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特种设备安全技术

一、特种设备安全基础知识

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、超重机械、客运索道、大型游乐设施。

依据其主要工作特点，要承压类特种设备和机电类特种设备。

（1）、承压类特种设备：是指承载一定压力的密闭设备或管状设备，包括锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道。

（2）机电类特种设备：是指必须由电力牵引或驱动的设备，包括电梯、起重机械、大型游乐设施、客运索道、场(厂)内机动车辆。

（一）承压类特种设备-压力容器

1、压力容器，一般泛指在工业生产中盛装用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程的气体或液体，并能承载一定压力的密闭设备。它被广泛用于石油、化工、能源、治金、机械、轻纺、医药、国防等工业领域。

2、压力容器工作特性

（1）结构特点

压力容器一般由筒体（又称壳体）、封头（又称端盖）、法兰、密封元件、开孔与接管（人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管）、附件（液位计、流量计、测温管、安全阀等）和支座等所组成。

（2）压力

压力容器的压力可以来自两个方面，一是在容器外产生的（增大）的，二是在容器内产生（增大）的。

1）最高工作压力，多指在正常操作情况下，容器顶部可能出现的最高压力。

2）设计压力，系指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度及其元件尺寸的压力，即标注在容器铭牌上的设计压力。压力容器的设计压力值不得低于最高工作压力。当容器各部位或受压元件所承受的液柱静压力达到5%设计压力时，则应取设计压力和液柱静压力之和来进行该部位或元件的设计计算；装有安全阀的压力容器，其设计压力不得低于安全阀的开启压力或爆破压力。容器的设计压力确定应按《钢制压力容器》GB150-1998的相应规定。

（3）温度

1）工作温度，是指容器内部工作介质在正常操作过程中的温度，即介质温度。

2）金属温度，系指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。任何情况下，元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。

3）设计温度，系指容器在正常操作时，在相应设计压力下，壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。当壳壁或元件金属的温度低于-20度，按最低温度确定设计温度；除此之外，设计温度一律按最高温度选取。设计温度值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度；对于零度以下的金属温度，则设计上温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。容器设计温度（即标注在容器铭牌上的设计介质温度）是指壳体的设计温度。

（4）介质

生产过程所涉及的介质品种繁多，分类方法也有多种。按物质状态分类，有气体、液体、液化气体、单质和混合物等；按化学特性分类，则有可燃、易燃、惰性和助燃四种；按它们对人类毒害程度，又可分为极度危害（I）、高度危害（II）、中度危害（III）轻度危害（IV）四级；按它们对容器材料的腐蚀性可分为强腐蚀性、弱腐蚀性和非腐蚀性。

3、压力容器的分类

压力容器分类方法很多，为利于安全技术监察和管理，《压力容器安全技术监察规程》将压力容器划分为三类。

（1）第三类压力容器：高压容器；中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pv乘积大于等于10MPa.m3）；中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pv乘积大于等于0.5MPa.m3）；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害的介质，且pv乘积大于等于0.2MPa.m3）；高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；使用强度级别较高的压力容器（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于或等于540Mpa的材料制造的压力容器）；移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车（液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车）和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等；球形储罐（容积大于等于50m3）；低温液体储存容器（容积大于5m

（2）第二类压力容器：中压容器；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害的介质）；低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；低压管壳式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器。

（3）第一类压力容器：低压容器（第三类和第二类规定的低压容器除外）。

4、安全附件

（1）安全阀。安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压阀门，它依靠介质自身的压力排出一定数量的流体介质，以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。当容器内的压力恢复正常后，阀门自行关闭，并阻止介质继续排出。安全阀分全启式和微启式。根据安全阀的整体结构和加载方式可以分为静重式、杠杆式、弹簧式和先导式四种。

（2）爆破片。爆破片装置是一种非重闭式泄压装置，由进口静压使爆破片受压爆破而泄放出介质，以防止容器或系统内的压力超过预定