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100 mm，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0.2 t／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。
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