持受热面内部清洁。4)停炉及停炉保养(1)停炉：正常停炉中应注意的主要问题是防止降压降温过快，以减小热应力。规程规定的次序见书上P261。紧急停炉的条件和紧急停炉的操作次序见书上P2

20、61P262。(2)停炉保养。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。3压力容器安全使用技术1）压力容器安全操作(1)基本要求平稳操作：加载和卸载应缓慢，并保持运行期间载荷的相对稳定，防止压力的突然升高，加热和冷却都应缓慢进行，以减小壳壁中的热应力。防止超载：防止压力容器过载主要是防止超压，压力容器的操作温度也应严格控制在设计规定的范围内。(2)容器运行期间的检查，包括检查工艺条件、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、液位和工作介质的化学组成。在设备状况方面，主要检查各

21、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)容器的维护保养主要包

22、括以下5方面。(1)保持完好的防腐层。(2)消除产生腐蚀的因素。(3)消灭容器的“跑、冒、滴、漏”。(4)加强容器在停用期间的维护：必须将内部的介质排除干净，保持容器的干燥和清洁。(5)经常保持容器的完好状态，包括安全装置和计量仪表，容器的附件、零件等。4压力管道运行使用管理（详见书上P274P277） 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部分。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。3)建档、标识及数据采集(1)建档内容：管线号、起止点、介质(

23、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。对于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，应登记造册，并采集下初始(开工前的)数据。.运行中的检查和

24、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，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，发现问题，及时解决。2)巡线检查及在线检测：定期或不定期的巡检，及时发现事故苗头，并采取措施予以消除，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。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。3)末期检查及寿命评估末期检查：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

25、急措施和救援方案，随时准备着抢险救灾。寿命评估：压力管道寿命的评枯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。5电梯使用安全管理1)电梯使用须知(1)使用操作安全：动力供电，照明供电，停运时停到最底层并关闭电源和所有层门。(2)对电梯紧急状态的处置（详见书上P277）2)电梯管理措施(1)法定管理要求：设计的审批，制造单位的生产许可证和安全认定；安装和维修单位的资格认证，省级政府主管部门颁发的电梯检验合格证；操作人员的岗位操作资格证书；法定资格认可的单位进行定期检验(2)建立管理档案：电梯的技术文件，电梯的档案卡

26、片。(3)建立管理制度：包括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)建立自动化的、全年全天候的远程管理系统。6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，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

27、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。(4)作业人员的培训教育：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)高处作业的安全防护：在起重机上，凡是高度不低于2m的一切合理作业点，都应予以防护。安全防护的结构和尺寸应根据人体参数确

28、定；其强度、刚度要求应根据走道、平台、楼梯和栏杆可能受到的最不利载荷考虑。3)起重作业安全操作技术(1)吊运前的准备。包括：正确佩戴个人防护用品；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；根据被吊物情况，组织有关人员共同编制作业方案应急预案等。(2)起重机司机通用操作要求。（详见书上P282P283）(3)司索工安全操作要求。（详见书上P283P284）7游乐设施安全管理1)组织机构2)人员素质3)运营应具备的条件4)管理制度5)环境条件具体内容见书上P284P28

29、6。8客运索道安全管理要点1)客运索道安全管理措施。(1)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。(2)安全技术档案，保证资料的真实性、完整性和保存的价值性。(3)安全管理人员素质：责任心、经验、文化程度和工程技术人员比例。4)作业人员的培训教育：经考试合格，持证上岗，并且应定期或不定期地进行安全教育。(5)安全检查：包括经常性、定期性、突击性、专业性的和季节性等多种形式。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。2)客运架空索道安全特点(1)露天高处作业。(2)钢丝绳的安全影响大。(3)自然条件变化大、规则性差。(4)安全环节多、关联性差。(5)职

30、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)建立救护组织并组织救护人员定期救护演习，救护组织应包括内容见书上P288。(2)救护方法与设施：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，在最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。(3)单线循环式索道的救护：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）特种设备使用的操作规范、主要危险及预防控制措施（熟悉）（本题要求的基本内容与上题相似，不再重复）三）电站锅炉、液化石油气罐区、气瓶充装站等危险设施的安全及各类特种设备使用过程中的常见事故和采取的相应应急措施。（掌握）（书中仅对气瓶充装站有较多介绍，具体内容见书上P265P274，此处略）二、特种设备检修安全技术（一）特种设备检修安全技术专业知识1检修前的准备工作，设备停车步骤及注意事项，各类特种设备检修过程中的危险源的辨识和控