特种设备安全知识介绍.ppt

特种设备安全知识介绍福建省特种设备监督检验院曾钦达2008年09月联系方式福州市北环中路45号0591-8785100313705913066qindazeng,目录一、特种设备综述二、法规标准介绍三、事故案例介绍四、承压类特种设备知识介绍五、机电类特种设备知识介绍六、无损检测方法介绍七、科技发展趋势,一、特种设备综述,（一）特种设备定义与种类根据国务院特种设备安全监察条例（2003.6.1实施，国务院373号令）1、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。还包括场（厂）内机动车辆。特种设备包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。2、应用领域国民经济、人民生活的各个领域＋方方面面是国民经济和人民生活的重要基础设施2006年以特种设备为主要生产设备的行业产值占GDP的比重达64.13,（一）特种设备定义和种类,3、类别和品种按照特种设备目录（国质检锅[2004]31号，关于公布特种设备目录的通知，二OO四年一月十九日）。4、厂内机动车辆在条例修改后列入。目前在国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定（国务院412号令，二○○四年六月二十九日），明确职责由质量技术监督部门负责。类别划分目前按照机电类特种设备制造许可规则（试行）（国质检锅[2003]174号）附件1特种设备制造许可目录。,（二）特种设备特性,具有潜在危险性1、承压类特种设备具有爆炸、燃烧和有毒介质泄漏造成人员中毒等危险性。2、机电类特种设备具有剪切、坠落、触电、失稳、失效、倒塌等危险性。下面通过案例引出说明特种设备的危险性,辽阳市灯塔金航石化公司爆炸工人违规操作酿成惨剧,08年9月14日早晨，辽宁省辽阳市灯塔金航石油化工有限公司发生爆炸，辽阳市、灯塔市等30余台消防车在第一时间赶到现场施救。爆炸声甚至传到了40公里外的邻县，关于此次爆炸的死伤的更确切人数及发生的原因等，有关部门仍在清理和进一步核实中。经过核实，14日事故发生时当班共3名工人，为两男一女，由于当班工人违规操作，导致反应釜超温超压，引发事故发生。截至15日中午，确认事故已造成两人死亡，另有一名失踪者,,广西维尼纶集团有限责任公司有机车间爆炸事故,08年8月26日，事故造成16人死亡，另有6人失去联系，医院救治伤员60人,转移群众11500多人,08年6月3日茂名乙烯厂雷击爆炸,,中国石化集团茂名石化公司乙烯厂裂解装置，遭雷击引起短路起火，火头最高时约三十米，厂区附近村庄村民见状紧急自行疏散。,辽宁铁岭市清河特殊钢有限公司发生钢水包整体脱落事故,2007年4月18日辽宁铁岭市清河特殊钢有限公司发生钢水包整体脱落事故，装有30吨钢水的钢包在平移到铸锭台车上方时突然滑落，钢水撒出，冲进车间内5米远的一间房屋，造成在屋内正在交接班的32人全部死亡，6名操作工轻伤。钢包突然从空中坠落，烧红的高温钢水如同火山爆发一样从空中喷出，随即一股巨大的热浪将几十名工人喷倒，在一片惊慌失措中大家爬起来纷纷向车间外逃跑。死者被完全熔化，只能用DNA确认身份，融合到冷却了的钢里了，成为一块70平米左右的大铁饼。,（三）特种设备数量,1、2006年截止到2006年底，全国拥有特种设备总量为403.73万台，其中在用锅炉54.30万台，在用固定式压力容器158.80万台，在用氧舱3343台，在用罐车2.10万辆，在用电梯77.14万台，在用起重机械82.36万台，在用厂内机动车辆27.21万辆，在用客运索道836条，游乐设施1.40万台（套）。另有在用气瓶13085.67万只，在用压力管道30.31万公里。,（三）特种设备数量,2、2007年2007年全国已办理使用登记的特种设备数量达到443.32万台，比2006年增加9.8。另有气瓶1.32亿只，压力管道62.17万公里。全国现有持证的特种设备作业人员409.02万人，其中，2007年考核发证123.24万人。,2007年各类特种设备数量分布图,（四）特种设备生产情况,我国现有特种设备生产（含设计、制造、安装、改造、维修、气瓶充装）单位4.03万家，比2006年增加6。其中，设计单位2609家，制造单位11034家，安装改造维修单位13705家，气瓶充装单位12934家。,特种设备生产单位数量,,（五）特种设备安全监察和检验检测情况,截至2007年底，全国质检系统共设置特种设备安全监察机构2994个，其中国家级安全监察机构1个，省级特种设备安全监察机构32个，市级457个，县级2504个。全国特种设备安全监察人员共9119人。全国现有特种设备综合性检验机构556个，其中质检部门所属检验机构359个，行业及企业检验机构197个。检验机构人员共25056人，其中质检部门所属检验机构20061人。,二、法规标准介绍,中国特种设备法规标准体系分为五个层次法律行政法规部门规章安全技术规范引用标准第一层次法律安全生产法、产品质量法，特种设备安全监察条法（已正式启动制定程序）第二层次行政法规国务院特种设备安全监察条例特种设备地方性法规第三层次行政规章总局和地方政府令，事故处理规定等总局令拟订12件如起重机械安全监察规定，特种设备作业人员监督管理办法，特种设备质量监督与安全监察规定特种设备地方政府规章,二、法规标准介绍续,第四层次安全技术规范各项技术规程、规则，强制性国家标准拟订约150个,现有90余个包括安全监察规程、检验规程、检验规则等，如电梯监督检验规程，压力容器安全技术监察规程，压力容器定期检验规则，压力管道安装安全质量监督检验规则，特种设备无损检测人员考核与监督管理规则，机电类特种设备安装改造维修许可规则，机电类制造许可规则，锅炉压力容器使用登记管理办法，锅炉安装监督检验规则，起重机械制造监督检验规则，GB7588-2003,GB6067等第五层次安全技术规范引用标准（约1500多个）国家标准、地方标准，行业标准。如GB/T3323-2005,引用标准,特种设备安全监察条例介绍,1、特种设备的生产（含设计、制造、安装、改造、维修，下同）、使用、检验检测及其监督检查，应当遵守本条例，但本条例另有规定的除外。军事装备、核设施、航空航天器、铁路机车、海上设施和船舶以及煤矿矿井使用的特种设备的安全监察不适用本条例。房屋建筑工地和市政工程工地用起重机械的安装、使用的监督管理，由建设行政主管部门依照有关法律、法规的规定执行。2、特种设备生产单位对其生产的特种设备的安全性能负责。,3、锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施及其安全附件、安全保护装置的制造、安装、改造单位，以及压力管道用管子、管件、阀门、法兰、补偿器、安全保护装置等（以下简称压力管道元件）的制造单位，应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可，方可从事相应的活动。4、锅炉、压力容器、压力管道元件、起重机械、大型游乐设施的制造过程和锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施的安装、改造、重大维修过程，必须经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构按照安全技术规范的要求进行监督检验；未经监督检验合格的不得出厂或者交付使用。,5、特种设备使用单位应当使用符合安全技术规范要求的特种设备。特种设备在投入使用前或者投入使用后30日内，特种设备使用单位应当向直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门登记。登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置。6、特种设备使用单位应当对在用特种设备进行经常性日常维护保养，并定期自行检查。特种设备使用单位对在用特种设备应当至少每月进行一次自行检查，并作出记录。特种设备使用单位在对在用特种设备进行自行检查和日常维护保养时发现异常情况的，应当及时处理。特种设备使用单位应当对在用特种设备的安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表进行定期校验、检修，并作出记录。,7、特种设备使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求，在安全检验合格有效期届满前1个月向特种设备检验检测机构提出定期检验要求。检验检测机构接到定期检验要求后，应当按照安全技术规范的要求及时进行检验。未经定期检验或者检验不合格的特种设备，不得继续使用。电梯、客运索道、大型游乐设施的运营使用单位应当将电梯、客运索道、大型游乐设施的安全注意事项和警示标志置于易于为乘客注意的显著位置。8、锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施的作业人员及其相关管理人员（以下统称特种设备作业人员），应当按照国家有关规定经特种设备安全监督管理部门考核合格，取得国家统一格式的特种作业人员证书，方可从事相应的作业或者管理工作。,9、从事本条例规定的监督检验、定期检验、型式试验检验检测工作的特种设备检验检测机构，应当经国务院特种设备安全监督管理部门核准。特种设备使用单位设立的特种设备检验检测机构，经国务院特种设备安全监督管理部门核准，负责本单位一定范围内的特种设备定期检验、型式试验工作。从事本条例规定的监督检验、定期检验和型式试验的特种设备检验检测人员应当经国务院特种设备安全监督管理部门组织考核合格，取得检验检测人员证书，方可从事检验检测工作。检验检测人员从事检验检测工作，必须在特种设备检验检测机构执业，但不得同时在两个以上检验检测机构中执业。,四、承压类特种设备知识介绍,承压类特种设备包括锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道工作特性是承受内压锅炉、压力容器是指承载一定压力的密闭设备，压力管道是利用一定的压力来输送气体或者液体的管状设备具有较大危险性----爆炸危险内压或易燃、易爆介质引起----燃烧易燃、易爆介质引起----有毒介质泄漏,（一）锅炉,1、特种设备安全监察条例定义锅炉，是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并承载一定压力的密闭设备，其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0．1MPa（表压），且额定功率大于或者等于0．1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。2、分类----特种设备安全监察条例分类承压蒸汽锅炉电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉承压热水锅炉有机热载体锅炉有机热载体液相炉、有机热载体气相炉,2、锅炉分类（续）,----按照蒸发量（出力）大型锅炉，蒸发量≥100t/h，中型锅炉，蒸发量20100t/h小型锅炉，蒸发量≤20t/h----按照压力低压锅炉，额定压力≤1.6MPa中压锅炉，额定压力2.53.9MPa高压锅炉，额定压力9.814MPa超高压锅炉，额定压力1417MPa亚临界锅炉，额定压力1722.4MPa超临界锅炉，额定压力22.424.2MPa超超临界锅炉，额定压力24.228.0MPa,2、锅炉分类（续）,说明超临界压力锅炉是出口工质压力超过临界压力的锅炉。由于水的临界压力为22.1MPa（绝对），因而是指出口蒸汽压力大于22.1MPa的锅炉。常用的蒸汽参数为23.526.5MPa，538566℃。超超临界锅炉是在超临界参数的基础上采用更高的压力和温度，以进一步提高机组的热效率，因而它是提高参数的超临界锅炉或可称为优化的高效的超临界锅炉。其蒸汽参数一般为压力≥24.228MPa，过热汽温和再热汽温≥580600℃。----按照结构型式锅壳锅炉、水管锅炉----还有按照燃料、出口介质等分类,3、锅炉的工作原理,3、锅炉的工作原理（1）工作原理把燃料中的化学能，经过燃烧过程转化为热能（也可直接由电能转化为热能），再经过传热将热能传给水（或有机热载体），使水（或有机热载体）变成具有一定温度和压力的热水或蒸汽（或有机热载体）。---燃料中的化学能（电能）---锅炉---热水或蒸汽---这里燃料是广义的煤、柴油、重油、天然气、核燃料等（2）工作过程----燃料的燃烧过程炉膛内燃烧----传热过程通过受热面传递给锅内水或蒸汽（或有机热载体）----水（或有机热载体）的加热和汽化过程锅内水（或有机热载体）吸收热量变成具有一定温度和压力的热水或蒸汽（或有机热载体）,3、锅炉的特性参数,3、锅炉的特性参数----额定出力蒸汽锅炉用额定蒸发量t/h，表示每小时产生的蒸汽量热水锅炉用额定热功率MW，表示单位时间内产生并送入系统的热量。额定热功率0.7MW的出力相当于蒸发量为1t/h的蒸汽锅炉的出力。----额定压力锅炉出口处蒸汽或热水的最高工作压力----额定温度锅炉输出蒸汽或热水的最高温度锅炉的蒸发量从0.1至4000t/h，额定压力从0.01至28MPa,饱和蒸汽引出管,4、超超临界锅炉介绍,（1）特点超超临界机组比亚临界机组的发电煤耗低，在一定范围内，汽机的进汽温度或再热温度每提高10℃，机组热耗一般可下降0.25～0.3。在温度和其他条件相同情况下，蒸汽压力由16.2MPa提高到23.5MPa，300MW、600MW、1000MW机组净热耗下降分别约为1.3、1.6、1.8，机组容量愈大，采用超临界参数的效益越明显。目前国际上超超临界机组的发电效率可达45％～48，比亚临界机组提高6～9，比超临界机组高3～4，同时锅炉还有污染物排放低的特点，锅炉可带基本负荷且具有变负荷调峰能力等优点。根据我国国情，要批量建设百万千瓦级超超临界火电机组。华电国际邹县发电厂8机组供电煤耗282.28g/kW.h，比全国火电平均水平降低70g/kW.h（约20），每台机组年可节约标准煤45万吨。,（2）国际上超临界及超超临界锅炉的发展情况,国外发展超临界机组已有40多年。美国自1972年到1994年，1300MW大容量机组陆续投运了9台。到1985年，美国超临界机组投运近170套，占装机总容量的25，平均容量为580MW。美国电力研究所从1986年起就一直致力于开发32MPa,593/593/593℃超超临界燃煤火电机组。日本从单机容量450MW以上到1000MW火电机组，全部采用超临界及以上参数。到1985年已有82台超临界机组投入运行，装机容量约46800MW，占当时火电总装机容量的51。在1989年和1991年成功地投运2台700MW、31MPa、566℃／566℃／566℃的机组。1998年投运主蒸汽和再热蒸汽温度均为600℃的原町2号1000MW机组，该机组实测发电机端效率达44.7％。,前苏联单机容量最大的1200MW是在1980年投入运行的，到1985年底超临界机组就达到182台，占当时火电总装机容量的50.5。德国是研究、制造超临界机组最早的国家，1972年投运第一台容量为430MW的超临界机组，目前德国西门子公司已生产有10余台百万千瓦级发电机组。欧盟40余家公司合作开发超超临界火电机组，自1998年开始，计划用17年时间，开发35MPa，700/720/720℃的超超临界火电机组，设计净效率预计达到50以上。欧洲在1995～1999年间投运9台蒸汽压力28．5MPa～31.0MPa、温度545℃～587℃的超超临界机组。目前全世界投入运行的超临界以上的发电机组已有600多台。,（3）目前我国超超临界电站锅炉情况,----2006年8月18日，国产首台100万千瓦超超临界机组锅炉，华能玉环电厂一号锅炉首次点火成功。锅炉是HG-2953/27.46-YM1型超超临界锅炉，超超临界压力、一次中间再热平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬结构、П型布置、采用前后墙反向双切圆燃烧方式的直流锅炉。锅炉采用三菱重工的超超临界直流锅炉技术，是哈锅与三菱重工株式会社合作设计制造。----2006年2月16日，上海外高桥电厂三期两台100万千瓦超超临界燃煤发电机组正式开工。锅炉采用SG-2950/27.9-M530锅炉为单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构塔式锅炉、露天布置燃煤锅炉。设计由上海锅炉厂有限公司与技术支持方ALSTOM公司联合进行，上海锅炉厂制造。,华电邹县电厂100万千瓦超超临界机组锅炉本体于2006年9月7日进行36.63MPa整体水压试验一次成功。锅炉是DG-3000/26.15-II1型超超临界锅炉，锅炉采用超超临界变压直流炉、单炉膛、一次中间再热、前后墙对冲燃烧方式，平衡通风、运转层以下封闭以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。锅炉的设计、制造由东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克-日立公司及东方-日立锅炉有限公司合作完成。截止目前，我国运行和在建的超临界以上机组已超过100台。,（4）超临界及超超临界锅炉的关键检验技术探讨,----炉型及燃烧系统配置方式超临界及超超临界电站锅炉整体多采用Π型布置、塔式布置等结构。燃烧方式采用正压直吹反向双切圆、四角切圆方式燃烧、前后墙对冲燃烧、W型火焰等燃烧方式。这几种布置形式和燃烧方式在世界上都有成功的经验，我们应该进一步研究他们在使用状态高温高压部件温度场、应力场分布状态和特点，研究沿炉膛宽度方向热负荷及烟气温度分布，充分考虑低负荷稳燃和高效燃烧、炉内结渣、水冷壁高温腐蚀、低NOX排放、尾部对流受热面的磨损等方面的问题，同时对煤种变化和煤质变差趋势的适应能力、负荷调节能力等方面的问题。探讨设备可能的损坏形式，同时吸收国外的经验和教训，预防为主，确保锅炉设备安全生产。,----受压部件结构变压运行超临界及超超临界直流锅炉水冷壁有两种型式炉膛上部用垂直管、下部用螺旋管圈及内螺纹垂直管屏。螺旋管圈水冷壁锅炉也有两种型式，一种是光管，另一种是内螺纹管。应充分考虑炉膛烟温偏差，水冷壁管内介质流速和温度偏差，水冷壁管圈吸热不均导致温度偏差应力，频繁变化引起承压件上出现疲劳破坏。水冷壁管系制造安装难度及可能产生的缺陷，水冷壁运行状态下的高温腐蚀和磨损，炉膛结焦等。注意升降负荷时，出现的过烧和欠烧现象，防止发生膜态沸腾导致水冷壁管金属超温爆管。水冷壁螺旋管圈倾角为约24，管子规格Φ387，管子节距51，材料为SA-213T22。过热器、再热器管子金属壁温要考虑屏间偏差和同一管屏内的偏差，研究屏间烟气流速的变化，找出可能过热爆管和磨损的部位，采取积极的应对措施,4.2、受压部件结构,4.2、受压部件结构,,省煤器等锅炉尾部受热面磨损问题煤质煤灰的磨损特性与烟气温度高低、烟气流速的选取有关，烟温越高，灰粒越软，其磨损性也就越弱，对流受热面区域的烟气温度较高，灰粒的磨损特性较弱；灰粒磨损特性较强的区域为处于烟温较低的省煤器区域。采取防磨措施包括设计上控制实际烟气流速，提高对高灰分煤的适应性，在易发生磨损的地方设置了防磨盖板和烟气阻流板，防磨盖板和烟气阻流板，检查制造安装质量。,----锅炉承压部件采用的新材料超临界锅炉过热器、再热器材料、主蒸汽管道、再热蒸汽管道，采用了可抗高温腐蚀与蒸汽氧化的Super304H、HR3C、25Cr等奥氏体钢管和SA-213T91、SA-213T92等马氏体钢，末级过热器出口集箱与主汽导管采用了含Cr量达12的新型热强钢（P122）、SA-335P91、SA-335P92等马氏体钢。P92/T92等材料在我国属于新材料，国际上使用经验也不多。根据国际上主要制造商V﹠M公司提供的资料，P92管材蠕变试验才40000多小时，材料的持久性能尚须进一步的时间验证。超临界锅炉材料是一个重要的研究课题，也是我们检验工作的重点。P91/T91管子国产化，是我国冶金工业发展的标记，但是国产P91钢管及管件性能及管子加工质量尚须进一步提高。我们在XX电厂安装检验工地，就发现了假冒的ASMESA-335P91管子，制造质量达不到ASME标准的要求,（三）压力容器,1、特种设备安全监察条例定义压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0．1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2．5MPaL的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0．2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1．0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。2、压力容器分类按照压力等级、品种、介质毒性程度和易燃介质的划分（1）按压力容器的设计压力（Ｐ）分为低压、中压、高压、超高压四个压力等级，具体划分如下低压（代号Ｌ）０．１ＭＰａ≤Ｐ＜１．６ＭＰａ中压（代号Ｈ）１．６ＭＰａ≤Ｐ＜１０ＭＰａ高压（代号Ｈ）１０ＭＰａ≤Ｐ＜１００ＭＰａ超高压（代号Ｕ）Ｐ≥１００ＭＰａ,2、压力容器分类（续）,（2）按压力容器在生产工艺过程中的作用原理，分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器。具体划分如下----反应压力容器（代号Ｒ）主要是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、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉；----换热压力容器（代号Ｅ）主要是用于完成介质的热量交换的压力容器。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、硫化锅、消毒锅、染色器、烘缸、磺化锅、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等；----分离压力容器（代号Ｓ）主要是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、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等；----储存压力容器（代号Ｃ，其中球罐代号Ｂ）主要是用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等的压力容器。如各种型式的储罐。,2、压力容器分类（续）,（3）按照危害程度分类。压力容器划分为三类（压力容器的压力等级、品种、介质毒性程度和易燃介质的划分见附件一）----下列情况之一的，为第三类压力容器A.高压容器；B.中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；C.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10Mpa.m3）;D.中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘各大于等于0。5Mpa.m3）;E.低压容器（公限毒性程度为极度和高度危害介质，且PV乘积大于等于0.2Mpam3）；F.高压、中压管壳式余热锅炉；（注4）G.中压搪玻璃压力容器；H.使用强度级别较高（指相应标准中搞拉强度规定值下限大于等于540Mpa）的材料制造的压力容器；,2、压力容器分类（续）,I.移动式压力容器，包括铁路罐车汽车罐车J.球形储罐（容积大于等于50m3）；K.低温液体储存容顺（容积大于5m3。----下列情况之一的，为第二类压力容器（本条第1款规定的除外）A.中压容器；B.低压容器（公限毒性程度为极度和高度危害介质）；C.低压反应容器和低压储存容器（公限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；D.低压管壳式余热锅炉；E.低压搪玻璃压力F.压力容器。----低压容器为第一类压力容器（本条第1款、第2款规定的除外）。,3、超高压容器介绍,（1）超高压容器安全技术监察规程定义设计压力大于或者等于100MPa（表压，不含液体静压，下同），且设计压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL的气体、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的超高压容器；（2）数量最大的超高压人造水晶釜介绍超高压人造水晶釜是用于生产人造石英晶体（即人造水晶）的，设计压力150MPa,设计温度400C,内径250mm主体材质PCrNi3MoVA708等工作温度350380C公称壁厚92mm,工作压力138MPa，介质碱溶液11.25N,（3）人造石英晶体生长工艺,人造石英晶体生长采用的是水热温差结晶法，这是一种在高温高压下石英晶体的溶解与再结晶的方法（2），如图1。即在密闭的水晶釜内，作为培养体的石英石英放在下部，籽晶悬挂在上部，并在水晶釜内充满碱溶液（纯净水加适量的碱）。通过外部电加热，使水晶釜内产生140MPa左右的高压和350380C的高温后，石英石溶解成为SiO2过饱和溶液，并通过水晶釜内上下部温度差（下部比上部高3050C）所产生的溶液对流，将培养区的SiO2饱和溶液带至籽晶区形成过饱和而重新结晶，并逐渐长大形成人造石英晶体。,（4）超高压人造水晶釜结构,超高压人造水晶釜结构,（6）主要缺陷,---底部变形水晶釜底部台阶区域约100mm范围釜体-鼓胀变形，变形高度从0.2mm至1.5mm不等。原因水晶釜本身的工作温度就达到380℃，因此一旦温度测量与控制装置不合格，水晶釜的温度很容易超过400℃，在超过400℃（检验发现甚至有达到500-600℃的）的温度下长期工作，就会产生硬度下降，持久极限降低，甚至产生珠光体球化、石墨化等严重缺陷，使底部高温鼓胀变形，并最终导致堵底脱牙发生事故。实际上，如果温度控制不好，容易造成上下部温差过大，溶液对流速度加快，溶液更容易在釜体顶部螺塞内孔处结晶，使安全连接孔堵塞。因此，可以说温度测量与控制装置不可靠，是水晶釜产生变形、安全连接孔堵塞以致压力表、爆破片失效的主要原因。,---底部开裂底部开裂水晶釜釜体往往材质正常，没有材质劣化现象，其内径台阶处裂纹的产生与材质本身没有直接联系。釜底内径台阶处由于结构不合理而产生严重的应力集中是老式结构水晶釜开裂并失效的直接原因，由于该部位应力水平为整个釜体的最高区，且伴随有严重的腐蚀，在应力水平很高并且具备产生应力腐蚀条件的情况下，由于开、停车及温度、压力的波动以及材料的微小缺陷等原因，而在应力水平最高的内径台阶的某些局部区域（如加工或材料的微小缺陷处）首先出现屈服，从而导致该处保护膜（在水晶釜内壁，保护膜为NaFeSi2O）破裂。这样，应力腐蚀就产生了。在应力和腐蚀共同作用下，形成了裂纹并使裂纹不断扩展，最终导致水晶釜的破坏。,----产生应力腐蚀分析（1）碳钢及低合金钢在碱溶液中产生应力腐蚀的条件为5NaOH、120C。（2）水晶釜内壁工作在137MPa、380C，由于热迁移等作用，局部特别是结构缝隙处的NaOH很容易富集而使其浓度5。这样就具备产生应力腐蚀的条件。（3）水晶釜内壁本身为三向应力的最高区，而底部内径台阶处同时还承受直角台阶机械加工时产生的加工应力、由于紧配合产生的装配应力，再加上台阶处结构不连续等原因使局部形成很大的应力集中从而使得该处的应力达到很高的水平。,（6）超高压容器定期检验结论,----超高压容器定期检验后，检验机构应当出具检验报告。检验结论分为继续使用和判废。检验机构应当对检验结果和检验结论负责。----继续使用的超高压容器，应当按第五十三条的规定，确定下次检验时间。----符合以下情况之一的超高压人造水晶釜应当判废主要受压元件材质不清；主要受压元件内、外表面发现裂纹，未作修磨和修磨后强度核算不能满足要求；主要受压元件发现穿透性裂纹；主要受压元件材质发生劣化，影响安全运行；底部严重变形；从距釜体内表面20mm处至外表面的壁厚范围内，存在埋藏缺陷，经过检验发现缺陷已经扩展；容器本身原因引起耐压试验不合格；其他影响安全运行的缺陷。,（三）压力管道,1、特种设备安全监察条例定义压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0．1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。2、压力管道分类（1）按其用途划分为工业管道、公用管道和长输管道。,2、压力管道分类（续）,（2）危险程度分类----长输管道为GA类，级别划分为符合下列条件之一的长输管道为GA1级1输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P1.6MPa的管道；2输送有毒、可燃、易爆液体流体介质，输送距离①≥200km且管道公称直径DN≥300mm的管道；3输送浆体介质，输送距离≥50km且管道公称直径DN≥150mm的管道。2.符合以下条件之一的长输管道为GA2级1输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P≤1.6MPa的管道；2GA12范围以外的管道；3GA13范围以外的管道。①输送距离指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离；----公用管道为GB类，级别划分如下GB1燃气管道；GB2热力管道。,2、压力管道分类（续）,----工业管道为GC类，级别划分如下符合下列条件之一的工业管道为GC1级1输送GB5044职业性接触毒物危害程度分级中规定毒性程度为极度危害介质的管道；2输送GB50160石油化工企业设计防火规范及GBJ16建筑设计防火规范中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P≥4.0MPa的管道；3输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P≥4.0MPa且设计温度≥400℃的管道；4输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa的管道。符合以下条件之一的工业管道为GC2级1输送GB50160石油化工企业设计防火规范及GBJ16建筑设计防火规范中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P＜4.0MPa的管道；,2、压力管道分类（续）,2输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P＜4.0MPa且设计温度≥400C管道；3输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力P＜10MPa且设计温度≥400℃的管道；4输送流体介质，设计压力P＜10MPa且设计温度＜400℃的管道。3.符合以下条件之一的GC2级管道划分为GC3级；1输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P＜1.0MPa且设计温度＜400℃的管道；2输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力P＜4.0MPa且设计温度＜400℃的管道。,3、压力管道、安全保护装置和附属设施的界定,压力管道、安全保护装置和附属设施的界定（一）压力管道是指由管道组成件、管道支承件、安全保护装置和附属设施等组成的系统，用于输送气体或者液体的管状设备；（二）安全保护装置指压力管道上连接的安全阀、压力表、爆破片和紧急切断阀等；（三）附属设施指阴极保护装置、压气站、泵站、阀站、调压站、监控系统等；（四）管道的划分界限为管道与设备焊接连接的第一道环向焊缝、螺纹连接的第一个接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件的第一个密封面。,4、单元划分注册登记,1填报使用注册登记汇总表的原则如下----按长输管道、公用管道和工业管道分别至少填报1个或若干个使用注册登记汇总表；----长输管道管辖部门不同的，分别填报使用注册登记汇总表；----公用管道可分区域填报使用注册登记汇总表；----工业管道可按装置、工艺管道、公用工程管道等形式填报使用注册登记汇总表；----压力管道条数较少的单位，可只建立1个使用注册登记汇总表。2使用注册登记汇总表含有多个压力管道登记单元的，按下述原则确定每个压力管道登记单元----按设计管线表编号从始端至终端的每条管道为压力管道登记单元；----按物流输送的形式以物流从流出设备至流入设备之间的每条管道为压力管道登记单元；----按装置、系统形式以装置和系统内、外进行划分，以装置和系统内每条管道为压力管道登记单元；----采用工程编号为依据确定登记单元。,4、单元划分注册登记（续）,工业管道可选择本规则第八条任何一款方式确定登记单元。长输管道登记单元划分以站和站之间的管道为登记单元，建立若干登记单元。公用管道的热力管道的登记单元可按照工业管道确定；公用管道的燃气管道的登记单元可参照长输管道确定，也可采用工程编号为依据确定登记单元。门站和阀站内压力管道的登记单元按照工业管道确定。,5、安全状况等级,压力管道的安全状况以等级表示，分为1级、2级、3级和4级4个等级。1级安装资料齐全，设计、制造、安装质量符合有关法规和标准要求；在设计条件下能安全使用的压力管道。2级安装资料不全，但设计、制造、安装质量基本符合有关法规和标准要求的下述压力管道3级在用压力管道材质与介质不相容，设计、安装、使用不符合有关法规和标准要求；存在严重缺陷；但使用单位采取有效措施，经检验机构检验，可以在1至3年检验周期内和限定的条件下使用的在用压力管道。4级缺陷严重，难以或无法修复；无修复价值或修复后仍难以保证安全使用；检验结论为判废的压力管道。,五、机电类特种设备知识介绍,机电类特种设备包括电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。还包括场（厂）内机动车辆。特点----机电一体化设备----具有较大危险剪切、坠落、触电、失稳、失效、倒塌等危险性。场（厂）内机动车辆和大型游乐设施的观光车还有可能产生交通事故。,一电梯基本知识,一电梯1.特种设备安全监察条例电梯的定义电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏步）进行升降或者平行运送人、货物的机电设备。GB7024.1对电梯的阐述服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢运行在至少两列垂直或倾斜角小于15的刚性导轨之间。轿厢尺寸结构型式便于乘客出入或装卸货物。,电梯与自动扶梯是高层建筑不可缺少的交通运输设备，已经成为城市现代化程度的重要标志之一,2、电梯与起重机的区别,3．电梯的两大产品系列①垂直或倾斜角≤15度升降的载人、载货固定电力驱动设备升降式电梯②水平或微倾斜角输送乘客的固定电力驱动设备自动扶梯、自动人行道,曳引电梯结构示意图,1减速箱2曳引机3曳引机底座4导向轮5限速器6机座7导轨支架8曳引钢丝绳9开关碰铁１0终端开关11导靴12轿架13轿门14安全钳15导轨16绳头组合17对重18补偿链19补偿链导轮20张紧装置21缓冲器22底座23层门24呼梯盒25层楼指示26随行电缆27轿壁28操纵箱29开门机30井道传感器31电源开关32控制柜33曳引电机34制动器,3、三种驱动类型----曳引驱动----液压驱动----循环链（齿条）驱动曳引驱动现代电梯广泛采用曳引驱动方式。曳引机作为驱动机构，钢丝绳挂在曳引机的绳轮上，一端悬吊轿厢，另一端悬吊对重装置。曳引机转动时，由钢丝绳与绳轮之间的摩擦力产生曳引力来驱使轿厢上下运动。,4、四种拖动方式①交流双速（AC-2）②交流调压调速（VVF）③交流调频调压调速（VVVF）④直流调速（DC）5、五项工作条件①海拔不超过1000m；②机房温度5℃～40℃；③相对湿度不大于90；④供电电压波动7；⑤环境介质不含腐蚀性、易燃易爆及导电尘埃。,6、六个基本参数根据国质检锅[2003]251号文件①额定速度②额定载荷③驱动方式④调速方式⑤控制方式⑥提升高度7.七条性能指标①梯速5、－8;②加速度客梯最大值≤1.5m/s2、平均值≥0.48m/s2垂直振动加速≤25cm/s2、水平振动加速度≤15cm/s2；③开关门时间≤4s（门宽1000mm）；④噪声机房≤80db、轿厢≤55dB、开关门≤65dB；⑤平层准确度交流双速梯30mm、调速梯15mm；⑥平衡系数0.4～0.5；⑦具备规定安全装置。,8、整台电梯按不同的功能可分为八个系统,,八个系统,曳引机工作情况,直流永磁,无齿轮曳引机,无机房电梯上世纪末通力电梯公司推出了无机房电梯，特点是①把曳引机、控制柜等设置在井道里，取消了上置式机房；②采用了无齿轮曳引机等最新技术，放置在井道中的机电设施可以无维护或少维护。,限速器、安全钳；缓冲器；供电系统断相错相保护装置；超越上、下极限工作位置的保护装置；门电气联锁；紧急操作装置；检修运行。,安全保护装置,限速器和安全钳限速器和安全钳是电梯最重要的安全保护装置，也称之为断绳保护和超速保护。限速器的钢丝绳围绕着绳轮和底坑中的胀绳轮形成一个闭环，其绳头部与轿厢紧固在一起，并通过机械连杆与安全钳连起来。如果轿厢超速，限速器立即动作，触发夹绳装置夹紧钢丝绳。当轿厢下降时，钢丝绳拉动安全钳运作使安全钳对导轨产生摩擦力，把轿厢迅速制动在导轨上，停止运动。,电梯中需要的电气安全装置1、监控的装置检查检修门、井