《技术》              第一章 机械安全技术

机械安全基础知识

1.机械基本概念:若干个零部件连接构成,至少有一个零部件可运动的,并且配备动力系统,是具有特定应用目的的组合。包括:①单台的机械:木材加工机械、金属切削机床、起重机。②实现完整功能的机组或大型成套设备:自动生产线、加工中心、组合机床。③可更换设备。

2.机械安全:①指所有阶段安全(生产安装阶段×)。②安全由整机安全状态、人的安全行为、人机和谐关系保证。

3.机械分类:①动力机械:电动机、内燃机、蒸汽机。②金属切削机械:车床、钻床、X床。③金属成型机械:锻压机械、铸造机械。④交通运输机械。⑤起重运输机械:起重机、运输机、升降机、卷扬机。⑥工程机械:挖掘机、铲运机、工程起重机。⑦农业机械:拖拉机。⑧通用机械:泵、风机、压缩机、阀门、真空设备、分离机械、减(变)速机、干燥设备、气体净化设备。⑨轻工机械:纺织、食品加工、印刷、制药、造纸机械。⑩专用机械:冶金、采煤、化工、石油机械。

4.机械性危险(有形.见血):①形状或表面特性。②相对位置。③动能。④势能(重力/弹性势能)。⑤质量和稳定性。

⑥机械强度不够导致的断裂或破裂。⑦料堆坍塌,土岩滑动造成掩埋所致的窒息危险(触电窒息×)。

5.非机械性危险(无形.非接触):①电气危险(电击、电伤)。②温度危险(灼烫、冷冻)。③噪声危险。④振动危险(职业病)。⑤辐射危险(电离/非电离辐射)。⑥材料危险(粉尘毒害)。⑦忽视人机工程学(人机界面、工作体位)。

☆机械使用过程中,只有机械性和非机械性危害,不选爆炸、火灾等危险因素。

[机械危险部位及防护措施]

1.转动的危险防护:①转动轴:无凸起→12mm净距相互滑动的护套;有凸起→固定式防护罩全面封闭。②对旋式轧辊→钳型防护罩。③牵引辊→钳型条减少间隙。④辊式输送机(辊轴交替驱动)→驱动轴下游安防护罩;所有的辊轴都被驱动无须安。⑤轴流风机:安装在通风管道内部不存在危险。⑥径流通风机:进风口导管保护,且入口覆盖防护网。⑦啮合齿轮:固定式防护罩内壁红色,装电气联锁,防护外壳应便于开启进行维护保养。⑧旋转的有辐轮→金属盘片弹簧离合器。⑨砂轮机:防护罩标出旋转方向最高线速度

2.直线运动的危险防护:②砂带机:远离操作者的方向止逆装置。②极限位置至墙不小于500mm。③配重块:全部行程封闭。④冲压机:能够感知手指的特殊失误防护装置。⑤剪刀式升降机:利用帘布封闭,维修时用障碍物(木块)顶住。

3.转动和直线运动的危险防护:①齿条齿轮:固定式防护罩全部封闭。②皮带传动:焊接金属网与皮带距离50mm

防护罩设置:传动机构离地面2m以下;2m以上+两轮中心距离3m以上、皮带宽度15cm以上、皮带回转速度9m/min以上。

4.常见防护装置:金属板焊接的防护箱罩→齿轮传动或传输距离不大的传动装置;金属骨架或金属防护网→皮带传动装置;栅栏式防护→防护范围比较大,移动机械移动范围内临时作业的现场防护。

☆实现机械安全的措施:第一步[本质安全设计措施]→第二步[安全防护措施]→第三步[使用安全信息](提示性安全措施)。

[本质安全设计措施]

1.合理的结构型式:机器零部件形状;运动机械部件相对位置设计(安全距离);足够的稳定性。

2.限制机械应力以保证足够的抗破坏能力:专业符合性要求;采用螺栓连接、焊接等连接紧固可靠(不是合理的结构型式);防止超载应力(设置薄弱环节,易熔塞、限压阀、断路器);良好的平衡和稳定性。

3.使用本质安全的工艺过程和动力源:①爆炸环境中的动力源,采用全气动全液压控制操纵机构、“本质安全”电气装置;②采用安全的电源;③防止与能量形式有关的潜在危险;④改革工艺控制有害因素。

4.控制系统的安全设计:控制系统的设计;软硬件安全;提供多种操作模式及转换功能(考虑正常/非正常作业);手动控制器符合人机学;考虑复杂机器的特定要求(定向失效模式)。

5.材料和物质的安全性:材料的力学性能(抗拉强度等);对环境的适应性;避免材料毒性;防止火灾和爆炸风险。

6.机械的可靠性设计:①机械设备要尽量少出故障,即设备的可靠性(指标:可靠度、故障率、平均寿命/平均无故障工作时间、维修度)②出故障要容易修复,即设备的维修性(可达性、零部件标准化与可换性、考虑维修人员安全)。

☆使用可靠性已知的安全相关组件;关键组件或子系统加倍(或冗余)和多样化设计;操作的机械化或自动化设计;

[安全防护措施] 1.防护装置、2.保护装置、3.补充保护措施。(注意区分)

1.防护装置:为机器的组成部分,采用壳、罩等物理屏障,将人与危险隔离。(固定式、活动式、联锁防护装置)

①隔离作用(人):防止人体任何部位进入机械危险区。②阻挡作用:防止飞出物打击,高压液体意外喷射,防止人体灼烫。

③容纳作用:接受机械抛出、掉落的零件、碎片。④其他作用:有特殊要求的场合,还应对电、高温...密封、吸收或屏蔽。

☆安全防护装置的要求:满足安全防护装置的功能要求;构成元件及安装的抗破坏性;不应成为新的危险源;不应出现漏保护区(不易拆卸);满足安全距离的要求;不影响机器的预定使用;遵循安全人机工程学原则;满足某些特殊工艺要求。

2.保护装置:通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险,消除或减小风险的装置。

①联锁装置:用于防止危险机器功能在特定条件下(通常是指只要防护装置未关闭)运行的装置。

②能动装置:一种附加手动操纵装置,与启动控制一起使用,并且只有连续操作时,才能使机器执行预定功能。

③保持-运行控制装置:只有当手对操纵器作用时,机器才能启动并保持机器功能。(按下去就一直动,连续操作×)

④双手操纵装置:归属于安全防护措施-保护装置。(本质安全设计措施×)

⑤敏感保护设备:用于探测人体或人体局部且停机。(探测周边环境×)

⑥有源光电保护装置:通过光电发射和接收元件完成感应功能的装置,可探测特定区域内由于不透光物体

⑦机械抑制装置:靠其自身强度,防止危险运动的机械障碍(如楔、轴、撑杆、销)的装置。

⑧限制装置:防止机器或危险机器状态超过设计限度(如空间限度、压力限度、载荷力矩限度)的装置。

⑨有限运动控制装置(也称行程-限制装置):与机器控制系统一起作用的,使机器元件做有限运动的控制装置。

☆保护装置技术特征

①保护装置零部件的可靠性应作为其安全功能的基础,寿命期限内,不会因零部件失效使保护装置丧失主要保护功能。

②保护装置应能在危险事件即将发生时,停止危险过程。

③重新启动的功能,即当保护装置动作第一次停机后,只有重新启动,机器才能开始工作。

④光电式、感应式保护装置应具有自检功能,当出现故障时,应使危险的机器功能不能执行或停止执行,并触发报警器。

⑤保护装置必须与控制系统一起操作并与其形成一个整体,保护装置的性能水平应与之相适应。

⑥保护装置的设计应采用“定向失效模式”的部件或系统、考虑关键件的加倍冗余,必要时还应考虑采用自动监控。

☆安全防护装置的选择原则

①机械正常运行期间操作者不需要进入危险区的场合,优先考虑选用固定式防护装置,适当高度的栅栏,通道防护装置。

②机械正常运转时需要进入危险区的场合,当需要进入危险区的次数较多,需经常开启固定防护装置会带来作业不便时,可考虑采用联锁装置自动停机装置可调防护装置自动关闭防护装置双手操纵装置可控防护装置

③对非运行状态的其他作业期间(如机器的设定、查找故障、维修等)需进入危险区的场合,需要移开或拆除防护装置,或人为抑制安全装置功能时,可采用手动控制模式-动操纵装置双手操纵装置点动-有限的运动操纵装置

3.补充保护措施:① 实现急停功能的组件和元件(急停装置:为红色掌揿/蘑菇式开关/拉杆操作开关,附近衬托色为黄色);②被困人员逃生和救援的措施;③隔离和能量耗散的措施;④提供方便且安全搬运机器的装置;⑤安全进入机器的措施;

[使用安全信息]

1.使用强度(优先顺序)::安全色→安全标志→警告信号→直到警报器。☆使用上,图像优于文字。

2.使用信息的类别:标志、符号(象形图)、安全色、文字警告;信号和警告装置;随机文件(操作手册、说明书)。

3.安全色:红(危险/禁止;紧急)、黄(注意/警告;异常)、绿(安全;正常、提示性)、蓝(指令/执行;强制性)

4.安全标志(半年一检)①禁止标志:红色带斜杠圆环、黑色符号、白色背景。②警告标志:黑色正三角形、黑色符号、黄色背景。③指令标志:圆形,白色符号、蓝色背景。④提示标志:方形、白色符号及文字、绿色背景。

5.信号和警告装置:听觉信号(紧急、紧急撤离、警告)、视觉信号(警告、紧急)、视听组合信号。

6.信号安全要求:①听觉信号在接收区内的任何位置都不应低于65dBA。②紧急视觉信号应使用闪烁信号灯,频闪效应会削弱闪光信号的可察觉性。③警告视觉信号的亮度应至少是背景亮度5倍,紧急视觉信号10(至少2倍于警告)

[机械制造生产场所安全技术]

1.通道要求:①道路上部管架和栈桥净高不得小于5m。②机床之间主要通道不应小于2000mm;次要通道不应小于1000mm。③厂房大门净宽度应比最大运输件宽度大600mm,比净高度大300mm;④人流与货流通道口不少于2个。

2.机床间距:(小<6m/6-12m/大>12m10t/特大型>30t①机床操作面间距:1.1/1.3/1.5/1.8;②机床后面/侧面离墙柱间距:0.8/1.0/1.0/1.0;③机床操作面离墙柱间距:1.3/1.5/1.8/2.0

3.采光照明:①备用照明不低于一般照明-照度值10%。②安全照明不低于一般照明-照度标准值10%。水平疏散通道不应低于1Lx,垂直疏散区域5Lx

③厂房跨度大于12m时,窗户宽度不应小于开间长度的一半;车间通道覆盖长度应大于90%安全通道长度;多跨厂房相连应有天窗,跨与跨不能用墙封死;近窗的灯具单设开关,充分利用自然光。

4.物资堆放:白班存放量为加工量的1.5倍,夜班2.5倍(最大存放量)。堆垛高度≤1.4m,且高与底边长之比≤3

5.作业场地:人行通道高差300mm设防止踏空线、防止绊脚线。

6.其他要求:重型机床高于500mm的操作平台周围应设高度不低于1050mm的防护栏杆;钢直梯3m以上部分应设安全护笼。冷加工车间通道,人工运输1m,电瓶车单向1.8m,对开宽3m,叉车3.5m

 

金属切削机床及砂轮机

1.金属切削机床机械危险:①卷绕和绞缠(回转件上的突出形状-埋头螺栓)。②挤压、剪切的冲击(接近型的挤压危险、通过型的剪切危险、冲击危险)。③引入或卷入、碾轧的危险。④飞出物打击的危险(失控的动能、弹性元件的位能、液体或气体位能)。⑤物体坠落打击的危险。

2.防止机械危险安全措施

①机床结构:有稳定性、机床外形(无尖锐、有防护)。

②运动部件:1.封闭、设置防护装置、使用信息提示2.限位装置3.惯性冲击的往复运动部件,设置缓冲装置4.限定最小安全距离(身体500.300。臂120.250.手指25.脚趾50)。5.设置超负荷保护装置,标明极限使用条件6.两个运动部件不允许同时运动时,控制机构连锁。

③夹持装置:夹紧过程的结束(达到预紧力)与机床运转的开始相联锁;放松应与结束相联锁。机床运转时,装置不应动作。

④工作平台和通道上的最小净高度2100mm,最小净宽度600mm,最佳800mm。高度超过500mm时,安装防坠落护栏。

⑤相邻地板最大高度差不超过4mm,地板最大开口35mm球,下面有人工作的非临时通道,20mm球。

[砂轮机]

1.砂轮机加工的特点:①砂轮的运动速度高。②砂轮的非均质结构。③磨削的高热现象。④大量磨削粉尘。

2.砂轮装置组成:砂轮(安全防护重点)、主轴、卡盘、防护罩。

3.磨削加工危险因素:机械伤害、噪声危害、粉尘危害。

[砂轮机的安全要求]

1.砂轮主轴:①砂轮主轴端部螺纹旋向须与砂轮工作时旋转方向相反外壁标明旋转方向;②端部螺纹应足够长,切实保证整个螺母旋入压紧(L旋入厚度>l螺母厚度);③主轴螺纹部分须延伸到紧固螺母的压紧面内,但不得超过砂轮最小厚度内孔长度的1/2h>H/2)。③压紧螺母的机械强度应低于砂轮主轴的机械强度。

2.砂轮卡盘:①一般用途-卡盘不得小于砂轮直径的1/3,切断用途-1/4;②卡盘与砂轮不接触部位应有不小于1.5mm的间隙。③左右两部分的直径和压紧面径向宽度尺寸应相等。④砂轮与卡盘间应用柔性材料衬垫,直径比压紧面大2mm

3.砂轮防护罩:①总开口不大于90°,砂轮安装轴水平面以下加工时可125°,上方任何情况都应不大于65°。②卡盘外侧面与防护罩开口边缘之间应不大于15mm。③防护罩上方可调护板与砂轮圆周表面间隙应可调整至6mm以下(砂轮磨损时小于1.6mm);④托架与砂轮圆周表面间隙应小于3mm(补偿磨损不大于2mm)。⑤主轴中心线平面以上小于30°,可不设护板。

4.其他要求:①噪声小于80dB。②粉尘浓度不超过10mg/m³。③绝缘电阻不小于1MΩ。④砂轮只可单向旋转。⑤应使用砂轮的圆周表面进行磨削作业,不宜使用侧面,操作者站在砂轮的斜前方。⑥禁止多人共用一台砂轮机同时操作。⑦经第一次修整的砂轮以及发现运转不平衡的砂轮,应进行平衡试验。

 

【冲压剪切机械】

[冲压事故分析]

1.冲压事故的共同特点:①危险状态:滑块做上下往复直线运动。②操作危险区:压力机滑块安装冲模后,冲模的垂直投影面的范围的模口区。③危险时间:随着滑块的下行程,上下模具的相对距离变小甚至闭合的阶段。

2.冲压事故的原因:①动作单一。②作业频率高。③噪声和振动大。④设备原因。⑤人手脚配合不一致,多人操作不协调。

3.实现冲压安全的对策:①采用手用工具送取料,避免人手伸入模口区。②设计安全化模具,缩小模口危险区,设置滑块小行程,使人手无法伸进模口区。③提高机械化和自动化水平,代替人工送、取料。④在操作区采用安全装置,保障滑块的下行程期间,人手处于危险模口区之外。解决冲压事故的根本措施是在本质安全措施的基础上,在操作区使用安全防护装置。

[压力机-安全保护]

1.操作控制系统(离合器、制动器、脚踏/手操作装置)。

①刚性离合器:不需要额外动力源,滑块→停止在上死点。②摩擦离合器:滑块→停止在行程的任意位置

③保证在气动、液压和电气失灵的情况下,离合器立即脱开(“离”),制动器立即制动

禁止在机械压力机上使用带式制动器来停止滑块。

⑤须有急停按钮。在执行停机控制的瞬时动作时,必须保证离合器立即脱开、制动器立即接合。(动作不大于0.2s

⑥在设计时应保证任一零件失效可不使其他零件联锁失效。脚踏操作与双手操作应具有联锁控制。

2.安全防护装置:安全保护装置(活动式、固定栅栏式、推手式、拉手式)。安全保护控制装置(双手操作、光电保护)。

①双手操作装置:1.双手操作原则(松开任一按钮即停止。双手同时离开操作按钮时停止×)。2.重新启动原则。3.最小安全距离原则(按钮至压力机)。4.操纵器间隔260mm,按钮不得突出台面或遮盖。5.多人操作,都配置,一起操作才启动。

②光电保护装置(使用最广泛):1.保护范围(保护高度不低于滑块最大行程与装模高度调节量之和,保护长度应能覆盖操作危险区)。2.自保功能(按“复位”按钮,才能再次启动)。3.回程不保护功能(上行程不保护。行程进行保护×)。4.自检功能。5.响应时间(不得超过20ms)。6.抗干扰性(电磁、人造光、高温辐射)。

3.消减冲模危险区的措施:①减少上、下模非工作部分的接触面,将上模座正面和侧面制成斜面、倒钝外廓和非工作部件的尖角。②当冲模闭合时,上下模座平面的最小间距应大于60mm。③手工上下料时,设空手槽。④急停按钮≤0.2s制动。

[剪板机安全技术要求]

①剪板机应有单次循环模式;②必须设置紧急停止按钮前面后面分别设置。③每一个检测区域严禁安装多个复位装置。④危险区开口小于6mm,可不配置安全防护装置。⑤后挡料、前拖料不能调整到刀口下方。⑥剪板机不应独立操作,2-3人。

 

木工机械

1.木工机械事故:第一位是平刨床,第二位是锯机类。

2.木材加工危险因素:①机械危险:刀具的切割伤害(概率高,直接原因-木材天然缺陷、刀具高速运动、手工送料)、木料的反弹冲击伤害、木屑碎片抛射飞出物伤人。②生物效应危险:取决于木材种类接触时间操作者自身的体质条件。可引起皮肤症状视力失调过敏病状。③化学危害:中毒、皮炎、损害呼吸道黏膜。④木粉尘伤害:肺叶纤维化症状,鼻癌(浓度不超过3mg/m³)。⑤火灾和爆炸的危险。⑥噪声(梳状槽)和振动危害。

3.安全装置:①刀具和刀具主轴应能承受-最高许用转速的应力、切削应力、制动过程的应力。②刀具总成应进行平衡试验。[木工平刨床—安全技术]

1.作业平台:①工作台面离地面高度应为750-800mm。②导向板和升降机构应能自锁或被锁紧。

2.刨刀轴:①刀轴必须是圆柱形结构,方形刀轴×。②装刀梯形槽应上底在外,下底靠近圆心;刀槽应为封闭型半封闭型。③刨刀片径向伸出量不得大于1.1mm。④须经强度试验和离心试验。⑤能10s时间内停止。⑥夹紧后不得发生径向移动。

⑦压刀条相对于刀体的滑移量不超过规定的要求(不得滑移×)。

3.加工区安全防护装置:①非工作状态下,护指键必须在工作台面全宽度上盖住刀轴。②刨削时仅打开与工件等宽的相应刀轴部分。③整体护罩或全部护指键应承受1kN径向压力,发生径向位移后与刀刃的剩余间隙要大于0.5mm。④安全装置闭合时间不得大于80ms。爪形护指键式的相邻键间距应小于8mm。⑤装置不 得涂耀眼颜色,不得反射光泽。⑥吸尘罩宜采用气动设计。电动设计×

[带锯机—安全技术]

1.带锯条的安全要求:①齿深不得超过锯宽的1/4。②锯条焊接接头不得超过3个,两接头之间长度应为总长的1/5以上。③带锯条的横向裂纹超长应切断重新焊接。(不得使用有裂纹的带锯条×)

2.操控机构的要求:①启动按钮应设置在能够确认锯条位置状态、便于调整锯条的位置上。②上锯轮机动升降机构应与锯机启动操纵机构联锁下锯轮应装制动装置。③必须设置急停控制按钮。

3.带锯机安全防护装置:①锯轮防护:上锯轮内应有缓冲材料,上锯轮处于任何位置,防护罩均应能罩住锯轮3/4以上表面,上锯轮处于最高位置时与内衬不小于100mm。②机床空运噪声最大90dBA)。③锯轮、主动轮应做平衡试验。

[圆锯机—安全技术]

1.圆锯机主要伤害:锯片的切割伤害、木材的反弹抛射打击。

2.锯片和刀具:①圆锯片连续断裂2齿出现裂纹时应停止使用,圆锯片有裂纹不允许修复使用(☆区分带锯条)。圆锯片使用前应进行压料或拨料并经过刃磨。②刀具的安全防护罩应采用部分封闭式结构,便于锯片的更换和锯机的调整维修。

3.分料刀:①设置在出料端减少木材对锯片的挤压防止木材反弹的装置。②优质碳素钢45。③应有足够的宽度以保证其强度和刚度,其宽度应介于锯身厚度与锯料宽度之间,在全长上厚度要一致。④分料刀的引导边应是楔形的,以便于导入,其圆弧半径不应小于圆锯片半径。⑤应能在锯片平面上作上下和前后方向的调整,分料刀顶部应不低于锯片圆周上的最高点;与锯片最靠近点的不超过3mm,其他各点不超过8mm

4.手用工作装置:推棒的长度应不小于400mm,推块长度300-450mm,宽度80-100mm,厚度15-20mm

手动进料圆锯机必须装有分料刀; 自动进料圆锯机须装有止逆器压料装置侧向防护挡板,送料辊应设防护罩

 

【铸造】

1.铸造设备:砂处理、造型造芯、金属冶炼、铸件清理设备。☆浇筑作业包括烘包、浇筑、冷却。

2.铸造作业危险有害因素:尘毒危害、火灾及爆炸、灼烫、机械伤害、高处坠落、噪声振动、高温和热辐射。

一氧化碳→冲天、电的烟气中;二氧化碳→烘烤砂型或砂芯;二氧化硫→焦炭熔化金属,浇包、砂芯干燥、浇铸。

3.铸造作业安全技术措施

①工艺布置:污染较小的造型、制芯工段布置在最小频率风向的风侧,铸造布置在最小频率风向的风侧;大型铸造车间的砂处理、清理工段可布置在单独厂房内;造型、落砂等工序宜固定作业工位场地,便于采取防尘措施。

②工艺设备:混砂不宜采用扬尘大的爬式翻斗,宜采用带称量装置密闭混砂机。输送散料的带式输送机应设封闭罩。

③工艺方法:冲天炉熔炼不宜加萤石;回用热砂应进行降温去灰处理。

④工艺操作:宜采用湿法作业(电环境×)。落砂等操作条件较差场合→机械手遥控铁水容积80%。铁水工具应预热

⑤建筑要求:熔化、落砂、清理区应设避风天窗。铸造厂房宜南北方向布局。

⑥除尘:电弧炉干式高效除尘器,冲天炉机械排烟净化设备(区分)。通风除尘系统的设计参数应按最大烟气量考虑(平均烟气量×)。当粉尘排放浓度在400-600mg/m³时,最好利用自然通风和喷淋装置进行排烟净化;颚式破碎机上部落差小于1m时,可只做密闭罩而不排风。不论上部有无排风,当下部落差大于或等于1m时,下部均应设置排风密封罩。

 

【锻造】

1.锻造的危险有害因素:机械伤害、火灾爆炸、灼烫(☆多选只选这3个)☆造型机轧伤→铸造。 ☆低碳钢锻造温度750-1250℃。

2.锻造安全技术措施:①防护罩需用铰链安装在锻压设备的不动部件上。②\空气锤或蒸汽-空气自由锤一般是用手柄操纵,模锻锤的脚踏板应置于挡板之下。③停车按钮为红色,比启动按钮高10-12mm。启动装置必须保证对设备进行迅速开关。④高压蒸汽管道上必须装有安全阀凝结罐,以消除水击现象,降低突然升高的压力。⑤蓄力器必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管(自动泄压×)的装置。⑥任何类型的蓄力器都应有安全阀,加铅封。安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内。⑦安设在独立室内的(☆没前提不选)重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器。⑧新安装大修理后根据设备图纸技术说明书应验收及试验。⑨紧固模具的斜楔应经退火处理,锻锤端部只允许局部淬火。⑩制动器不应采用气、液或电作制动动力。

【安全人机工程】

[人的生理特性]

1.人体特性参数:尺度参数、动态参数、生理参数(耗氧量、心跳和呼吸频率、人体表面积)、生物力学参数(握力/推力)。

2.人体能量代谢:基础代谢、安静代谢、活动代谢。(影响因素:作业类型、作业方法、作业姿势、作业速度)

3.冬季采暖温度:Ⅰ级:≥18℃。 Ⅱ级:≥16℃。 Ⅲ级:≥14℃。 Ⅳ级:≥12℃。

4.劳动强度及分级:Ⅰ级:i15轻劳动。Ⅱ级:15i20中等。Ⅲ级:20i25重。Ⅳ级:i25极重。临界值-偏轻

①Ⅰ级(轻劳动):上臂用力为主1.坐姿(打字、缝纫、脚踏开关)。2.立姿(操作仪器,控制查看设备)。

②Ⅱ级(中等):手和臂、臂和腿、臂和躯干-持续动作、:锯木头、卡车、锻造、操作风动工具、粉刷、间断搬运中等重物除草、锄田、摘水果。

③Ⅲ级(重劳动):臂和躯干-负荷工作:搬重物、铲、锤锻、锯刨或凿硬木、割草、挖掘。

④Ⅳ级(极重劳动):大强度的挖掘、搬运,快到极限节律的极强活动。

6.疲劳的定义

①肌肉疲劳(或称体力疲劳):过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象,一般只涉及大脑皮层的局部区域

②精神疲劳(或称脑力疲劳):与中枢神经有关,是一种弥散的、不愿意再做任何活动的懒散感觉,肌体迫切需要得到休息。

7.疲劳产生的原因

①工作条件因素:1.劳动制度和生产组织不合理,如:作业时间过久、强度过大、速度过快、体位欠佳(☆不是人的因素);

2.机器设备和工具条件差,设计不良,如控制器显示器不适合人;3.工作环境差,如照明欠佳、噪声太强、振动、高温。

②作业者本身因素:作业者的熟练程度、操作技巧、身体素质及对工作的适应性,营养、年龄、休息、生活条件、劳动情绪。

大多数影响因素都会带来生理疲劳,但是肌体疲劳与主观疲劳感未必同时发生,有时肌体尚未进入疲劳状态,却出现了心理疲劳。如劳动效果不佳、劳动内容单调、劳动环境缺乏安全感、劳动技能不熟练等原因会诱发心理疲劳

8.消除疲劳的途径:①在进行显示器设计时充分考虑人的生理、心理因素;②通过改变操作内容、播放音乐克服单调乏味的作业;③改善工作环境,科学安排环境色彩、装饰及布局,保证合理的温湿度、充足光照;④避免超负荷的体力脑力劳动。

9.改进单调作业措施:培养多面手;工作延伸;操作再设计;显示作业终极目标;推行消遣工作法;改善工作环境。

[人的心理特性]: 能力;性格;需要;情绪(急躁、烦躁);意志。

[机械的特性]

①信息接收:检测度量的范围广,能检测电磁波等人无法测量的量。

②信息处理:机器若按预先编程,可快速、准确地进行工作;对处理液、气体比人优越,但处理柔软物体不如人;能够正确地进行计算,但难以修正错误;图形识别能力弱;能进行多通道的复杂动作。

③信息的交流与输出:不如人手,难做精细的调整(☆考归属)。只能按程序运转,不能随机应变。

④学习与归纳能力:学习能力、灵活性较差,只能理解特定的事物,决策方式只能通过预先编程来确定。

⑤可靠性和适应性:可靠性与成本有关,对意外事件则无能为力;固定不变,不易出错,出错则不易修正。(☆考归属)

1.人优于机器的功能:①感知方面,人的某些感官更优越。②人能够运用多种通道接收信息,而机器只能按设计的固定结构和方法输入信息。③人具有高度的灵活性和可塑性,能随机应变,自动系统离不开人的参与。④人能长期大量储存信息并能综合利用记忆的信息进行分析和判断。⑤人具有总结和利用经验,改进工作的能力。⑥人能进行归纳推理,并能创造发明。⑦人的最重要特点是有感情、意识和个性、社会性。

2.机器优于人的功能:①机器能平稳输出巨大的动力。②机器的动作速度极快,信息传递、加工和反应的速度也极快。③机器运行的精度高。④机器的稳定性好,重复工作而不疲劳单调。⑤机器对特定信息的感受和反应能力一般比人高,可以接受超声、电离辐射。⑥机器能同时完成多种操作,且可保持较高的效率和准确度。⑦机器能在恶劣的环境条件下工作。

[人机系统]

1.人机系统的类型:人工操作系统、半自动化系统、自动化系统。

人工操作系统、半自动化系统人机共体,或机为主体,人是操作者与控制者。

☆其系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性机器的本质安全性人为失误状况

自动化系统以机为主体,人是监视者管理者。只有在自动控制系统出现差错时,人才进行干预,采取相应措施。

☆自动化系统安全性主要取决于机器的本质安全性机器的冗余系统是否失灵人处于低负荷时的应急反应变差

2.人机系统的可靠度 ☆并行工作冗余法、后备冗余法。

①人机串联系统的可靠度(不出错)R=R1*R2*Rm 。串联可靠度变低了(折上折),一般可以通过并联的形式来提高可靠度。

②系统由两人监控时,机器一旦发生异常状况应立即切断电源。

正常状况(相当于两人串联,增加误操作率)R=R1*R2*Rm机器异常(两人并联,多一份保障):R=[1-1-R1)(1-R2]*Rm

☆看清题目问的是人的可靠度还是人机可靠度 

[人机作业环境]

1.照明环境:①来自光源的光通量是最主要的物理量和最基本的光度量。②适当的照明条件能提高近视力和远视力;③视觉疲劳可通过闪光融合频率和反应时间方法进行测定;④照明不良的另一极端是对象目标与背景亮度的对比过大,或物体周围背景发出耀眼光线,这叫炫光,人会因瞳孔缩小而导致视物模糊。

2.光环境:①有控制要求的房间,开设窗户不仅为照明,还有针对作业人员心理和生理的需要;②各种视觉显示器之间的亮度差应避免大于10:1,确保显示器使用时无闪烁;③出于减少反射光引起视物不清及保密等理由,可不设或少设窗户。

3.色彩环境:①眼睛疲劳:.最甚,.次之,黄绿.蓝绿.绿不易引起视觉疲劳且认读速度快、准确度高。

蓝色.绿色会抑制各种器官的兴奋并使机能稳定,起到降低血压及减缓脉搏的作用。红色反之。

4.色彩控制应注意:①作业场所色彩设计时,应考虑色彩环境与作业安全、视觉工效之间的关系。②面对作业人员的墙壁,避免采用强烈的颜色对比;③避免过多地使用黑色、暗色或深色;④避免有光泽的或具有反射性的涂料(包括地板在内);⑤避免过度使用反射性强的颜色,如白色;⑥控制台或工作台应为低的颜色对比;⑦避免环境中有高饱和色。

 

 

                   第二章 电气安全技术

电气事故及危害

1.电气事故分类:触电事故、电气火灾爆炸事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故、电路事故。

2.电击(电流通过人体造成的伤害)

①直接接触电击:触及正常状态下带电的带电体;安全措施:绝缘、屏护、间距

②间接接触电击:触及故障状态下,意外带电的带电体;安全措施:接地、接零、等电位连接

③单线电击:人体站在导电性地面或接地导体上(绝缘垫×),人体某一部位触及带电导体;发生最多;危险程度取决于带电体电压人体电阻鞋袜条件地面状态

④两线电击:不接地状态的人体某两个部位同时触及不同电位的两个导体;危险程度决定于接触电压人体电阻

⑤跨步电压电击:人体进入地面带电的区域时,两脚之间承受的跨步电压造成的电击。故障接地点(高压故障接地点)附近,有大电流流过的接地装置附近、防雷接地装置附近、可能落雷的高大树木或高大设施所在的地面均可能发生。

3.电伤(电流转换成热能、机械能等其他形态的能量作用于人体造成的伤害)

[电弧电伤]

①电弧烧伤:弧光放电造成的烧伤,最危险的电伤。高压、低压电弧都能造成严重烧伤。包括融化的炽热金属飞溅烫伤

②皮肤金属化:电弧使金属熔化金属微粒渗入皮肤造成的伤害。

③电光眼:弧光放电时,由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害(怕光、流泪、视物模糊)。

[电流电伤]

①电流灼伤:电流通过人体电能转换成热能造成的伤害。电流途径上的电阻越大,电流灼伤越严重。

②电烙印:电流通过人体后留下的永久性斑痕。☆电弧烧伤、电流灼伤所导致的永久性疤痕属于电烙印×

③电气机械性伤害:电流作用于人体时,由于中枢神经强烈反射和肌肉强烈收缩作用造成的机体组织断裂、骨折。磕墙上×

[电流对人体的作用]

1.电流对人体作用的生理反应

小电流对人体的作用主要表现为生物学效应,给人以不同程度的刺激,使人体组织发生变异。电流对机体除直接起作用外,还可能通过中枢神经系统起作用。

数十至数百毫安的小电流通过人体短时间使人致命→心室纤维性颤动(每分钟1000次以上-心电图T波前半部分)。

2.电流对人体作用的影响因素:①电流大小;②种类(低压工频伤害最大);③持续时间;④通过途径(左手至心脏系数1.5)。对于电击来说最危险的频率是50Hz(接触最多)。心脏是最薄弱的环节(大脑×)。电流大小、通电时间之间有密切关系。

3、电流大小对人的影响(三个阈值)

①感知电流:使人有感觉的最小电流,且与时间无关。男性1.1mA,女性0.7mA,最小感知电流0.5mA,且与时间无关。

②摆脱电流:人触电后能自行摆脱带电体的最大电流。与个体生理特征、电极形状、电极尺寸有关。摆脱概率50%,男性16mA,女性10.5mA;摆脱概率99.5%,分别为9mA6mA。☆女性约为男性的2/3

③室颤电流:通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流。(室颤影响因素:电气参数-持续时间、电流途径、电流种类;个体特征-机体组织、心脏功能 ☆看清问哪个)

4.人体阻抗2000-3000Ω)

①随着接触电压升高,人体电阻急剧降低。②如皮肤长时间湿润,则角质层变得松软而饱含水分,皮肤电阻几乎消失。③大量出汗后,人体阻抗明显降低。④接触面积增大、接触压力增大、温度升高时,人体阻抗也会降低。⑤与个体特征有关。

5.触电事故分析:①错误操作和违章作业造成的触电事故多;②低压设备触电事故多;③移动式设备和临时性设备触电事故多;④电气连接部位触电事故多;⑤每年6-9月触电事故多;⑥农村触电事故多。

 

【触电防护】

☆直接接触防护:绝缘、屏护、间距;间接:接零、接地、双重绝缘、重复接地、不导电环境。兼防:安全电压、漏保。

[绝缘]

1.绝缘电阻:衡量绝缘性能的基本指标,用兆欧表测量,任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000Ω。

2.绝缘材料分类:①固体绝缘材料(绝缘漆或胶);②液体绝缘材料(矿物油、硅油);③气体绝缘材料(六氟化硫、氮气)。

3.绝缘材料性能:电性能、热性能、力学性能、化学性能、吸潮性能、抗生物性能。

①电性能:绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流、介质损耗。(区分热性能)

☆固体绝缘材料的漏导电流有两条途径:体积途径(体积电阻率,单位是Ω·m)和表面途径(表面电阻率,单位Ω)。

☆介电常数是表明绝缘极化特征的性能参数。介电常数越大,极化过程越慢。

绝缘电阻是漏导电流遇到的电阻,是直流电阻判断绝缘质量最基本、最简易的指标。绝缘物受潮后绝缘电阻明显降低。

☆电阻率是相应于在稳定直流状态下材料所表现的电阻率。

②热性能:耐热性能、耐弧性能、阻燃性能、软化温度、黏度。(热弧阻软黏

☆耐热性能-允许工作温度来衡量。☆软化温度-固体绝缘在高温下维持不变形的能力。☆黏度-绝缘液体流动性。

☆耐弧性能-指接触电弧时表面抗炭化的能力。无机绝缘材料的耐弧性能优于有机

☆阻燃性能-用氧指数(保持燃烧所需的最低氧浓度)表示。氧指数21%以下-可燃性材料,21%-27%-自熄,27%以上-阻燃。

③吸潮性能:包括吸水性能、亲水性能。

4.绝缘破坏:绝缘击穿、绝缘老化、绝缘损坏。

①气体绝缘击穿:由碰撞电离导致的电击穿。击穿后绝缘性能很快恢复。平均击穿场强随着电场不均匀程度的增加而下降。

②液体绝缘击穿:由碰撞电离导致的电击穿,与其纯净程度有关。液体密度大、电子自由行程短、积聚能量难度大,击穿强度比气体高。受杂质、湿度、电压作用时间、电场均匀程度影响。(液体绝缘击穿后,绝缘性能在一定程度上得到恢复)。

③固体绝缘击穿:1.电击穿(作用时间短、击穿电压高);2.热击穿(作用时间较长,而击穿电压较低);3.电化学击穿(作用时间很长、击穿电压很低);4.放电击穿(无高低长短)。☆固体绝缘击穿后将失去其原有性能。

[屏护和间距]

1.屏护的安全作用:防止触电(防止触及或过分接近带电体)、防止短路及短路火灾、防止被机械破坏、便于安全操作。

2.屏护装置

遮栏高度不应小于1.7m,下部边缘离地面高度不应大于0.1m。户内栅栏(插地)高度不应小于1.2m;户外不应小于1.5m

②低压设备,遮栏与裸导体的距离不应小于0.8m,栏条间距离不应大于0.2m;网眼遮栏与裸导体之间的距离不宜小于0.15m

③凡用金属材料制成的屏护装置,必须接地(或接零)。④悬挂标识牌。⑤栅栏出入口门上安装信号装置和联锁装置。

3.架空线路的间距须考虑:气温、风力、覆冰、环境条件。

导线与建筑物的最小距离                               导线与树木的最小距离

线路电压kV

1kV

10kV

35kV

 

线路电压kV

1kV

10kV

35kV

垂直距离m

2.5

3.0

4.0

 

垂直距离m

1.0

1.5

3.0

水平距离m

1.0

1.5

3.0

 

水平距离m

1.0

2.0

架空线路与绿化区或公园树木的距离不得小于3m

架空线路断线接地时,为了防止跨步电压伤人,在离接地点4-8m范围内,不能随意进入。

在低压作业中,人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.1m。在10kV作业中,无遮栏时,人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.7m;有遮栏时,遮栏与带电体之间的距离不应小于0.35m

[保护接地]

1.IT系统:I表示配电网不接地或经高阻抗接地(发电端-工作接地);T表示电气设备外壳直接接地(用电端-保护接地)。

①只有在不接地配电网=没有工作接地)中,单相接地电流较小,才通过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全范围。

③保护接地适用于各种不接地配电网。凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部位,除另有规定,均应接地。

③在380V不接地低压配电网中,保护接地电阻RE4Ω;不超过100kV·A时,可以放宽到 RE10Ω。

IT系统可以将电压降到安全范围内(仍有电压,不切断线路)。通常设置在发生漏电事故后仍需要正常运行的用电设备(不能装漏电保护装置),如消防、矿井通风、手术室。

2.TT系统:TT系统只能把220V电压降至110V→在接地的配电网中,单相电击的危险性比不接地的配电网单相电击的危险性大;漏电设备对地电压一般不能降低到安全范围以内;只有在采用其他防止间接接触电击的措施有困难的条件下才考虑采用TT系统。②在TT系统中应装设能自动切断漏电故障的漏电保护装置(剩余电流保护装置)。③缺点:一般的短路保护不起作用,不能及时切断电源,使故障长时间延续下去。④优点:过电压防护性较好,单向电击危险性小(剩余电流保护)。⑤TT系统主要用于低压用户,即用于未装备配电变压器,从外面直接引进低压电源的小型用户。⑥TT系统-星形连接。

[保护接零]

1.TN系统:短路电流促使线路上的短路保护迅速动作,从而迅速断开电源,但不能将设备上的故障电压降到安全范围内。

保护接零能在一定程度上降低漏电设备对地电压。

2.TN系统速断和限压要求:配电线路或固定式电气设备的线路,故障持续时间不宜超过5s;手持式电动工具、移动式电气设备的线路或插座回路,电压220V-0.4s 380V-0.2s。否则,应采取能将故障电压限制在许可范围之内的等电位连接措施。

为了实现保护接零要求,可以采用一般过电流保护装置或剩余电流保护装置(漏电保护器)。

3.保护接零应用范围

TN-S系统:最好用,可用于有爆炸危险,或火灾危险性较大,或安全要求较高的场所,宜用于有独立附设变电站的车间。

TN-C-S系统:宜用于厂内设有总变电站,厂内低压配电的场所及非生产性楼房(住宅楼房)。

TN-C系统:可用于无爆炸危险、火灾危险性不大、用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。

除非接地的设备装有快速切断故障的自动保护装置(漏电保护装置),不得在TN 统中混用TT方式(接零又接地×)。

ITTTTN所有低电压配电网均应设置短路保护装置-空气开关√

4.重复接地作用:①减轻零线断开或接触不良时电击的危险性。②降低漏电设备的对地电压。③改善架空线路的防雷性能。

④缩短漏电故障持续时间(加速线路保护装置的动作√)。

5.工作接地:配电网在变压器或发电机中性点的接地。

①工作接地的主要作用是减轻各种过电压的危险。可限制中性线对地电压不超过50V、非接地不超过250V

②工作接地电阻一般要求RN 4Ω;在高土壤电阻率地区,允许放宽至RN 10Ω。

③在直接接地的10kV系统中,工作接地应与变压器外壳的接地、避雷器的接地分开。

6、等电位连接:主等电位连接导体的最小截面积不得小于最大保护导体截面积的1/2,且不得小于6mm²。设备与设备外导体之间的局部等电位连接线的截面积不得小于该设备保护零支线截面积的1/2

[保护导体]

1、保护导体组成:(保护接地线、保护接零线、等电位联结线——人工保护导体、自然保护导体。)

①交流电气设备应优先利用建筑物的金属结构、生产用的起重机的轨道、配线的钢管等自然导体作保护导体。

②在低压系统,允许利用不流经可燃液体或气体的金属管道作保护导体。

③保护导体干线必须与电源中性点和接地体(工作接地、重复接地)相连。保护导体支线应与保护干线相连。为提高可靠性,保护干线应经两条连接线与接地体连接。

④为了保持保护导体导电的连续性,所有保护导体,包括有保护作用的PEN线上均不得安装单极开关和熔断器。

⑤各设备的保护(支线)不得串联连接,即不得利用设备的外露导电部分作为保护导体的一部分。

⑥人工保护导体可以采用多芯电缆的芯线、与相线同一护套内的绝缘线、固定敷设的绝缘线、裸导体。

2.保护导体截面积

①采用单芯绝缘导线作保护零线时,有机械防护的不得小于2.5mm²;没有机械防护的不得小于4mm²。

②兼用作中性线、保护零线的PEN线最小截面积:铜质不得小于10mm²,铝质不得小于16mm2,如系电缆芯线不得小于4mm²。

3.保护接零截面积:相线截面≤16mm²时,PE线(保护接零)=相线截面积。>16mm²时,不小于16mm²。>3516mm²,为1/2

[接地装置]

1.自然接地体:用于其他目的,但与土壤紧密接触的金属导体。当自然接地体的接地电阻符合要求,可不敷设人工接地体(发电厂和变电所除外)。自然接地体至少应有两根导体在不同地点与接地网相连(线路杆塔除外)。

2.接地线

①交流电气设备应优先利用自然导体作接地线。在非爆炸危险环境,如自然接地线有足够的截面,可不再另敷设人工接地线。

②非经允许,接地线不得作其他电气回路使用。不得利用蛇皮管、保温层的金属外皮或金属网、电缆的金属护层作接地线。

3.接地装置安装:①接地体上端离地面深度不应小于0.6m(农田地带不应小于1m), 并应在冰冻层以下。接地体的引出导体应引出地面0.3m以上;接地体离独立避雷针接地体地下水平距离不得小于3m;离建筑物墙基地下水平距离不得小于1.5m

②为防止机械损伤和化学腐蚀,穿管或用角钢保护。③采取网络接地时还应注意防止高电位引出和低电位引入的可能性。

4.接地装置连接

①接地装置地下部分的连接应采用焊接,并应采用搭焊,不得有虚焊。②利用自然导体作接地线时,其伸缩缝或接头处应另加跨接线,以保证连续可靠。③接地线与管道的连接可采用螺纹连接或抱箍螺纹连接,但必须采用镀锌件,以防止锈蚀。

[双重绝缘](防止间接接触电击)

 

绝缘

0类设备

工作绝缘(基本绝缘)电线包一层皮

工作绝缘

2MΩ

0I类和I类设备

工作绝缘(基本绝缘)+附加保护措施

保护绝缘

5MΩ

II类设备“回”

双重绝缘/加强绝缘

加强绝缘

7MΩ

III类设备

安全特低电压供电

 

 

Ⅱ类设备在其明显部位应有""形标志。凡属双重绝缘的设备,不得再行接地或接零。

[安全电压]

1.安全电压限值:工频安全电压的限值为50V,直流安全电压的限值为120V

2.安全电压额定值(42V36V24V12V6V 612467

①特别危险环境使用的手持电动工具→42VⅢ类工具;

②有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯→36V/24V;(采用24V以上,必须采取直接接触电击的防护措施)。

③金属容器内、隧道、水井、大面积接地导体的狭窄、行动不便的环境→12V

④特殊场所(水下)→6V

[安全电源及回路配置]

1.安全电源:①通常采用安全隔离变压器作为特低电压的电源。②安全隔离变压器的一次线圈与二次线圈之间有良好的绝缘。③不论采用什么电源,特低电压边均应与高压边保持双重绝缘的水平。④单相安全隔离变压器的额定容量不应超过10kV·A,三相的不应超过16kV·A。电铃用变压器的额定容量不应超过100V·A。玩具用变压器的额定容量不应超过200V·A

⑤Ⅰ类电源变压器可能触及的金属部分必须接地(或接零)。其电源线中,应有一条专用的黄绿相间颜色的保护线。

⑥Ⅱ类电源变压器不采取接地(或接零)措施,没有接地端子。

2.回路配置:①安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离,并不得与大地、保护接零(地)线或其他电气回路连接。②安全电压设备的插销座不得带有接零或接地插头或插孔。③安全隔离变压器的一次边和二次边均应装设短路保护元件。④功能特低电压要求,装设必要的屏护或加强设备的绝缘,以防止直接接触电击;当该回路与一次边保护零线或保护地线连接时,一次边应装设防止电击的自动断电装置,以防止间接接触电击。

[电气隔离和不导电环境](防止间接接触电击的安全技术措施)

1.电气隔离:指工作回路与其他回路实现电气上的隔离。安全原理是在隔离变压器的二次边构成了一个不接地的电网,阻断在二次边工作的人员单相电击电流的通路。

2.电气隔离的回路必须符合以下条件:①电源变压器必须是隔离变压器。与安全隔离变压器一样,隔离变压器的输入绕组与输出绕组没有电气连接,并具有双重绝缘的结构。隔离变压器的空载输出电压不应超过1000V。②二次边保持独立。③二次边线路电压过高或线路过长,都会降低这种措施的可靠性。④隔离回路中的各台设备的金属外壳之间应采取等电位连接措施。

3.不导电环境:①电压500V及以下者,地板和墙每一点的电阻不应低于50kΩ;电压500V以上者不应低于100kΩ。②保持间距或设置屏障,防止人体在工作绝缘损坏后同时触及不同电位的导体。③具有永久性特征。④为了保持不导电特征,场所内不得有保护零线或保护地线。⑤有防止场所内高电位引出场所范围外和场所外低电压引入场所范围内的措施。

[漏电保护]

1.漏电保护装置分类:①按动作原理→电压型、电流型。②按有无电子元器件→电子式、电磁式。③按极数→二..四极。

2.漏电保护作用:①防止直接接触电击、间接接触电击。用于防止直接接触电击时,只作为基本防护措施的补充保护措施。

②漏电保护装置也可用于防止漏电火灾,以及用于监测一相接地故障。③电子式漏电保装置灵敏度高,动作参数容易调节,但其可靠性较低、承受电磁冲击的能力较弱。

3.漏电保护装置的动作参数:①电流型漏电保护装置的主要动作参数是动作电流动作时间。电流型一般指剩余电流型漏保。

②≤30mA-高灵敏度-用于防止人触电事故;30mA<≤1000mA-中灵敏度-防止触电事故和漏电火灾;>1000mA-低灵敏度-防止漏电火灾和监视一相接地故障。☆为了避免误动作,保护装置的额定不动作电流不得低于额定动作电流的1/2。防止触电的漏电保护装置宜采用高灵敏度、快速型装置。

4.动作信号:电压型-故障电压。电流型-漏电电流/触电电流。

5.安装漏电保护装置

必须安装漏电保护装置:属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具;生产用的电气设备;施工工地的电气机械设备;安装在户外的电气装置;临时用电的电气设备;机关、学校等除壁挂式空调外的电源插座;游泳池、浴池的电气设备;安装在水中的供电线路和设备;医院中可能直接接触人体的电气医用设备

②装设不切断电源的报警式漏电保护装置:应急、消防等不允许突然停电的场所。

可以不安装漏电保护装置:使用特低电压供电的设备、一般环境条件下使用的具有双重绝缘或加强绝缘结构的设备、使用隔离变压器且二次侧为不接地系统供电的设备,没有漏电危险和触电危险的。

 

【电气防火防爆】

[电气引燃源](危险温度、电火花、电弧)

1.危险温度:①短路;②接触不良;③过载;④铁芯过热;⑤散热不良;⑥漏电(集中在一点局部发热);⑦机械故障(电动机被卡死或轴承损坏、缺油。电机空转×);⑧电压过高(恒定电阻)或过低(恒定功率)。☆考实例区分。

2.电火花和电弧

①工作火花:正常工作产生的电火花。如:控制开关插销火花、电刷火花、断路器接通、断开线路时产生的火花。

②事故火花:发生故障时出现的火花(不愿发生的)。如:短路火花、接地时产生的火花;熔丝熔断时产生的火花;连接点松动火花;闪络。☆事故火花还包括由外部原因产生的火花,如:雷电火花、静电火花电磁感应火花

☆电火花是电极间的击穿放电,大量电火花汇集起来即构成电弧。它们能引起燃烧,使金属熔化飞溅、构成二次引燃源。

[危险物质和爆炸危险环境]

1.爆炸危险物质:Ⅰ类-矿井甲烷;Ⅱ类-爆炸性气体(氢气)、蒸气、薄雾;Ⅲ类-爆炸性粉尘、纤维(ⅢA级:可燃性飞絮。ⅢB级:非导电性粉尘。ⅢC级:导电性粉尘)。

2.危险物质的主要性能参数:①闪点:点火时能发生闪燃的最低温度。闪点越低、危险性越大。②燃点:物质在空气中点火时发生燃烧,移开火源仍能继续燃烧的最低温度。③引燃温度:又称自燃点或自燃温度,可燃物质不需外来火源、即发生燃烧的最低温度。④爆炸极限:分为爆炸/温度浓度极限(甲烷5%-15、乙炔1.5%-82%、氢气1.5%-75%)。⑤最小点燃电流比。⑥最大试验安全间隙:25mm一个容器内燃爆不引起另一个容器内燃爆的最大连通间隙(ⅡA<ⅡB<ⅡC)。

3.气体.蒸气爆炸危险环境:0区:密闭容器、储油罐内部气体空间。②1区:油罐顶上呼吸阀附近。③2区:油罐外3m内。

4.粉尘.纤维爆炸危险环境:20区:粉尘容器、旋风除尘器、搅拌器设备内部的区域。②21区:频繁打开的粉尘容器出口附近、传送带附近设备外部邻近区域。③22区:粉尘袋、取样点周围的区域.☆受粉尘量、粉尘爆炸极限、通风条件影响。

5.划分危险区域原则:连续级释放源-0区(持续出现/长时间出现/短时间频繁出现)。一级释放源-1区(可能出现/周期性出现/偶然出现)。二级释放源-2区(运行时不出现/短时间偶然出现)。

②通风良好,应降低爆炸危险区域等级;通风不良,应提高爆炸危险区域等级。

③局部机械通风在降低爆炸性气体混合物浓度方面比自然通风、一般机械通风更为有效时,可采用局部机械通风。

良好的通风标志是混合物中危险物质的浓度被稀释到爆炸下限的1/4以下;一般控制在爆炸下限1/5以下。

⑤在障碍物、凹坑和死角处,应局部提高爆炸危险区域等级。

⑥利用堤或墙等障碍物,限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散,可缩小爆炸危险区域的范围。

⑦建筑物内,宜以厂房为单位划定爆炸危险区域范围。

⑧当厂房内空间大,释放源释放的易燃物质量少时,可按厂房内部分空间划定爆炸危险的区域范围。

[防爆电气设备]☆今年重点

1.防爆电气设备类型:隔爆型d、增安型e、本质安全型i、正压型P、充油型o、充砂型q、浇封型m

①增安型设备e:在正常时不产生火花、电弧、高温的设备上采取加强措施以提高安全水平的电气设备。

②本质安全型设备i:正常状态下和故障状态下产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。

2.防爆电气的设备及保护级别:①矿井甲烷-Ⅰ类电气设备-MaMb。②爆炸性气体环境-Ⅱ类电气设备-GaGbGcGas)。

③爆炸性粉尘环境-Ⅲ类电气设备-DaDbDc三级。(a→很高;b→高;c→加强)

☆易混串联点:危险区域划分为0区的,应使用Ⅰ/Ⅱ类电气设备?  0-气体环境-Ⅱ类,20-粉尘环境-Ⅲ类。

3、防爆电气设备的标志:Ex d B T3 GbEx-防爆型电器,d-隔爆型,ⅡB-爆炸性气体环境,T3-组别,Gb-保护级别。

4.爆炸危险环境中电气设备选用:在爆炸危险环境应尽量少用携带式设备和移动式设备,应尽量少安装插销座。

[防爆电气线路]

1.线路敷设方式

①当可燃物质比空气重时,电气线路宜在较高处敷设直接埋地(电缆沟×);架空敷设时宜采用电缆桥架;电缆沟敷设时,沟内应充砂,并宜设置排水措施;电气线路宜在有爆炸危险的建筑物的墙外敷设;

②钢管(PC管×)配线可采用无护套的绝缘单芯或多芯导线。在爆炸性气体环境内钢管配线的电气线路必须做好隔离密封。

③在1区内电缆线路严禁有中间接头,在2区、20区、21区内不应有中间接头。高压线路应进行热稳定校验。

④架空电力线路严禁跨越爆炸性气体环境,架空线路与爆炸性气体环境的水平距离,不应小于杆塔高度的1.5倍。

⑤爆炸危险环境导线允许载流量不应高于非爆炸危险环境的允许载流量。

⑥电缆内部为绞线,终端应采用定型端子接线鼻子

2.导线材料:①爆炸危险环境应优先采用铜线,不宜采用油浸纸电缆;②有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆。

[电气防火防爆技术]

1.消除或减少爆炸性混合物:①采取封闭式作业-防泄漏;②清理现场积尘-防积累;③设计正压室-防侵入;④采取开式作业或通风措施-稀释;⑤在危险空间充填惰性气体或不活泼气体;⑥安装报警装置-10%报警。

2.消除引燃源:①根据爆炸危险环境的特征和危险物的级别、组别选用电气设备和线路。②保持设备清洁有利于防火。

3.隔离和间距:10kV变配电室不得设在爆炸危险环境的正上方或正下方;②配电室允许通过走廊或套间与火灾危险环境相通,但走廊或套间应由非燃材料制成。③毗连变配电室的门窗应向外开,通向无爆炸或火灾危险的环境。

4.爆炸危险环境接地/接零:①从防止触电的角度考虑不要求接地/接零的部位,也应接地/接零,并实施等电位连接。②将所有设备的金属部分全部接地/接零,并连接成连续整体。③采用TN-S系统,并装设双极开关同时操作相线和中性线(保护导体最小截面积,铜不小于4mm²,钢不小于6mm²)。④在不接地配电网中,必须装设一相接地时或严重漏电时能自动切断电源的保护装置或能发出声、光双重信号的报警装置。

5.电气灭火:①高压应先断开断路器,后断开隔离开关;低压应先断开电磁起动器或低压断路器,后断开闸刀开关。②二氧化碳灭火器、干粉灭火器可用于带电灭火,泡沫灭火器不宜用于电气灭火。③人体位置与带电体之间的仰角不应超过45°。④水枪喷嘴至带电体距离,电压10Kv及以下者不应小于3m。二氧化碳等不导电灭火剂,电压10Kv及以下者不应小于0.4m

 

【雷击和静电防护】

1.雷电种类:①直击雷;②感应雷(静电感应、电磁感应);③球雷(一团特殊状态下的带电气体)。

☆直击雷和感应雷在线路和管道上产生-闪电电涌;在空间上-辐射电磁波。

2.雷暴日:15d/a→少雷地区;>40d/a→多雷地区。

3.雷电的危害 ☆区分:电性质、热性质、机械性质的破坏作用。

①火灾爆炸:高温电弧引燃邻近可燃物造成火灾(热);高电压造成的二次放电引起爆炸性混合物爆炸(电);巨大雷电烧毁导体,引起火灾爆炸(热);球雷侵入引起火灾(热);冲击电压击穿电器设备的绝缘导致短路引起火灾(电)。

②电击:直击雷和二次放电造成的电击(电);雷击点导致接触电压和跨步电压电击(电);绝缘损坏,高压窜入低压(电)。

③设备设施毁坏:冲击电压毁坏电气设备的绝缘,烧断电线或劈断电杆(电);静电力和电磁力的破坏作用(机械);使雷电流通道中液体急剧蒸发,造成被击物爆碎(机械)。

④大规模停电:电力设备或电力线路被破坏后可能导致大规模停电(电)。

4.防雷分类:按火灾和爆炸的危险性、人身伤亡的危险性、政治经济价值分为三类。

①第一类防雷建筑物:“0”、“且”。1.制造、使用或储存火药及其制品,遇电火花会引起爆炸爆轰,从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物。2.具有0区,20区爆炸危险场所的建筑物。3.具有1区,21区爆炸危险场所,而且因电火花引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡。火药制作车间、汽油提炼车间。

②第二类防雷建筑物:“国”、“大”、“2”、“但”。有爆炸危险的露天气罐和油罐。

③第三类防雷建筑物:“省”。省级档案馆、省级重点文物保护的建筑物。

5.防雷装置:外部防雷装置:由接闪器、引下线、接地装置组成。内部防雷装置:防雷等电位连接、防雷间距。

①接闪器:避雷针、避雷线、接闪网、均压环类型。建筑物金属屋面(搭接长度不小于100mm)可作为除第一类工业建筑物以外的接闪器。锈蚀30%以上应予以更换。保护范围计算:建筑物→滚球法(半径:一类30m二类45m三类60m)、电力装置→折线法。接闪线一般采用截面不小于50mm²的热镀锌/铜绞线。

②避雷器和电涌保护器:正常时处在不通的状态;出现雷击过电压时,击穿放电,切断过电压,发挥保护作用;过电压终止后,迅速恢复不通状态,恢复正常工作。各种电涌保护器,无冲击波时表现为高阻抗,冲击到来时急剧转变为低阻抗。避雷器装在被保护设备引入端,保护电力及防止高电压侵入室内。

③防雷接地装置:除独立避雷针外,在接地电阻满足要求的前提下,防雷接地装置可以和其他接地装置共用。独立避雷针的冲击接地电阻一般不应大于10Ω,阀型避雷器不应大于5Ω,对于不太重要的第三类建筑物可放宽至30Ω。

④二次放电防护:在任何情况下,第一类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于3m,第二类不得小于2m

⑤感应雷防护:为防止静电感应产生的高电压,建筑物内各金属结构体系应与防雷电感应的接地装置相连。

[静电产生、影响与特点]☆今年重点

1.静电产生:接触-分离起电(双电层);感应起电(不接触);破断、挤压、吸附起电。

2.静电的影响因素:①材质(电阻率高的绝缘材料容易产生和积累静电、杂质有增强静电的趋势);②工艺设备和工艺参数(平皮带比三角带静电多、过滤器增强静电);③环境条件(湿度越大,静电泄漏越快,静电越少。“干燥季节”静电多)。

3.静电特点:①静电电压高(不在于静电电量大/能量大,而是电容的变化);②静电泄漏慢(泄漏速率随材料介电常数与电阻率乘积的增大而减小。静电泄漏途径:绝缘体表面-表面电阻、绝缘体内部-体积电阻);③多种静电放电形式(电晕放电、刷形放电、火花放电、云行放电)。

[静电危害]☆☆☆☆☆

1.爆炸和火灾(最严重):①静电能量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电。②带静电的(前提)人体接近导体、带电的物体时,均可能发生火花放电,导致火灾爆炸。

2.静电电击:①人体可能因静电电击而坠落或摔倒,造成二次事故。③静电电击可能引起人员紧张而妨碍工作。

3.妨碍生产:降低产品质量、可能击穿集成电路的绝缘。

[静电防治]☆☆☆☆☆

1.环境危险程度控制:取代易燃介质、降低爆炸性混合物的浓度、减少氧化剂含量。

2.工艺控制:①采用导电性工具泄放静电。②限制产生危险的静电,烃类燃油在管道内流动时,流速与管径应满足:V2D0.64 v-流速;D-管径(增加流速×)。③为了防止静电放电,在液体灌装搅拌中不得进行取样、检测或测温操作。④为了避免液体在容器内喷射、溅射,应将注油管延伸至容器底部。

3.接地:①接地的主要作用是消除导体上的静电,金属导体应直接接地。②对于感应静电,接地只能消除部分危险。③静电接地系统应与电气设备的保护接地共用同一接地装置(形成等电位体)。

4.增湿:增湿的方法不宜用于消除高温绝缘体上的静电。为防止大量带电,相对湿度在50%以上。

5.抗静电添加剂:能减低高绝缘材料的体积电阻率或表面电阻率以加速静电的泄漏。具有良好的导电性或较强的吸湿性。

6.静电消除器:主要用来消除非导体上的静电。分为:感应式中和器、高压式中和器、放射线式消除器、离子风式中和器。

 

【电气装置】

1.电气设备环境条件和外壳防护等级:

①第一位数字:防护等级0→无防护;150mm212mm32.5mm41mm5→防尘;6→尘密。51251防沉迷

②第二位数字:0级→无防护;1→防滴;215°防滴;3→防淋;4→防溅;5→防喷水;6→防海浪;7→浸水;8→潜水。

2.手持电动工具(Ⅱ类)和移动式电气设备(Ⅰ类)的安全使用

①Ⅱ类、Ⅲ类设备没有保护接地或保护接零的要求,Ⅰ类设备必须采取保护接地或保护接零措施。

②在有爆炸和火灾危险的环境中,除中性线N外,应另设保护零线PE,即TN-S

③单相设备的相线和中性线上都应该装有熔断器,并装有双极开关。

④一般场所,手持电动工具应采用Ⅱ类设备。在潮湿或金属构架上等导电性能良好的作业场所,必须使用Ⅱ类或Ⅲ类设备。在锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄的特别危险场所,应使用Ⅲ类设备。

3.电气照明:①电气照明的光源分为:热辐射光源、气体放电光源、半导体光源。

②电气照明分为:正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明;应急照明包括:备用照明、安全照明、疏散照明。

③一般照明的电源采用220V电压。灯具安装高度不足2.2m时,应采用24V安全电压。白炽灯的功率不应超过1000W

4.低压电器:☆电力线路的过电流保护包括短路保护过载保护

①熔断器(保险丝):可用于短路保护(短路打保险丝),不能用于过载保护。熔断器串联在线路上。

②热继电器:核心元件是热元件,控制触头断开主电路。热容量大,动作延时长,用于过载保护、缺相保护,不能短路保护

③断路器(空气开关、自动跳):有强有力的灭弧装置,能分断短路电流,有多种保护功能,常用作线路主开关。

④隔离开关(电闸):没有或只有简单的灭弧装置,不能切断短路电流和较大的负荷电流,常用来隔离电压和控制小容量设备,与熔断器(保险丝)串联使用。

5.高压开关:①高压断路器:接通和分断负荷电流;故障时切断过载电流和短路电流。②高压隔离开关:简称刀闸,主要用来隔断电源。没有灭弧装置,不能带负载操作。 ☆断电/电气灭火:先断开断路器→后断开隔离开关-刀闸(接电相反)。

6.导线连接:①导线连接处的力学强度不得低于原导线的80%;绝缘强度不得低于原导线的绝缘强度;接头部位电阻不得大于原导线电阻的1.2。②铜导线与铝导线之间的连接应尽量采用-铝过渡接头,潮湿环境、户外、大截面导线,必须采用

7.导体的导电能力:应能满足发热、电压损失、短路电流三个方面要求。

8.绝缘电阻:绝缘电阻是电气设备最基本的性能指标。绝缘电阻是兆欧级的电阻,要求在较高的电压下进行测量。绝缘电阻一般不低于每伏1000Ω。新装、大修后的低压电路不低于0.5Ω。

9.兆欧表使用:①被测设备必须停电。有较大电容的设备,停电后还必须充分放电,测量终了也应进行放电。②测量连接导线不得采用双股绝缘线,而应采用绝缘良好单股线分开连接(双股线分开连接×)。③摇把的转速→由慢至快。④如果指针指向“0”位,表明被测绝缘已经失效,应立即停止转动摇把。⑤测量应尽可能在设备刚停止运转时进行,以使测量结果符合运转时的实际温度。⑥测量新的和大修后的线路或设备应采用较高电压的兆欧表。

 

 

                    第三章 特种设备安全技术

【特种设备的基础知识】

1.特种设备包括: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、场内专用机动车辆。

2.锅炉:①容积≥30L,且额定蒸汽压力≥0.1MPa的承压蒸汽锅炉;②出口水压≥0.1MPa,且额定功率≥0.1MW 的承压热水锅炉;③额定功率≥0.1MW 的有机热载体锅炉。

3.压力容器:氧舱。②工艺参数:压力、温度、介质。

4.压力管道:①最高工作压力≥0.1MPa,且公称直径≥50mm的管道。

5.电梯:载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道(福都电梯)。客运索道:客运架空索道、客运缆车、客运拖牵索道。

6.起重机械:额定起重量≥0.5t的升降机;额定起重量≥3t或额定起重力矩≥40tm 的塔式起重机,或生产率≥300t/h的装卸桥,且提升高度2m的起重机;层数≥2层的机械式停车设备。

7.大型游乐设施:用于经营目的设计最大运行线速度≥2m/s,或者运行高度距地面≥2m的载人大型游乐设施。

☆游乐设施工作条件:①每日投入运营前进行试运行和安全检查,高度超过20m的游乐设施在风速大于15m/s时,必须停运。

[压力容器的分类]

1.按压力等级划分:①低压,0.1MPap<1.6MPa。②中压,1.6MPap<10MPa。③高压,10MPap<100MPa。④超高压,p100MPa

2.按容器作用划分:①反应压力容器(聚合釜.反应器.反应釜.合成塔.变换炉.煤气发生炉)。②换热压力容器(热交换器.冷却器.冷凝器.蒸发器)。③分离压力容器(洗涤器.吸收塔.分离器.过滤器.集油器.干塔.汽提塔.分汽缸.除氧器)。④储存压力容器(烘缸.储罐.缓冲罐.消毒锅.印染机.蒸锅)

3.介质分类:①第一组介质:极度危害的毒性介质,易爆介质,液化气体。②第二组介质:除第一组以外的,水蒸气氮气

[压力容器参数]

1.最高工作压力: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:在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度及其原件尺寸的压力。

3.试验温度:压力试验时,壳体的金属温度。(容器内部的温度×)

4.设计温度:正常工作下设定的元件的温度。

5.实际工作温度:实际工作情况下,元件的金属温度。(容器内部的温度×)

[压力管道的结构特点]

1压力管道元件:支承件密封件、管子、管件(弯头、三通、法兰、管帽)、阀门、补偿器、连接件、附属部件(疏水器、过滤器、分离器、除污器、凝水缸、缓冲器)。

2安全保护装置:紧急切断装置(紧急切断阀)、安全泄压装置(安全阀、爆破片)、测漏装置、测温测压装置(温度计、压力表)、静电接地装置、阻火器、液位计、泄漏气体安全报警装置。

3附属设施:阴极保护装置、压气站、泵站、阀站、调压站、监控系统。(☆保护监控四个站

☆压力管道分类:①长输管道(GA)、公用管道(GB)、工业管道(GC)。②低压管道<1.6MPa、中压1.6-10MPa、高压10-42MPa

超高压>42MPa

 

【特种设备事故的类型】

[缺水事故]

1.锅炉缺水的后果:水位表内看不到水位,表内发白发亮。过热蒸汽温度升高,给水流量<蒸汽流量。

2.锅炉缺水的原因:①运行人员疏忽大意。②水位表故障造成假水位。③水位报警器或给水自动调节器失灵。④给水设备或给水管路故障,无法给水或水量不足。⑤操作人员排污后忘记关排污阀,或者排污阀泄漏。⑥水冷壁、省煤器管子爆破漏水。

3.锅炉缺水的处理:①“叫水”:打开水位表的放水旋塞冲洗汽连管及水连管,关闭水位表的汽连接管旋塞,关闭放水旋塞。有水位出现→轻微缺水;无水位出现→严重缺水。

②轻微缺水→立即向锅炉上水,使水位恢复正常;严重缺水→必须紧急停炉。情况不明→严禁给锅炉上水,以免爆炸。

③“叫水”只适用容水量较大的小型锅炉,满水无叫水;容水量小的锅炉,一旦发现缺水,应立即停炉。(看清题目信息)

[满水事故]

1.锅炉满水的后果:水位表内看不到水位,表内发暗。过热蒸汽温度降低,给水流量>蒸汽流量。

2.锅炉满水的原因:①运行人员疏忽大意。②水位表故障造成假水位。③水位报警器及给水自动调节器失灵。

3.锅炉满水的处理:应冲洗水位表,检查水位表有无故障;一旦确认满水,应立即关闭给水阀停止向锅炉上水,启用省煤器再循环管路,减弱燃烧,开启排污阀及过热器、蒸汽管道上的疏水阀;待水位恢复正常后,关闭排污阀及各疏水阀。

[汽水共腾]

1.汽水共腾的后果:水位表内也出现泡沫,水位急剧波动,汽水界线难以分清;过热蒸汽温度急剧下降;严重时,蒸汽管道内发生水冲击。汽水共腾与满水一样,会使蒸汽带水,降低蒸汽品质,造成过热器结垢及水击振动,损坏过热器。

2.汽水共腾的原因:①锅水品质太差。②负荷增加和压力降低过快(形成负压)。

3.汽水共腾的处理:①减弱燃烧,降低负荷,关小主蒸汽管道阀门(解决压力降低过快);②加强蒸汽管道和过热器的疏水;③全开连续排污阀,打开定期排污阀放水,同时上水(换新水),以改善锅水品质。

缺水、满水、汽水共腾事故都是减弱燃烧缓慢打开阀门。

省煤器损坏,如能经直接上水管给锅炉上水(可分式省煤器),使烟气经旁通烟道流出(二者缺一不选)可不停炉维修。

锅炉结渣:控制炉膛燃烧热负荷,使之不超过灰渣变形温度;控制水冷壁间距不要太大,炉膛出口处受热面管间距拉开。

[水击打事故]

1.易产生水击部位:给水管道、省煤器、过热器、锅筒。

2.预防措施:①对于可分式省煤器出口水温要严格控制,使之低于同压力下的饱和温度40℃。②防止满水和汽水共腾事故,暖管之前应彻底疏水。③上锅筒进水速度应缓慢,下锅筒进气速度也应缓慢。

[压力管道事故]

1.立即采取措施停止运行的情况:①超温、超压且采取措施后仍不见效。②管道及管件发生裂纹、鼓包、变形。③安全保护装置失效。④发生火灾等且直接威胁安全运行。⑤管道的阀门及监控装置失灵,危及安全运行。⑥充装过量(不分轻微/严重)。

⑦液位超过规定,采取措施仍不能有效控制。⑧容器与管道发生严重振动,危及安全运行。

2.不能带压堵漏的情况:①毒性极大的介质管道。②管道受压元件因裂纹而产生泄漏。③管道腐蚀、冲刷壁厚状况不清。④由于介质泄漏使螺栓承受高于设计温度的管道。⑤泄漏特别严重,压力高、介质易燃易爆或有腐蚀性的管道。

3.蠕变失效的特征:蠕变断口可能因长期在高温下被氧化或腐蚀,表面被氧化层或其他腐蚀物覆盖。长期蠕变,致使管道在直径方向有明显的变形,并伴有许多沿径线方向的小蠕变裂纹,甚至出现表面龟裂,或穿透壁厚而泄漏,或引起破裂事故。常见的管道蠕变断裂包括:管道焊缝熔合线处蠕变开裂运行中管道沿轴向开裂;通焊缝部位蠕变失效。

[起重机械事故]

1.起重机械事故发生原因:重物坠落;起重机失稳倾翻;金属结构的破坏;挤压;高处跌落;触电。

2.重物坠落事故:脱绳事故;脱钩事故;断绳事故;吊钩断裂事故。

 

【锅炉】

1.锅炉使用:①锅炉实行设计文件鉴定制度,由国家市场监督管理总局核准的鉴定机构对设计文件中的安全性能和节能审查。

2.安全阀:每台锅炉至少装设2个,每年至少校验1次,检验整定压力、密封性能。校验一般在锅炉运行状态下进行。

3.防爆门:为防止炉膛和尾部烟道二次燃烧造成破坏,常采用在炉膛烟道易爆处装设防爆门。

4.锅炉启动步骤:①检查准备②上水(温度不超过90℃。全部上水时间夏季不小于1h,冬季不小于2h。)③烘炉-上水启动要进行烘炉④煮炉-对新装、移装、长期停用的锅炉,正式启动前必须煮炉,目的是清除铁锈等,减少受热面腐蚀,提高锅水和蒸汽品质⑤点火升压⑥暖管与并汽-新投入运行锅炉向共用的蒸汽母管供汽。并汽前应减弱燃烧,打开蒸汽管道上的所有疏水阀,充分疏水以防水击。

5.点火升压阶段:①防止炉膛爆炸:点火前,开动引风机/自然通风5-10min先送风→投入点燃火炬→送入燃料送点料

一次点火未成功需重新点燃火炬时,重新通风。②控制升温升压速度。③严密监视和调整仪表。④保证强制流动受热面的可靠冷却。

7.锅炉停炉:停止燃料供应停止送风,减少引风;逐渐降低锅炉负荷,减少锅炉上水,但应维持锅炉水位稍高于正常水位。继续引风5min以上。停炉4-6h内,应紧闭炉门和烟道挡板。停炉18-24h,锅水温度降至70℃以下时,方可全部放水。

8.紧急停炉:立即停止添加燃料和送风,减弱引风;用砂土或湿灰熄灭炉膛内的燃料,灭火后即把炉门打开,加强冷却通风。

9.锅炉检查:①检修前将锅炉人孔门全部打开,通风换气冷却。②锅炉耐压试验一般用水作加压介质,不能用气体。

10.停炉保养:压力保养、湿法保养、干法保养、充气保养。

11.水位表:应当有指示最高最低安全水位和正常水位的功能,锅炉中水位表的下部可见边缘,应比最高火界至少高出50cm,并且应比最低水位至少低25cm。水位表的上部可见边缘应比最高可见水位高出25cm

 

【气瓶】

1.气瓶用途分类:工业用气瓶;医用气瓶;燃气气瓶;车用气瓶;呼吸器用气瓶;

2.气瓶容积分类:小容积气瓶≤12L,中容积气瓶12Lx150L,大容积气瓶>150L

3.气瓶附件:①瓶阀:可燃气体瓶阀的出气口螺纹为左旋;与乙炔接触的瓶阀材料含铜量小于65%的铜合金,瓶身70%;盛装易燃气体瓶阀的手轮,选用阻燃材料制造。②瓶帽:有对称的泄气孔不得装配螺纹式瓶帽。③易熔合金塞装置:检测周围环境温度(检测瓶内温度×)。车用压缩天然气气瓶动作温度110℃。

4.安全泄压装置:①盛装剧毒气体、自燃气体的气瓶,禁止装设安全泄压装置。

有毒气体的气瓶不应当单独装设安全阀,盛装高压有毒气体的气瓶应当选用爆破片-易熔合金塞复合装置。

③燃气气瓶和氧气、氮气以及惰性气体气瓶,一般不装设安全泄压装置。低压有毒气体的气瓶允许装设易熔塞合金装置。

④易于分解或者聚合的可燃气体、溶解乙炔气体的气瓶,应当装设易熔合金塞装置(设在气瓶上封头、阀座或者瓶阀上)。

⑤液化天然气的内胆,至少装设2只安全阀;盛装其他低温液化气体的低温绝热气瓶,应当装设爆破片装置和安全阀。

⑥车用液化石油气钢瓶、二甲醚钢瓶→装设带安全阀的组合阀或者分立的安全阀;车用压缩天然气气瓶→装设爆破片-易熔合金塞串联复合装置或者玻璃泡装置。

⑦工业用非重复充装焊接钢瓶装设爆破片(直接焊接在气瓶封头部位)。焊接气瓶,可装设瓶阀上,也可装设在气瓶封头部位。

爆破片设计压力≤气瓶耐压试验压力;气瓶水压试验压力75%≤安全阀开启压力≤气瓶水压试验压力。

5.充装站对气瓶的日常管理:①散装直立气瓶高出栏板部分不应大于气瓶高度的1/4。②无缝钢瓶和焊接钢瓶的耐压试验压力不得低于1.5倍公称工作压力。③液化气体-称重。④同一规格、型号的气瓶重量允许误差不得超过5%

6.无损检测:无缝气瓶-超声检测/磁粉检测。焊接气瓶-X射线检测。

 

【压力容器】

1.安全阀:静重式、杠杆式、弹簧式、先导式。

☆安全阀的主要故障:泄漏;到规定压力时不开启;不到规定压力时开启;排气后压力继续上升;排放泄压后阀瓣不回座。

2.爆破片:与安全阀相比,它具有结构简单、泄压反应快、密封性能好、适应性强等特点。

☆工作压力<爆破片爆破压力、安全阀开启压力<设计压力。☆安全阀、爆破片的排放能力≥压力容器的安全排放量。

3.安全附件安装:①安全泄放装置与压力容器之间一般不宜装设截止阀门;②安全泄压装置应当铅直,安装在压力容器液面以上的气相空间部分。③容器与泄压装置的连接管应当尽量短而直。④接管截面积不得小于安全阀的进口截面积。

4.安全阀与爆破片的组合:☆☆☆

①安全阀与爆破片并联组合,安全阀的开启压力应略低于爆破片的爆破压力。

②安全阀进口和容器之间串联安装爆破片:1.爆破片的泄放面积应不小于安全阀进口面积。2.爆破片装置与安全阀之间应装设压力表等,以检查爆破片是否破裂或渗漏。

③安全阀出口侧串联安装爆破片:1.容器内的介质应是洁净的,不含有胶着物质或阻塞物质。2.安全阀与爆破片之间存在背压时,阀仍能在开启压力下准确开启。3.爆破片的泄放面积不得小于安全阀的进口面积。4.安全阀与爆破片装置之间应设置放空管或排污管,以防止该空间的压力累积(防止背压)。

5.阻火器:爆燃型阻火器→阻止火焰以亚音速通过;轰爆型阻火器→阻止火焰以音速超音速通过。

 

【起重机械】

1.年度检查:每年至少1次全面检查。停用1年以上4级以上地震发生重大设备事故经受9级以上的风力全面检查。

2.每月检查:安全装置、制动器、离合器;重要零部件;系统和控制器。停用1个月以上的起重机构。

3.每日检查:各类安全装置、制动器、操纵控制装置、紧急报警装置,轨道的安全状况,钢丝绳的安全状况。

4.吊运前的准备:①流动式起重机要将支撑地面垫实垫平,防止地基沉陷。②编制作业方案,必要时报请有关部门审查批准。

5.起重机司机安全操作技术:①起重机与其他设备或固定建筑物的最小距离>0.5m。②紧急停止信号,无论何人发出,都必须立即执行。③作业中突然断电时,应将所有控制器置零,关闭总电源。④有主、副两套起升机构的,不允许同时利用主、副钩工作(设计允许的专用起重机除外)。⑤用两台或多台起重机吊运同一重物时(可以多台起吊),每台起重机都不得超载(各自80%、总共75%)。⑥风力大于6级,应停止作业(高56)。⑦吊载接近或达到额定值,调运前检查制动器,并用小高度、短行程试吊。(超过额定值、起吊重量不明的设备时,先试吊×,不能吊)

6.司索工安全操作技术:①司索工多数情况还担任指挥任务。②目测估算质量和重心,应增大20%1.2倍)来选择吊具。

③形状或尺寸不同的物品不经特殊捆绑不得混吊(不得混吊×);吊运捆扎部位的尖棱利角应加垫物(起吊物应加衬垫衬×)

④吊运大而重的物体应加诱导绳,吊钩要位于被吊物重心的正上方。⑤挂钩“五不挂”:吊物质量不明不挂,重心位置不清楚不挂,尖棱利角和易滑工件无衬垫物不挂,吊具及配套工具不合格或报废不挂,包装松散捆绑不良不挂。

起重量与工作幅度的对应点在起重机特性曲线以下时该点为安全点,以上时为超载点,对应点在该曲线上时该点为极限点。

 

【场内专用机动车辆】

1.年度检查:每年至少1次全面检查。停用1年以上/发生重大车辆事故,使用前做全面检查。

2.每月检查:安全装置、制动器、离合器;重要零部件;动力系统和控制器、电气、液压系统。停用1个月以上。

3.每日检查:安全装置、制动器、操纵控制装置、紧急报警装置。

4.高压胶管试验:耐压试验长度变化试验爆破试验脉冲试验、泄漏试验。

5.货叉:载荷试验检测。链条:极限拉伸荷载试验、检验载荷试验。护顶架:超过1.8m必须加。静态/动态载荷试验检测。

6.叉车使用安全①物件重量不明(可以叉),叉起离地100mm检查。②起落架后仰。③两辆叉车同时装卸一辆货车时(可以两车同时叉),应有专人指挥联系。④不得单叉作业和使用货叉顶货/拉货。⑤以内燃机为动力的叉车严禁在易燃、易爆的仓库内作业。⑥叉装时物件应靠近起落架,重心应在起落架中间

 

【客运索道】

1.日常检查:①客运索道每天(每班×)开始运送乘客之前应进行一次试车,确认安全并经值班站长签字后方可运送乘客。②司机除按运转维护规程操作外,对驱动机、操作台每班至少检查一次。③值班电工、钳工对专责设备每班至少检查一次, 线路润滑巡视工每班至少全线巡视一周(线路长的索道,可分段分工检查)。

2.安全要求:①索道夜间运行,应有针对性照明,支架上电力线不允许超过36V。②高度15m,缓降器;速度15%,超速保护;上限泄油,下限补油。③事故停车后,采取了有关措施,且必须经值班站长同意后,方可重新运送乘客。④高度10m以上支架爬梯应设护圈,超过25m时,每隔10m设休息平台,检修平台应有扶手或护栏。

 

【大型游乐设施】

1.月度检查:安全装置、动力装置、传动和制动系统;绳索、链条和乘坐物控制电路与电气元件;备用电源。

2.每日检查:控制装置、限速装置、制动装置、其他安全装置。

3.安全要求:①游乐设备正式运营前,操作员应将空车按实际工况运行2以上。②设备运行中,乘客恐惧大叫,操作员应立即停机,让恐惧乘客下来。③对座舱在空中旋转的,要均匀乘坐,不要造成偏载。(集中乘坐×)

4.限速装置:电压比较反馈方式、驱动输入设置方式(模块)、单项编码计数器方式(限圈)、单项运转时间继电器(限时)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第四章 防火防爆安全技术

【火灾爆炸事故机理】

[火灾]

1.物质燃烧-必要条件:①存在可燃物;②存在氧化物(助燃物);③热源;④未受到抑制的链式反应条件。其中①②③条件构成燃烧三要素。燃烧发生后继续发展下去,必须存在第④条件。

在火灾防治中,只要消除4个必要条件之一就可以扑灭火灾。

2.物质燃烧-充分条件:①一定量的可燃剂浓度,甲烷5%-15%;②一定的氧含量,汽油14.4%;③一定的点火能,汽油0.2mJ

可燃物所在系统具备了上述4个必要条件或者3个充分条件时,燃烧才能发生和得以继续。

三角∆OFD:无爆炸性- FX2CQ、有爆炸性-X1X2C、完全不爆炸也不燃烧- X1ONQC

3.火灾的分类:固液气金电烹→ABCDEF类火灾

B类火灾(液/可溶性固体):如甲苯沥青.石蜡(融化成液体燃烧)汽..原油、甲醇、乙醇。☆液氨→C类(气体燃烧)

4.燃烧形式

①扩散燃烧(气态):可燃气体与氧气互相扩散混合,形成稳定火焰。如:天然气井口井喷燃烧,打火机的燃烧,防空火炬

②混合燃烧(预混燃烧/动力燃烧/爆炸式燃烧):如:家用燃气灶火焰,接力用火炬的火焰

③蒸发燃烧(液体);可燃液体蒸发产生的蒸汽被点燃。如:酒精、汽油、苯;硫、沥青、石蜡、高分子材料

④分解燃烧(固体):分子结构复杂的固体可燃物,受热分解与氧燃烧,如:木材、纸张、棉、麻、毛、合成的高分子材料。

⑤表面燃烧(固体):如木炭、焦炭、铝、镁、铁、钨金属。

⑥阴燃:如大量堆放的煤、杂草、湿木材。

5.火灾参数:①引燃能(最小点火能-甲烷0.28mJ、乙炔0.02mJ):数值越低越容易被引燃,危险性越大。影响因素-温度、释放的能量、热量、加热时间。

②着火延滞期(诱导期):越短,危险性越大。单位ms。③闪燃:是持续燃烧的先兆。

④闪点/燃点(着火点):闪点/燃点越低,危险性越大。开杯闪点比闭杯闪点高。

⑤自燃点:液体和固体挥发物越多,自燃点越低。固体粉碎的越细,自燃点越低。

密度越大(稠),闪点越高(越稠,越不易分解燃烧)、自燃点越低(越稠,越容易蓄热燃烧)。

☆密度和闪点:汽油<煤油<轻柴油<重柴油<蜡油<渣油 ☆密度和自燃点:渣油<蜡油<重柴油<轻柴油<煤油<汽油

⑥热分解温度:固体的热分解温度越低,燃点也低,火灾的危险性越大(给一点温度就分解)。

⑦火灾危险性:分为生产(甲乙丙丁戊级)、储存物品(甲-戊级)、可燃气体(甲、乙级)、可燃液体(甲、乙、丙级)。

☆甲类:闪点<28℃的液体;爆炸下限<10%的气体。乙类:闪点≥28℃且<60℃的液体;爆炸下限≥10%的气体。

6.火灾的发展规律

①初起期:火灾开始发生的阶段,这一阶段可燃物的热解过程至关重要,主要特征是冒烟、阴燃。

发展期:火势由小到大发展的阶段,一般采用平方特征火灾模型来简化描述该阶段非稳态火灾热释放速率随时间的变化,即假定火灾热释放速率与时间的平方成正比,轰燃就发生在这一阶段。

③最盛期:火灾燃烧方式是通风控制火灾,火势的大小由建筑物的通风情况决定。

④减弱至熄灭期:是火灾由最盛期开始消减直至熄灭的阶段,熄灭的原因可以是燃料不足、灭火系统的作用。

7.燃烧机理:活化能理论、过氧化物理论、链反应理论。

[爆炸]

1.爆炸现象特征:①爆炸过程高速进行。②爆炸点附近压力急剧升高(最主要特征),多数爆炸伴有温度升高。③发出或大或小的响声。④周围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏。能源爆炸特征:能源具有极大的密度和极大的能量释放速度。

2.按照爆炸能量来源分类

①物理爆炸:导线电流过载、☆压力容器爆炸、蒸汽锅炉爆炸、轮胎爆炸、水的大量急剧气化。

②化学爆炸:粉尘爆炸活泼金属爆炸、炸药爆炸,可燃气体。

③核爆炸:原子弹、氢弹。

3.按照爆炸反应相分类

①气相爆炸:混合气体爆炸(液氨与空气);气体分解爆炸(乙炔、乙烯、氯乙烯);粉尘爆炸(空气中飞散的铝粉、镁粉、玉米淀粉不是固相);喷雾爆炸(油压机喷出的油雾、喷漆作业不是液相)。

②液相爆炸:硝酸和油脂,液氧和煤粉爆炸;钢水包与水接触时的水蒸汽爆炸(汽≠气,不是气相爆炸)。

③固相爆炸:乙炔铜的爆炸,导线因电流过载,金属迅速气化爆炸。

4.按照爆炸速度分类

①爆燃(燃爆):亚音速。如无烟火药在空气中的快速燃烧,可燃气体/粉尘混合物在爆炸浓度上限或下限时的爆炸。

②爆炸:燃烧速度为每秒十几米至数百米,可燃气体/粉尘混合物在多数情况下的爆炸,以及火药遇火源引起的爆炸。

③爆轰:物质爆炸时的燃烧速度为1000-7000m/s。超音速“冲击波”。如梯恩梯(TNT)炸药的爆炸速度为6800m/s

5.爆炸破坏作用:冲击波;碎片冲击;震荡作用;次生事故;有毒气体。

6.可燃气体爆炸

①分解爆炸性气体:乙炔、乙烯、环氧乙烷、臭氧、联氨。②可燃性混合气体爆炸:扩散阶段→感应阶段→化学反应阶段。 

7.物质爆炸浓度极限

①能够爆炸的最低浓度称为爆炸下限;能发生爆炸的最高浓度称为爆炸上限。危险度H=L-L下)/L下。

②测甲烷与空气混合气体的爆炸极限时,10J以上的点火能量,其爆炸极限为5%-15%

8.粉尘爆炸的特点:①粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小,但燃烧时间长,产生能量大。②感应期较长。③可能产生二次爆炸。④有不完全燃烧现象。⑤所需的发火能大。⑥传热方式:可燃气爆炸-热传导,粉尘爆炸-热辐射。

9.粉尘爆炸的条件:①粉尘具有可燃性。②粉尘悬浮在空气中并达到一定浓度。③有足以引起粉尘爆炸的起始能量

10粉尘爆炸危险性参数:爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。

11.粉尘爆炸压力上升速率影响因素:粉尘粒度(粒度影响最大)、粉尘爆炸容器湍流度、初始压力。

12.区分:粉尘的化学成分、浓度、接触时间是直接决定粉尘对人体危害性质和严重程度的重要因素。

13.爆炸、燃烧的转化:爆炸的主要特征是压力的急剧上升,并不一定着火(发光、放热);而燃烧一定有发光放热现场,但与压力无特别关系。

【防火防爆】

1.火灾爆炸预防原则:①防止和限制可爆系统的形成;②消除点火源(最基本措施);③阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩展。

2.维修焊割用火的控制:爆炸下限大于4%,可燃气体浓度应小于0.5%;爆炸下限小于4%,浓度应小于0.2%。(看题目数据)

3.防止爆炸的原则:①控制混合气体中的可燃物处在爆炸极限以外;②惰性气体取代空气;③使氧气浓度处于其极限值以下。

4.防爆措施:以不燃溶剂代替可燃溶剂(根本性措施)、设备密闭、正压操作(止口连接面型法兰)、厂房通风、惰性介质保护、危险品隔离储存、焊接(减少法兰连接)。

5.惰性气体保护:①可燃固体、易燃液体,采用惰性气体输送。②作业时,惰性气体(空气×)吹扫置换。③将惰性气体通过管线与火灾爆炸危险的设备、储槽连接起来,进行灭火。④有火灾危险的电器、仪表采用充氮正压保护。氮气等惰性气体含氧量不得超过2%。⑤易燃易爆气体泄漏时,采用惰性气体冲淡。☆惰性气体:氮气、二氧化碳、水蒸汽、烟道气(CO2)。

6.危险物品的储存

①必须单独隔离储存:苦味酸、梯恩梯、硝化棉、硝化甘油、硝铵炸药、雷汞。

②不准与其他种类物品共同储存:汽油、苯、二硫化碳、丙酮、乙醚、甲苯、 酒精 、硝基漆、煤油。

③钾、钠须浸入石油中,黄磷浸入水中,均单独储存。

④除惰性气体外,不准和其他种类的物品共储:乙炔、氢、氯化甲烷、硫化氢、氨。

[阻火及隔爆技术]

1.机械隔爆-工业阻火器、主动式/被动式隔爆:①工业阻火器在生产过程中时刻都在起作用,常用于阻止爆炸初期火焰的蔓延,而主动式/被动式隔爆装置只是在爆炸发生时才起作用。②工业阻火器对流体介质的阻力较大,对纯气体介质有效,含有杂质的,应选用主动式/被动式隔爆装置。③主动式隔爆装置传感器探测爆炸信号,控制隔爆装置喷洒抑爆剂关闭阀门

2.单向阀-止逆阀/止回阀:安装在高压与低压系统间的低压系统上,或压缩机与油泵的出口管线上。

3.阻火阀门:为了阻止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置。着火温度升高→易溶金属熔化→阀门重力自动关闭。

4.火星熄灭器(防火罩/帽):①烟气由管径较小的管道进入管径较大的熄灭器。②设置网格等障碍物,将较大较重的火星挡住;设置旋转叶轮等方法改变烟气流动方向,增加烟气所走路程,以加速火星的熄灭或沉降。③喷水或通水蒸气熄灭火星。

5.化学抑制防爆装置:①系统组成:爆炸探测器、爆炸抑制器、控制器。②化学抑爆技术可以避免有毒或易燃易爆物料以及灼热物料、明火等窜出设备,对设备强度的要求较低。③适用于泄爆易产生二次爆炸,或无法开设泄爆口的设备以及所处位置不利于泄爆的设备。④常用的抑爆剂:化学粉末、水、卤代烷、混合抑爆剂。⑤可用于装有气相氧化剂的可能发生爆燃的气体、油雾或粉尘的任何密闭设备。

[防爆泄压技术]

1.安全阀-杠杆式:①调整容易而且较正确;②加载不因阀瓣的升高而增加;③加载机构对振动敏感,常因振动产生泄露;④结构简单但笨重,限于中低压系统;⑤适于温度较高的系统;⑥不适于持续运行的系统。

2.安全阀-弹簧式:①弹簧力随阀的开启高度而变化,不利于阀的迅速开启;②结构紧凑,灵敏度较高,安装位置无严格限制,应用广泛;③对振动的敏感性小,可用于移动式的压力容器;④长期高温会影响弹簧力,不适用于高温系统;

3.安全阀-脉冲式:结构复杂,通常使用于安全泄放量很大的系统或高压系统。

4.安全阀-敞开式:多用于存有压缩空气、水蒸气的系统。☆安全阀分类-按排放方式-全封闭、半封闭、敞开式。

5.爆破片:①介质不洁净,只能用爆破片,不能用安全阀(容易堵塞)。②介质为剧毒气体应用爆破片,不宜用安全阀(微量的泄漏是难免的)。③爆破片的防爆效率取决于厚度泄压面积膜片材料。④爆破片压力为设备最高工作压力1.15-1.3倍。爆破片每6-12个月更换一次。

6.泄爆设施:①采用轻质屋面板、轻质墙体(质量不宜大于60kg/㎡)和易于泄压的门窗,应采用安全玻璃等在爆炸时不产生尖锐碎片的材料。②爆炸危险区域设置在多层厂房的顶层靠外墙的区域。

【烟花爆竹】

1.烟火药的组成:①氧化剂(高氯酸钾硝酸钾、硝酸钡/锶、四氧化三铅);②还原剂(苯甲酸钾、镁铝合金粉、铝粉、铁粉、木炭、硫黄)。③黏合剂(淀粉、虫胶)、添加剂(火焰着色剂、惰性添加剂、木炭纸屑稻壳)。

2.烟花爆竹的特性:①能量特征(1kg火药燃烧时气体所做的功);②燃烧特性(标志火药能量释放的能力,取决于燃烧速率和燃烧表面积);③力学特性(高温不变形、低温不变脆);④安全性(生产使用运输过程中安全可靠)。

☆爆发点:使火药开始爆炸变化,介质所需加热到的最低温度。最小引燃能:引起爆炸的最小电火花所具有的能量。

5.产品级别:A级:专业燃放人员-特定的室外燃放、危险性很大。B级:专业燃放人员-特定的室外燃放、危险性较大。C级:适于室外开放空间燃放、危险性较小。D级:适于近距离燃放、危险性很小。

6.安全性能检测项目包括:①摩擦感度:摩擦作用下,火药爆炸的难易程度。②撞击感度:冲击和摩擦作用下发生爆炸的原因。③静电感度:产生静电的难易程度;对静电放电火花的感度。④爆发点:使炸药开始爆炸,介质所需的加热最低温度。⑥吸湿性(≤2.2%)、水分(≤1.5%)、PH5-9)。⑤相容性:内相容性→药剂组分-组分。外相容性:药剂-相关接触物质。

7.烟花爆竹药剂感度的影响因素:①温度;②杂质(提高感度的杂质-敏化剂;减低感度的杂质-钝化剂 )。

8.烟火药制造防火防爆措施:①烟火药各成分混合宜采用转鼓。黑火药制造宜采用球磨、振动筛混合,三元黑火药制造应先将炭和硫进行二元混合。不应使用球磨机混合氯酸盐烟火药等高感度药物。

②粉碎氧化剂、还原剂应分别在单独专用工房,每栋工房定员2人(其余均为定员1)。原材料称量,定量200kg

进行烟火药混合的设备不应使用易产生火花(铁质)和静电积累(塑料)材质。可用黄铜、杂木、 楠竹、皮革、导电橡胶。9.烟花爆竹生产防火防爆措施:设置防静电装置,增加湿度减少静电积累。手工直接接触烟火药的工序应使用、铝、木、竹工具,不应使用铁器瓷器不导静电的塑料、化纤材料。

10.安全距离:(安全距离的确定根据危险性建筑物的计算药量、建筑物的危险性等级和防护情况确定)

①外部距离:危险品生产区内的危险性建筑物与其周围村庄、公路、城镇和本厂住宅区、办公楼的距离。

②内部距离:危险品生产区内的危险性建筑物之间以及危险建筑物与周围其他建筑物之间的距离。

12.确定计算药量:①防护屏障内的危险品药量,应计入该屏障内的计算药量。②抗爆间室的危险品药量可不计入计算药量。③厂房内采取了分隔防护措施,相互间不会引起同时爆炸的药量可分别计算取其最大值

13.烟花爆竹工厂电气安全要求:F0类:经常或长期存在能形成爆炸危险的黑火药、烟火药及其粉尘的危险场所(不应安装电气设备)。②F1-可能形成。③F2-能形成,危险性极小。

14.建筑物级别:A1级:应设有安全防护屏障。A2级:应单人单栋使用。A3:单人单间使用,每栋同时作业人员不超过2人。

【民用爆炸物品】

1.工业炸药:乳化炸药、铵梯类炸药、膨化硝铵炸药、水胶炸药。

2.工业雷管:工业电雷管、磁电雷管、电子雷管、导爆管雷管、继爆管。

3.工业索类火工品:工业导火索、工业导爆索、切割索、塑料导爆管、引火线。

4.他民用爆品:安全气囊用点火具、特殊用途烟火制品、海上救生烟火信号。

5.原材料:梯恩梯(TNT)、工业黑索金(RDX)、民用推进剂、太安(PETN)、黑火药、起爆药、硝酸铵。

6.乳化炸药危险因素:①硝酸铵储存会发生自然分解,放出热量,当温度达到爆发点时引起硝酸铵燃烧或爆炸。

②油相材料都是易燃危险品,储存时遇到高温、氧化剂等,易发生燃烧而引起燃烧事故。

③乳化炸药的运输可能发生翻车、碰撞及摩擦等险情,会引起乳化炸药的燃烧或爆炸。                    

7.燃烧爆炸敏感度:①起爆药最容易受外界能量激发而发生爆炸,并能极迅速地形成爆轰。②工业炸药属猛炸药,这类炸药在一定的外界激发冲量作用下能引起爆轰。③火焰感度、热感度、机械感度(撞击感度、摩擦感度、针刺感度)、电感度(交直流电感度、静电感度、射频感度)、光感度(可见光感度、激光感度)、冲击波感度、爆轰感度。

8.爆炸冲击波:爆炸所产生的空气冲击波的初始压力可达100MPa以上。

9.电气设备防爆:F0区场所,即炸药、起爆药、火工品的储存场所,不应安装电气设备。电气照明采用安装在建筑外墙的壁龛灯或装在室外的投光灯。②F1区场所,即起爆药、火工品制造的场所,电气设备表面温度不得超过允许表面温度,电动机采取隔墙传动。③F2区场所,即理化分析成品试验站,选用密封型、防水防尘型设备。

10.《民用爆炸物品工程设计安全标准》:适用民用爆炸物品科研、生产、销售企业建设工程新建、扩建、改建、技术改造

【消防设施与器材】

1.感光式火灾探测器(☆适用于没有阴燃(有光无烟)阶段的燃料火灾(醇类、汽油),适用于监视有易燃物质区域的火灾)

①红外火焰探测器:适用于有大量烟雾存在的火场,红外线波长较长,在距火焰一定距离内,仍可感应,抗干扰能力强

紫外火焰探测器:适用于有机化合物燃烧、火灾初期不产生烟雾的场合。火焰温度越高,火焰强度越大,紫外光辐射越高。

2.感烟式火灾探测器(☆作业环境有集烟、易积蓄烟气的不能用感烟式,容易误报警)

①点型感烟探测器:离子感烟火灾探测器-黑烟灵敏(早期火警反应快);光电式感烟火灾探测器-白烟灵敏。(☆离黑光白)

②线型感烟探测器:大空间环境宜选择红外光束感烟探测器,被遮挡自动报警,恢复通光报警信号自动消失×,手动恢复√。

3.感温式火灾探测器:①定温火灾探测器:温度达到预定值响应。可靠性稳定性好,维修方便,响应过程长,灵敏度低。

②差温火灾探测器:环境升温速率超过预定值响应(电子/膜盒)。③差定温火灾探测器。

4.可燃气体火灾探测器(每季检查一次)

①探测气体密度小于空气(氨气、甲烷 )-设置在顶部;探测气体密度大于空气(石油液化气、汽油)-设置在下部;

②不适宜安装场所:经常有风速0.5m/s以上气流存在,经常有热气、水滴、油烟,铅离子.硫化氢气体,温度经常超过40℃。

☆火灾自动报警系统:①区域火灾报警系统:仅需要报警,不需要联动自动消防设备。②集中报警系统:不仅需要报警,且需要联动自动消防设备,且只需设置一台控制器。③控制中心报警系统:设置两个以上消防控制室的保护对象。

[消防器材]

1.清水灭火器:扑救可燃固体物质火灾,即A类火灾。不适用遇水易燃,金属类火灾。

2.干粉灭火剂:化学抑制灭火,链式燃烧反应被终止,从而火焰熄灭。

3.二氧化碳灭火器:窒息灭火,不留痕迹、有一定电绝缘性、更适宜于扑救600V以下带电电器(660V×→干粉灭火剂)、贵重设备、图书档案、精密仪器仪表的初起火灾。☆不宜扑灭:金属钾钠镁等过氧化物(过氧化钾),氯酸盐.硝酸盐等。

4.干粉灭火器:多用干粉也称ABC干粉,适用于扑救固、液、气、带电类火灾,不能扑救轻金属火灾

5.泡沫灭火剂:隔离灭火,适合扑救脂类、石油等B类及木材等A类。不能扑救B类水溶性火灾(抗溶性泡沫)带电设备及C类、D类火灾。☆自动泡沫灭火系统:发泡倍数在20倍以下-低倍数,21-200-中倍数泡沫,201-1000-高倍数泡沫。

 

 

              第五章 危险化学品安全基础知识

【危化品安全的基础知识】

1.化学品危险性类别:①物理危害-易燃易爆、金属腐蚀性;②健康危害-有毒有害;③环境危险-大气和水生环境污染。

2.危险化学品的危险特性:①燃烧性;②爆炸性;③毒害性(呼吸系统、消化系统、表皮组织);④腐蚀性;⑤放射性。

3.安全技术说明书(SDS)内容:标识、危险性概述、成分/组成信息、急救措施、消防措施、泄漏应急处理、操作处置与储存、接触控制/个体防护、理化特性、稳定性和反应活性、毒理学资料、生态学信息、废弃处置、运输信息、法规信息。

4.安全标签内容:①化学品标识(中文和英文通用名称,位于标签正上方;组分个数5个)。②象形图(标识危险特性)。

③信号词(“危险”或“警告”,位于名称下方)。④危险性说明(物理.健康.环境危险)。⑤防范说明。⑥供应商标识。⑦应急咨询电话(24小时)。⑧资料参阅提示语。⑨危险信息先后排序。

 

【危化品的燃烧爆炸类型和过程】

1.简单分解爆炸:不一定有燃烧反应,本身分解产生热量,不需要助燃气体。如:乙炔银、叠氮铅;乙炔、环氧乙烷(气体)

2.复杂分解爆炸:危险性比简单分解爆炸物。有燃烧现象,本身分解产生氧,不需要助燃气体。如:梯恩梯、黑索金

3.爆炸性混合物爆炸:所有可燃性气体、蒸气、液体雾滴及粉尘与空气(氧)的混合物。(水泥粉末×)

[燃烧爆炸过程]

1.燃烧:①除了一些熔点较高的无机固体外,可燃物质的燃烧一般是在气相中进行的。②液体在点火源作用下,先蒸发成蒸气,而后氧化分解进行燃烧。③固体燃烧一般有两种情况:对于硫磷,受热时首先熔化,而后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于复合物质,受热时首先分解成其组成部分,生成气态和液态产物,而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。

2.粉尘爆炸:悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰(明火)或电火花等点火源时发生的爆炸现象。

3.粉尘爆炸的特点:①粉尘爆炸的燃烧速度、爆炸压力均比混合气体爆炸小。②粉尘爆炸多数为不完全燃烧,产生的一氧化碳等有毒物质多。③可产生爆炸的粉尘颗粒非常小,可作为气溶胶状态悬浮在空气中。④堆积的可燃性粉尘通常不会爆炸,但由于局部的爆炸使堆积的粉尘受到扰动而飞扬,形成粉尘雾,从而产生二次、三次爆炸。

5.蒸气云爆炸:泄漏点周围是富集区,云团边缘是贫集区,介于两者之间的区域内的云团处于爆炸极限范围内。

 

【危化品燃烧爆炸事故的危害】

1.危化品火灾爆炸:火灾损失大约与时间的平方成比例,如火灾时间延长1倍,损失可能增加4倍;

2.爆炸的破坏作用:①爆炸碎片的破坏作用:一般碎片飞散范围在半径500m以内。②造成中毒和环境污染。

③爆炸冲击波的破坏作用:爆炸中心附近,超压可达几个甚至十几个大气压;波阵面超压在20-30kPa内,就足以使大部分砖木结构建筑物受到严重破坏;超压在100kPa以上时,除坚固的钢筋混凝土建筑外,其余部分将全部破坏。

 

【危化品事故的控制和防护措施】

[危化品中毒、污染事故预防控制措施]

1.替代:无毒或低毒替代有毒有害化学品。如:甲苯替代苯,脂肪烃替代芳烃。

2.隔离:避免作业人员直接暴露于有害环境中;生产设备与操作室隔离开。

3.通风:最有效。局部排风(便于净化回收);全面通风(稀释通风)。4.变更工艺。5.个体防护。 6.保持卫生。

[危化品火灾、爆炸事故的预防](☆考归属区分)

1.防止燃烧、爆炸系统的形成:①替代;②密闭;③惰性气体保护;④通风置换;⑤安全监测及联锁。

2.消除点火源:①控制明火和高温表面。②防止摩擦和撞击产生火花。③采用防爆电气设备避免电气火花。

3.限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施:①阻火装置;②防爆泄压装置;③防火防爆分隔。

【危化品储存、运输与包装】

1.危险化学品储存的基本要求:①危险化学品仓库设置及贮存数量必须经公安部门批准。

②爆炸物品、一级易燃物品、遇湿燃烧物品、剧毒物品不得露天堆放。

③储存危险化学品的仓库必须配备有专业知识的技术人员,其库房及场所应设专人管理。

④危险化学品储存方式:隔离储存,隔开储存,分离储存。

2.危险化学品运输:禁止通过内河封闭水域运输剧毒化学品。道路运输,托运人向始发地/目的地县公安机关申请通行证

3.危险化学品包装安全要求:①Ⅰ类包装:适用内装危险性较大的货物。②Ⅱ类包装→中等。③Ⅲ类包装→较小。

毒性物质根据口服、皮肤接触、吸入粉尘和烟雾方式确定;易燃液体根据闭杯闪点、初沸点大小确定包装类别。

4.化学品安全存放基本原则:①易燃易爆的化学品应放在化学品安全柜(防爆柜)中,没有安全柜的应放在通风阴凉的地方。

⑤玻璃瓶装化学品、具有强腐蚀性化学品、大瓶化学品应放在试剂柜下层(便于取放的高度),小瓶装和质量轻的放在上层。

【危险化学品经营】

1.办理经营许可证的程序:

①申请:剧毒化学品、易制爆危险化学品经营企业→市级安监部门;其他危险化学品经营企业→县级安监部门。

②审查与发证:自收到证明材料之日起30日内做出决定;向同级环境保护主管部门公安机关通报。

③登记注册:申请人持危险化学品经营许可证向工商行政管理部门办理登记注册手续后,方可从事危险化学品经营活动。

2.经营场所和储存设施要求:店面应与繁华商业区或人口稠密区保持500m以上距离;店面经营面积应不小于60㎡;店面内只许存放民用小包装的危险化学品,其存放总质量不得超过1t;单一品种存放量不能超过500kg,总质量不能超过2t

3.从业人员要求:①危险化学品经营企业的法定代表人或经理应经过国家授权部门的专业培训,取得合格证书方能从事经营。②企业业务经营人员应经国家授权部门的专业培训,取得合格证书方能上岗。③经营剧毒物品企业的人员,除满足①②外,还应经过县级以上(含县级)公安部门的专门培训,取得合格证书方可上岗

4.经营要求:①销售记录以及经办人的身份证明复印件、相关许可证件复印件或者证明文件的保存期限不得少于1年。

②剧毒化学品、易制爆危险化学品的销售企业/购买单位应当在销售/购买后5日内,将品种数量流向信息报所在地县公安机关备案,并输入计算机系统。

【危险化学品泄露控制与销毁处置】

1.特殊化学品火灾扑救注意事项☆☆☆☆☆

①气体类火灾,切忌盲目扑灭火焰,在没有采取堵漏措施的情况下,必须保持稳定燃烧。(甲烷泄露着火,第一时间灭火×)

②爆炸物品火灾,切忌用沙土盖压;扑救爆炸物品堆垛火灾时,水流应采用吊射

③遇湿易燃物品火灾,禁止用水.泡沫.酸碱,要用二氧化碳.干粉.卤代烷。钾..(金属类)用二氧化碳、卤代烷无效

④固体遇湿易燃物品,用水泥、干砂、干粉覆盖。对镁粉、铝粉等粉尘,切忌喷射有压力的灭火剂,以防止吹扬起来爆炸。

⑤比水轻又不溶于水的液体(汽油)用直流水、雾状水往往无效,可用普通蛋白泡沫;水溶性液体用抗溶性泡沫扑救。

⑥扑救毒害和腐蚀品的火灾,尽量使用低压水流或雾状水,避免溅出。

2.固体废弃物的处置

①危险废弃物:无害化处理;固化/稳定化(水泥石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、熔融固化、陶瓷固化)。

②工业固体废弃物:一般工业废弃物(危险废弃物×)可以直接进入填埋场进行填埋。对于粒度很小的固体废弃物,为了防止填埋过程中引起粉尘污染,可装入编织袋后填埋

3.爆炸性物品的销毁

①凡确认不能使用的爆炸性物品,必须予以销毁,在销毁以前应报告当地公安部门,选择适当的地点、时间及销毁方法。

②销毁方法:爆炸法、烧毁法、溶解法、化学分解法。爆烧溶化

4.有机过氧化物处理:分解烧毁填埋分烧填(溶解×)。

【危险化学品的危害及防护】

1.中毒分类:①慢性中毒:毒性危险化学品长时期、小剂量进入人体。②亚急性中毒:在较短时间(一般为3-6个月)有较大剂量毒性危险化学品进入体内。③急性中毒:毒性危险化学品一次或短时间内大量进入体内。

2.毒性危险化学品侵入人体的途径:呼吸道(最重要的途径)消化道皮肤。(直接入侵神经系统×)

3.急性中毒的现场抢救:①非腐蚀性毒性危化品,应迅速用1/5000的高锰酸钾溶液或1%-2%的碳酸氢钠溶液洗胃,然后用硫酸镁溶液导泻。②对腐蚀性毒性危化品,一般不宜洗胃,可用蛋清、牛奶或氢氧化铝凝胶灌服,以保护胃黏膜。

4.腐蚀性危化品特性:强烈的腐蚀性;氧化性;遇水发热性;毒害性;燃烧性。

5.放射性危化品的危险特性:①对中枢神经和大脑伤害:虚弱、倦怠、嗜睡,两天内死亡。②对肠胃伤害:恶心、呕吐、腹泻、虚弱和虚脱,两周内死亡。③对造血系统的伤害:恶心呕吐腹泻,很快好转,2-3周后,出现脱发、经常性流鼻血。

6.水银(汞)泄露:先行收集,然后再污染处用硫磺粉覆盖,最后冲洗干净。

7.防毒面具选用:送风长管式→毒性气体浓度高、缺氧的固定作业。供氧式(生氧式)→毒性气体浓度高、缺氧的移动作业。