主题颜色

安评师培训课件-机械安全知识讲座记要

  一、机械安全生产基础知识

  (一)机械产品主要类别

  1)机械产品种类极多。机械行业的主要产品如下:

  (1)农业机械。(2)重型矿山机械。(3)工程机械。(4)石化通用机械。(5)电工机械。(6)机床。(7)汽车。(8)仪器仪表。(9)基础机械。(10)包装机械。(11)环保机械。(12)其他机械。

  2)非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械等。

  (二)机械设备的危险部位

  机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。其主要危险部位如下:

  (1)旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。

  (2)旋转的轴——连接器、心轴、卡盘、丝杠、圆形心轴和杆。

  (3)旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等。

  (4)对向旋转部件的咬合处,如齿轮、轧钢机、混合辊等。

  (5)旋转部件和固定部件的咬合处,如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。

  (6)接近类型,如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。

  (7)通过类型,如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃。

  (8)单向滑动,如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。

  (9)旋转部件与滑动之间的危险,如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。

  (三)机械安全措施

  1. 机械安全措施类别

  为了保证机械设备的安全运行和操作工人的安全和健康,所采取的安全措施一般可分为直接、间接和指导性3类。

  (1) 直接安全技术措施是在设计机器时,考虑消除机器本身的不安全因素。

  (2)间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全有效的防护装置,克服在使用过程中产生的不安全因素。

  (3)指导性安全技术措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志,以提示或指导操作程序,从而保证安全作业。

  2.传动装置的防护

  机床上常见的传动机构有:齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器等。这些机构高速旋转着,人体某一部位有可能被带进去而造成不幸事故,因而有必要把传动机构危险部位加以防护,以保护操作者的安全。

  在齿轮传动机构中,两轮开始啮合的地方最危险; 皮带传动机构中,皮带开始进入皮带轮的部位最危险;联轴器上裸露的突出部分有可能钩住工人衣服等,使工人造成伤害。所有上述危险部位都应可靠地加以防护,目的是把它与工人隔开,从而保证安全。

  (1)啮合传动的防护。

  啮合传动有齿轮(直齿轮、斜齿轮、伞齿轮、齿轮齿系)啮合传动、蜗轮蜗杆传动、链条传动等。这里仅对齿轮啮合传动的防护装置作讨论。

  齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置。应该强调的是:机器外部绝不允许有裸露的啮合齿轮,不管啮合齿轮处在何种位置,因为即使啮合齿轮处在操作工人不常到的地方,但工人在维护保养机器时有可能与其接触而带来不必要的伤害。在设计和制造机器时,应尽量将齿轮装入机座内,而不使其外露。对于一些老设备,如发现啮合齿轮外露,就必须进行改造,加上防护罩。齿轮传动机构没有防护罩不得使用。

  防护装置的材料可用钢板或有金属骨架的铁丝网。防护装置必须安装牢靠,并保证在机器运行中不发生振动;要求装置合理,防护罩的外壳与传动机构的外形相符,同时要便于开启、便于机器的维护保养,即要求能方便地打开和关闭。为了引起工人的注意,防护罩内壁应涂成红色,最好装电气连锁,使得防护装置在开启的情况下机器停止运转。另外,防护罩壳体本身不应有尖角和锐利部分,并尽量使之既不影响机器的美观,又起到安全作用。

  (2)皮带传动机械的防护。

  皮带传动的传动比精确度较齿轮啮合传动的传动比差,但是当过载时,皮带打滑,起到了过载保护作用。皮带传动机构传动平稳,噪音小,结构简单,维护方便。因此,皮带传动机构广泛应用于机械传动中。但是,由于皮带摩擦后易产生静电放电现象,故其不能用于容易发生燃烧或爆炸的场所。

  皮带传动机构的危险部分是:皮带接头处和皮带进入皮带轮的地方。

  皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm,设计要合理,不要影响机器的运行。一般传动机构离地面2 m以下,要设防护罩。但在下列3种情况下,即使在2 m以上也应加以防护:皮带轮之间的距离在3 m以上;皮带宽度在15 cm以上;皮带回转的速度在9 m/min以上。这样万一皮带断裂时,也不至于落下伤人。

  皮带的接头一定要牢固可靠。安装皮带时要做到松紧适宜。皮带传动机构的防护可采用将皮带全部遮盖起来的方法,或采用防护栏杆防护。

  【例题】皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm,设计要合理,不要影响机器的运行。皮带传动机构需要设防护罩的是:

  A.皮带轮之间的距离在3 m以上;B.皮带宽度在15 cm以上;

  C.皮带回转的速度在9 m/min以上 D.皮带轮直径在0.5米以上

  E.皮带传动机构离地面2 m以下 【答案】A B C E

  (3)联轴器等的防护。一切突出于轴面而不平滑的部件(键、固定螺钉等)均增加了轴的危险因素。联轴器上突出的螺钉、销、键等均可能给工人带来伤害。因此对联轴器的安全要求是其上没有突出的部分,也就是采用安全联轴器。但这样并没有彻底排除隐患,根本的办法就是加防护罩,最常见的是Ω型防护罩。

  轴上的键及固定螺钉必须加以防护。为了保证安全,螺钉一般应采用沉头螺钉,使之不突出轴面;更加安全的方法则是增设防护装置。

  二、机械生产伤害的类型及对策

  (一)机械伤害类型

  机械装置运行过程中存在着两大类不安全因素。一类是机械危害,包括夹挤、碾压、剪切、切割、缠绕或卷入、或刺伤、摩擦或磨损、飞出物打击、高压流体喷射、碰撞或跌落等危害;另一种称为非机械危害,它包括了电气危害、噪声危害、振动危害、辐射危害、温度危害等。

  在机械行业,存在以下主要危险和危害:

  (1)物体打击:是指物体在重力或其他外力的作用下产生运动,打击人体而造成人身伤亡事故。不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击。

  (2)车辆伤害:企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压造成的伤亡事故。不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故。

  (3)机械伤害:是指机械设备运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。不包括车辆、起重机械引起的伤害。

  (4)起重伤害:是指各种超重作业(包括起重机安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、物体(吊具、吊重物)打击等造成的伤害。

  (5)触电:包括各种设备、设施的触电,电工作业的触电,雷击等。

  (6)灼烫:是指火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤(酸、碱、盐、有机物引起的体内外的灼伤)、物理灼伤(光、放射性物质引起的体内外的灼伤)。不包括电灼伤和火灾引起的烧伤。

  (7)火灾伤害:包括火灾造成的烧伤和死亡。

  (8)高处坠落:是指在高处作业中发生坠落造成的伤害事故。不包括触电坠落事故。

  (9)坍塌:是指物体在外力或重力作用下,超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故,如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。不包括矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌。

  (10)火药爆炸:是指火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故。

  (11)化学性爆炸:是指可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物,接触引爆物体时发生的爆炸事故(包括气体分解、喷雾、爆炸等)。

  (12)物理性爆炸:包括锅炉爆炸、容器超压爆炸等。

  (13)中毒和窒息:包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息。

  (14)其他伤害:是指除上述以外的伤害,如摔、扭、挫、擦等伤害。

  就机械零件而言,对人产生伤害的因素有:

  (1)形状和表面性能;切割要素、锐边、利角部分、粗糙或过于光滑。

  (2)相对位置:相对运动,运动与静止物的相对距离小。

  (3)质量和稳定性:在重力的影响下可能运动的零部件的位能。

  (4)质量、速度和加速度:可控或不可控运动中的零部件的动能。

  (5)机械强度不够:零件、构件的断裂或垮塌。

  (6)弹性元件的位能,在压力或真空下的液体或气体的位能。

  (二)机械伤害预防的对策

  机械危害风险的大小取决于机器的类型、用途、使用方法,人员的知识、技能、工作态度;同时,还与人们对危险的了解程度和所采取的避免危险的技能有关。正确判断什么是危险和什么时候会发生危险是十分重要的。

  预防机械伤害包括两方面的对策:

  (1)实现机械安全:

  ①消除产生危险的原因(见“本质安全”);

  ②减少或消除接触机器的危险部件的需求;

  ③使人们难以接近机器的危险部位(或提供安全装置,使得接近这些部位不会导致伤害);

  ④提供保护装置或者防护服。

  上述措施是依次序给出的,这些措施也可以结合起来使用。

  (2)保护操作者和有关人员安全:

  ①通过培训来提高人们辨别危险的能力;

  ②通过对机器的重新设计,使危险更加醒目(或者使用警示标志);

  ③通过培训,提高避免伤害的能力;

  ④增强采取必要的行动来避免伤害的自觉性。

  (三)通用机械安全设施的技术要求

  1设置、设计安全设施、安全装置考虑的因素

  设计安全装置时,要把人的因素考虑在内。疲劳是导致事故的一个重要因素,设计者要考虑以下几个因素,使人的疲劳降低到最小的程度。

  (1)正确地布置各种控制操作装置。(2)正确地选择工作平台的位置及高度。

  (3)提供座椅。 (4)出入作业地点要方便。

  在无法使用设计来做到本质安全时,为了消除危险,要使用安全装置。设置安全装置,要考虑四方面的因素:

  (1)强度、刚度和耐久性。

  (2)对机器可靠性的影响,例如固体的安全装置有可能使机器过热。

  (3)可视性(从操作及安全的角度来看,有可能需要机器的危险部位有良好的可见性)。

  (4)对其他危险的控制,例如选择特殊的材料来控制噪声的总量。

  2. 机械安全防护装置的一般要求

  (1) 安全防护装置应结构简单、布局合理,不得有锐利的边缘和突缘。

  (2) 安全防护装置应具有足够的可靠性,在规定的寿命期限内有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性,以确保安全。

  (3)安全防护装置应与设备运转连锁,保证安全防护装置未起作用之前,设备不能运转;安全防护罩、屏、栏的材料,及其至运转部件的距离,应符合GB 8196——2003的规定。

  (4)光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置。

  (5)紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动。对有惯性运动的设备,紧急停车开关应与制动器或离合器连锁,以保证迅速终止运行。

  (6)紧急停车开关的形状应区别于一般开关,颜色为红色。

  (7)紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触及,且不发生危险。

  (8)设备由紧急停车开关停止运行后,必须按启动顺序重新启动才能重新运转。

  3.对机械设备安全防护罩、网的技术要求

  1)对机械设备安全防护罩的技术要求

  (1)只要操作工可能触及到的活动部件,在防护罩没闭合前,活动部件就不能运转。

  (2)采用固定防护罩时,操作工触及不到运转中的活动部件。

  (3)防护罩与活动部件问有足够的间隙,避免防护罩和活动部件之间的任何接触。

  (4)防护罩应牢固地固定在设备或基础上,拆卸、调节时必须使用工具。

  (5)开启式防护罩打开时或一部分失灵时,应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动。

  (6)使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。

  (7)不影响操作。在正常操作或维护保养时不需拆卸防护罩。

  (8)防护罩必须坚固可靠,以避免与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成伤害。

  (9)一般防护罩不准脚踏和站立;必须作平台或阶梯时,应能承受1500N的垂直力,并采取防滑措施。

  【例题】一般防护罩不准脚踏和站立;必须作平台或阶梯时,应能承受(1500N)的垂直力,并采取防滑措施。

  2)对机械设备安全防护网的技术要求

  防护罩应尽量采用封闭结构;当现场需要采用网状结构时,应满足《机械设备防护罩安全要求》对不同网眼开口尺寸的安全距离(防护罩外缘与危险区域——人体进入后,可能引起致伤危险的空间区域)间的直线距离的规定,见表1—1。

  【例题】防护人体手掌(不含第一掌指关节) 通过的防护网,其网眼开口宽度为:20mm

  三、机械安全设计与机器安全装置

  机械安全包括设计、制造、安装、调整、使用、维修、拆卸等各阶段的安全。安全设计可最大限度地减小风险。机械安全设计是指在机械设计阶段,从零件材料到零部件的合理形状和相对位置,从限制操纵力、运动件的质量和速度到减少噪声和振动,采用本质安全技术与动力源,应用零部件间的强制机械作用原理,结合人机工程学原则等多项措施,通过选用适当的设计结构,尽可能避免或减小危险;也可以通过提高设备的可靠性、操作机械化或自动化以及实行在危险区之外的调整、维修等措施,避免或减小危险。

  1.本质安全

  本质安全是通过机械的设计者,在设计阶段采取措施来消除机械危险的一种机械安全方法。

  1)采用本质安全技术  本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造,不需要采用其他安全防护措施,就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求。包括:避免锐边、尖角和凸出部分;保证足够的安全距离;确定有关物理量的限值;使用本质安全工艺过程和动力源。

  2)限制机械应力  机械零件的机械应力不超过许用值,并保证足够的安全系数。

  3)材料和物质的安全性  用以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及人员的安全或健康。材料的力学特性,如抗拉强度、抗剪强度、冲击韧性、屈服极限等,应能满足执行预定功能的载荷作用要求;材料应能适应预定的环境条件,如有抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力;材料应具有均匀性,防止由于工艺设计不合理,使材料的金相组织不均匀而产生残余应力;同时,应避免采用有毒的材料或物质,应能避免机械本身或由于使用某种材料而产生的气体、液体、粉尘、蒸气或其他物质造成的火灾和爆炸危险。

  4)履行安全人机工程学原则  在机械设计中,通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计,作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则,提高机械设备的操作性和可靠性,使操作者的体力消耗和心理压力降到最低,从而减小操作差错。

  5)设计控制系统的安全原则  机械在使用过程中,典型的危险工况有:意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置,使操作者可以安全地处理。

  6)防止气动和液压系统的危险  采用气动、液压、热能等装置的机械,必须通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在危害。

  7)预防电气危害  用电安全是机械安全的重要组成部分,机械中电气部分应符合有关电气安全标准的要求。预防电气危害应注意防止电击、短路、过载和静电。

  设计中,还应考虑到提高设备的可靠性,降低故障率,以降低操作者查找故障和检修设备的概率;还应采用机械化和自动化技术,尽量使操作人员远离有危险的场所;还应考虑到调整、维修的安全,以减少操作者进入危险区的需要。

  2.失效安全

  设计者应该保证当机器发生故障时不出危险。相关装置包括操作限制开关、限制不应该发生的冲击及运动的预设制动装置、设置把手和预防下落的装置、失效安全的限电开关等。

  3.定位安全

  把机器的部件安置到不可能触及的地点,通过定位达到安全。但设计者必须考虑到在正常情况下不会触及到的危险部件,而在某些情况下可能会接触到,例如登着梯子对机器进行维修等情况。

  4.机器布置

  车间合理的机器安全布局,可以使事故明显减少。安全布局时要考虑如下因素:

  (1)空间:便于操作、管理、维护、调试和清洁。

  (2)照明:包括工作场所的通用照明(自然光及人工照明,但要防止炫目)和为操作机器而特需的照明。

  (3)管、线布置:不要妨碍在机器附近的安全出入,避免磕绊,有足够的上部空间。

  (4)维护时的出入安全。

  5.机器安全装置

  1)固定安全装置  在可能的情况下,应该通过设计设置防止接触机器危险部件的固定安全装置。装置应能自动地满足机器运行的环境及过程条件。装置的有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸,以及在其开启后距危险点应有的距离。安全装置应设计成只有用诸如改锥、扳手等专用工具才能拆卸的装置。

  2)连锁安全装置  连锁安全装置的基本原理:只有当安全装置关合时,机器才能运转;而只有当机器的危险部件停止运动时,安全装置才能开启。连锁安全装置可采取机械的、电气的、液压的、气动的或组合的形式。在设计连锁装置时,必须使其在发生任何故障时,都不使人员暴露在危险之中。

  3)控制安全装置  要求机器能迅速地停止运动,可以使用控制装置。控制装置的原理:只有当控制装置完全闭合时,机器才能开动。当操作者接通控制装置后,机器的运行程序才开始工作;如果控制装置断开,机器的运动就会迅速停止或者反转。通常,在一个控制系统中,控制装置在机器运转时不会锁定在闭合的状态。

  4)自动安全装置  自动安全装置的机制是把暴露在危险中的人体从危险区域中移开。它仅能使用在有足够的时间来完成这样的动作而不会导致伤害的环境下,因此,仅限于在低速运动的机器上采用。

  5)隔离安全装置  隔离安全装置是一种阻止身体的任何部分靠近危险区域的设施,例如固定的栅栏等。

  6)可调安全装置  在无法实现对危险区域进行隔离的情况下,可以使用部分可调的固定安全装置。这些安全装置可能起到的保护作用在很大程度上有赖于操作者的使用和对安全装置正确的调节以及合理的维护。

  7)自动调节安全装置  自动调节装置由于工件的运动而自动开启,当操作完毕后又回到关闭的状态。

  8)跳闸安全装置  跳闸安全装置的作用是,在操作到危险点之前,自动使机器停止或反向运动。该类装置依赖于敏感的跳闸机构,同时也有赖于机器能够迅速停止(使用刹车装置可能做到这一点)。

  9)双手控制安全装置  这种装置迫使操纵者要用两只手来操纵控制器。但是,它仅能对操作者而不能对其他有可能靠近危险区域的人提供保护。因此,还要设置能为所有的人提供保护的安全装置。当使用这类装置时,其两个控制之间应有适当的距离,而机器也应当在两个控制开关都开启后才能运转,而且控制系统需要在机器的每次停止运转后重新启动。

  【例题】以下有关连锁安全装置说法正确的是: 【答案】 A C

  A. 只有当安全装置关合时,机器才能运转

  B. 当安全装置关合时,机器不能运转

  C. 只有当机器的危险部件停止运动时,安全装置才能开启

  D. 当机器的危险部件停止运动时,安全装置不能开启

  四、机械生产动力设施危险点及通用安全技术管理

  1.煤气站安全技术

  1)危险点概述  煤气站是制取煤气的场所。由于煤气属于有毒和易燃、易爆气体,所以易导致中毒事故及火灾爆炸事故。

  2)安全技术管理要求

  (1)煤气站及煤气发生炉:

  ③煤气发生炉的看火孔盖应严密,看火孔及加煤装置应气密完好。

  ④带有水套的煤气发生炉用水水质应满足规定要求。

  ⑤煤气发生炉空气进口管道上必须设控制阀和逆止阀且灵活可靠;管道末端应设防爆阀和放散阀。

  ⑥煤气发生炉各级水封均应保持有效水位高度,且溢流正常。

  ⑦煤气净化设施应保持良好的净化状态,电除尘器入口、出口应设可靠的隔断装置。

  ⑧水煤气、半水煤气含氧量达到1%时须停炉。

  ⑨蒸汽汇集器的安全装置应齐全有效。

  ⑩蒸汽汇集器宜设置自动给水装置。

  (2)仪表信号及安全装置:

  ②发生炉出口处应设置声光报警装置。

  排送机与鼓风机应连锁。 。。。。。

  (3)电气:

  ①煤气排送机间、煤斗间的电器满足防爆要求。

  ②鼓风机与排风机安装在同一房间内时,电器均应满足防爆要求。

  ③煤气站应具有两路电源供电。两路电源供电有困难时,应采取防止停电的安全措施,并设置事故照明。

  (4)煤气站的生产、输送系统均应按规定设置放散管,且放散管至少应高出厂房顶4 m以上,并具备防雨和可靠的防倾倒措施。

  2.制氧站安全技术

  1)危险点概述  氧的化学性质非常活泼,能助燃。其强烈的氧化性又能促进一些物质自燃,是构成物质燃烧爆炸的基本要素之一。在氧气的制取、贮存及罐装过程中均存在相当大的危险性。

  2)安全技术管理要求

  (1)站(房)建筑的布局应符合如下要求:

  ①空分设备的吸气口应超出制氧(站)屋檐1 m以上且离地面铅垂高度必须大于10 m。空气应洁净,其烃类杂质应控制在允许极限范围内。

  ②独立站(房)、灌瓶间、实瓶间、贮气囊间应有隔热措施和防止阳光直射库内的措施。

  ③贮瓶间应为单层建筑,地面应平整、防滑、耐磨和不产生撞击火花。

  (2)设备设施:

  空分装置中的乙炔、碳氢化合物以及油含量应定期监测分析,并做好记录;

  凡与纯氧接触的工具、物质严禁粘附油脂;

  气体排放管应引到室外安全地点,并有警示标记;氧气排放管应避开热源和采取防雷措施;氮气排放管应有防止人员窒息的措施;

  (3)瓶库:

  ①实瓶库存量不应超过2 400只。

  ②空、实瓶同库存放时,应分开放置,间距至少1.5 m以上,且有明显标记和可靠的防倾倒措施。

  (4)消防设施:

  ①消防设施应齐全完备,配置合理。

  ②站区外围应设高度不低于2 m的围墙或栅栏。

  ③防火间距内无易燃物、毒物堆积。

  ④消防通道畅通无阻。

  ⑤合理布置醒目的安全标志。

  3.空压站安全技术

  1)危险点概述 空压站是企业中向各个用气点输送一定压力空气的部门。在空压站内,压缩机将空气压缩成具有一定压力的气体贮存到贮气罐中,这时贮气罐就成了一个具有爆炸危险的容器。在压力容器爆炸事故中,压缩空气罐发生事故的为数不少。如果空气贮气罐质量低劣、检验保养不利而带病运行,将存在着较大的危险性。

  2)安全技术管理要求

  (1)技术资料齐全:

  ①空气压缩机及贮气罐出厂资料包括:产品制造许可证,质量证明书合格证,受压元件强度计算书,安全阀排放量计算书,安装使用说明书等。

  ②按《压力容器安全监察规程》规定要求建立压力容器的档案和管理卡,进行定期检验并在检验周期内使用,检验报告资料齐全。

  (2)安全阀、压力表:安全阀、压力表灵敏可靠,并定期校验。贮气罐上的安全阀和压力表经风吹雨打很容易锈蚀,失去其可靠性,因此要求每年检验一次并铅封,还要做好记录和签名。

  (3)安全防护:

  ①空压机皮带轮防护罩可靠。空气压缩机的动力传递大多数是靠皮带传动的,传动中速度很快,而且皮带较长,活动的范围较大,皮带与传动轮的入角处非常危险,如果没有防护罩,会造成操作工被皮带轮卷入的危险。要求将皮带轮的运动范围围住,保证操作工在进行巡视检查时衣袖不会被卷入。

  ②操作间噪声低于85 dB,并应有噪声监测部门的测试报告。

  (4)贮气罐:

  ①贮气罐无严重腐蚀。贮气罐大多设置在露天,周围环境较差,容易发生腐蚀现象。腐蚀的结果使壁厚变薄,降低承压能力;腐蚀严重的能导致贮气罐爆炸。要求每年对贮气罐进行一次除锈刷漆的保养,进行测厚并记录,尤其对贮气罐的下部要特别注意。

  ②贮气罐支承平稳、焊接处无裂纹,运行中无剧烈晃动。压缩机出口的压缩空气流是脉冲的,进入贮气罐后进行一次缓冲,待平稳以后再输送到用气点。由于贮气罐受到脉冲压力,使罐体产生晃动;如果支撑不牢,将加剧罐体的晃动。晃动的结果使得罐体与支承的焊接处因疲劳而被拉裂。

  4.乙炔发生站安全技术

  1)危险点概述 乙炔发生站在没有条件使用乙炔瓶的企业中应用比较广泛,以集中为生产一线提供乙炔气体。但是由于乙炔气体具有的爆炸极限范围宽、爆炸下极限低、点火能量小等危险特性,极易导致火灾爆炸事故。

  2)安全技术管理要求

  (1)乙炔站(房)的设计应符合要求。

  (2)建立健全的安全管理规章制度:

  ①出、入站(房)必须登记,交出火种,穿戴必须符合规定。

  ②严格执行巡回检查制度,记录齐全可靠。

  (3)应建立各种相应的安全技术资料档案。

  (4)管道系统:

  ①管道、阀门应严密可靠。与乙炔长期接触的部件,其材质含铜量应为不高于70%的铜合金。

  ②管道应有良好导出静电的措施,应定期测试记录。

  ③管道系统须合理设置回火防止器,保证可靠有效。

  (5)电石库房及破碎系统:

  ①库房应符合规定,通风良好,保持干燥,严禁积水、漏雨及潮湿。

  ②电石桶应保持严密,不允许空气与桶内电石长期接触。

  ③人力破碎电石时,应穿戴好劳动防护用品;机械破碎电石时,应采用除尘装置,并及时清除粉末状电石,且按规定采用电石入水法妥善处理。

  ④设置中间电石库及破碎间时,应采取防潮措施。

  (6)安全措施:

  ①乙炔发生系统检修前必须采用惰性介质进行彻底置换,采样化验合格后方可进行检修。

  ②低压乙炔发生器平衡阀应完好、标志明显和有防误操作的措施。

  ③浮筒式气柜应有和极限位置连锁的报警装置,并根据环境条件设置喷淋装置。

  ④站房内的电器、仪器(表)必须满足防爆要求。

  ⑤安全装置均应灵敏可靠、完好有效,按规定进行定期检验、检查并有记录。

  ⑥防雷措施应符合要求。

  (7)消防设施:

  ①合理配备消防器材,有醒目的指示标志。

  ②消防通道畅通无阻,最好为环形布置。

  ③严禁使用水、泡沫灭火器扑救电石着火,严禁四氯化碳等卤族类物质进入站(房)。

  五、机械制造场所安全技术

  (一)采光

  生产场所采光是生产必须的条件,如果采光不良,长期作业,容易使操作者眼睛疲劳,视力下降,产生误操作,或发生意外伤亡事故。同时,合理采光对提高生产效率和保证产品质量有直接的影响。因此,生产场所要有足够的照度,以保证安全生产的正常进行。

  (1)生产场所一般白天依赖自然光,在阴天及夜间则由人工照明采光作补充和代替。

  (2)生产场所内照明应满足《工业企业照明设计标准》要求。

  (3)对厂房一般照明的光窗设置:厂房跨度大于12 m时,单跨厂房的两边应有采光侧窗,窗户的宽度应不小于开间长度的1/2;多跨厂房相连,相连各跨应有天窗,跨与跨之间不得有墙封死。车间通道照明灯要覆盖所有通道,覆盖长度应大于90%车间安全通道长度。

  (二)机械生产场所的通道要求

  1.厂区干道的路面要求

  车辆双向行驶的干道,宽度不小于5 m;有单向行驶标志的主干道,宽度不小于3 m。进入厂区门口,危险地段需设置限速牌、指示牌和警示牌。

  2.车间安全通道要求

  通行汽车,宽度>3 m;通行电瓶车、铲车,宽度>1.8 m;通行手推车、三轮车,宽度>1.5 m;一般人行通道,宽度>l m。

  (三)设备布局

  1.大、中、小设备划分规定

  (1)按设备管理条例规定。将设备分为大、中、小型3类。

  (2)特异或非标准设备按外形最大尺寸分类:大型,长>12 m;中型长6~12m;小型,长<6m。

  2.大、中、小型设备间距和操作空间的规定

  (1)设备间距(以活动机件达到的最大范围计算):大型≥2 m,中型≥l m,小型≥0.7 m。大、小设备间距按最大的尺寸要求计算。如在设备之间有操作工位,则计算时应将操作空间与设备间距一并计算。若大、小设备同时存在时,大、小设备间距按大的尺寸要求计算。

  (2)设备与墙、柱距离(以活动机件的最大范围计算):大型≥0.9 m,中型≥0.8 m,小型≥0. 7 m。在墙、柱与设备间有人操作的,应满足设备与墙、柱间和操作空间的最大距离要求。

  (3)高于2 m的运输线应有牢固的防罩(网),网格大小应能防止所输送物件坠落至地面;对低于2 m的运输线的起落段两侧应加设护栏,栏高1.05m。

  (四)物料堆放

  (1)生产场所要划分毛坯区、成品、半成品区,工位器具区,废物垃圾区。原材料、半成品、成品应按操作顺序摆放整齐且稳固,一般摆放方位与墙或机床轴线平行,尽量堆垛成正方形。

  (2)生产场所的工位器具、工具、模具、夹具要放在指定的部位,安全稳妥,防止坠落和倒塌伤人。

  (3)产品坯料等应限量存入,白班存放量为每班加工量的1.5倍,夜班存放量为加工量的2.5倍,但大件不超过当班定额。

  (4)工件、物料摆放不得超高,在垛底与垛高之比为1:2的前提下,垛高不超出2 m(单位超高除外),砂箱堆垛不超过3.5 m。

  (五)机械生产场所的地面状态要求

  (1)人行道、车行道和宽度要符合规定的要求。

  (2)为生产而设置的深大于0.2 m、宽大于0.1 m的坑、壕、池应有可靠的防护栏或盖板。夜间应有照明。

  (3)生产杨所工业垃圾、废油、废水及废物应及时清理干净,以避免人员通行或操作时滑跌造成事故。

  (4)生产场所地面应平坦、无绊脚物。

  第二节 通用机械安全生产技术

  一、金属切削机床及砂轮

  1.机床的危害因素

  机床的危害因素是指机床部件的相对运动对人体造成碰撞、夹击、剪切、卷入等伤害形式的灾害性因素。

  1)静止部件的危害因素

  (1)切削刀具与刀刃;

  (2)突出较长的机械部分;

  (3)毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及表面粗糙部分;

  (4)引起滑跌坠落的工作台。

  2)旋转部件的危害因素

  单旋转部分:轴;凸块和孔;研磨工具和切削刀具。

  3)内旋转咬合

  (1)对向旋转部件的咬合

  (2)旋转部件和成切线运动部件面的咬合;

  (3)旋转部件和固定部件的咬合。

  4)往复运动和滑动的危害

  (1)单向运动;

  (2)往复运动和滑动相对固定部分;接近类型,通过类型;

  (3)旋转部件和滑动之间;

  (4)振动;

  5)飞出物;飞出的装夹具或机械部件,飞出的切屑或工具,

  2.常见事故

  (1)设备接地不良、漏电,照明没采用安全电压,发生触电事故。

  (2)旋转部位楔子、销子突出,没加防护罩,易绞缠人体。

  (3)清除铁屑无专用工具,操作者未戴护目镜,发生刺割事故及崩伤眼球。

  (4)加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架,导致长料甩击伤人。

  (5)零部件装卡不牢,可飞出击伤人体。

  (6)防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时,造成绞伤、碾伤。

  (7)砂轮有裂纹或装卡不合规定,发生砂轮碎片伤人事故。

  (8)操作旋转机床戴手套,易发生绞手事故。

  (二)机床运转异常状态

  机床正常运转时,各项参数均应稳定在允许范围;当各项参数偏离了正常范围,就预示系统或机床本身或设备某一零件、部位出现故障,必须立即查明变化原因,防止事态发展而引起事故。常见的异常现象有:

  (1)温升异常。常见于各种机床所使用的电动机及轴承齿轮箱。温升超过允许值时,说明机床超负荷或零件出现故障,严重时能闻到润滑油的恶臭和看到白烟。

  (2)机床转速异常。机床运转速度突然超过或低于正常转速,可能是由于负荷突然变化或机床出现机械故障。

  (3)机床在运转时出现振动和噪声。机床由于振动而产生的故障率占故障总数的60%~70%。其原因是多方面的,包括机床设计不良、机床制造缺陷、安装缺陷、零部件运转不平街、零部件磨损、缺乏润滑及机床中进入异物。

  (4)机床出现撞击声。零部件松动脱落;进入异物;转子不平衡。

  (5)机床的输入输出参数异常。表现在:加工精度变化;机床效率变化(如泵效率);机床消耗的功率异常;加工产品的质量异常如球磨机粉碎物的粒度变化;加料量突然降低,说明生产系统有泄漏或堵塞;机床带病运转(输出会改变)。

  (6)机床内部缺陷。出现裂纹;绝缘质量下降;因腐蚀而引起的缺陷。

  以上种种现象,都是事故的前兆和隐患。事故预兆除利用人的听觉、视觉和触觉可以检测到一些明显的现象(如冒烟、噪声、振动、温度变化等)外,主要应使用安装在生产线上的控制仪器和测量仪表或专用测量仪器。

  (三)运动机械中易损件的故障检测

  一般机械设备本体出现的故障很少,容易损坏的零件成为易损件。运动机械的故障往往都是指易损件的故障。提高易损件的质量和使用寿命是预防事故的重要任务。

  (1)零部件故障检测的重点。传动轴、轴承、齿轮、叶轮,其中滚动轴承和齿轮的损坏更为普遍。

  (2)滚动轴承的损伤现象及故障。损伤现象:滚珠砸碎、断裂、压坏、磨损、化学腐蚀、电腐蚀、润滑油除污、烧结、生锈,保持架损坏、裂纹;检测的参数:振动、噪声、温度、磨损残余物分析,间隙。

  (3)齿轮装置的故障。损伤现象:齿轮的损伤(包括齿和齿面损伤):齿轮本体损伤,轴、键、接头、联轴节的损伤;轴承的损伤;检测的参数:噪声、振动;齿轮箱漏油、发热。

  (四)金属切削机床常见危险因素的控制措施

  (1)设备可靠接地,照明采用安全电压。

  (2)楔子、销子不能突出表面。

  (3)用专用工具,带护目镜。

  (4)尾部安防弯装置及设料架。

  (5)零部件装卡牢固。

  (6)及时维修安全防护、保护装置。

  (7)选用合格砂轮,装卡合理。

  (8)加强检查,杜绝违章现象,穿戴好劳动保护用品。

  (五)砂轮机的安全技术

  砂轮质脆易碎、转速高、使用频繁,极易伤人。它的安装位置是否合理,是否符合安全要求;它的使用方法是否正确,是否符合安全操作规程,这些问题都直接关系到每一位职工的人身安全,因此在实际的使用中必须引起我们足够的重视。

  1.砂轮机安装过程中的注意事项

  (1)安装位置的选择。砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方。较大的车间应设置专用的砂轮机房。如果受厂房地形的限制不能设置专用的砂轮机房,则应在砂轮机正面装设不低于1.8 m高度的防护挡板,并且要求挡板牢固有效。

  (2)砂轮的静平衡。砂轮的不平衡造成的危害主要表现在两个方面:一方面在砂轮高速旋转时,引起振动;另一方面,不平衡加速了主轴轴承的磨损,严重时会导致砂轮的破裂,造成事故。因此,要求直径大于或等于200mm的砂轮装上法兰盘后应先进行静平衡调试。砂轮在经过整形修整后或在工作中发现不平衡时,应重复进行静平衡调试。

  (3)安装砂轮与卡盘的匹配。匹配问题主要是指卡盘与砂轮的安装配套问题。按标准要求,砂轮法兰盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/3,且规定砂轮磨损到直径比法兰盘直径大10mm时应更换新砂轮。此外,在砂轮与法兰盘之间还应加装直径大于卡盘直径2 mm、厚度为1~2 mm的软垫。

  (4)砂轮机的防护罩。防护罩是砂轮机最主要的防护装置,其作用是:当砂轮在工作中因故破坏时,能够有效地罩住砂轮碎片,保证人员的安全。砂轮防护罩的开口角度在主轴水平面以上不允许超过90゜。防护罩应安装牢固可靠,不得随意拆卸或丢弃不用。

  防护罩在主轴水平面以上开口大于等于30゜时必须设挡屑屏板,以遮挡磨削飞屑伤及操作人员。它安装于防护罩开口正端,宽度应大于砂轮防护罩宽度,并且应牢固地固定在防护罩上。此外,砂轮圆周表面与挡板的间隙应小于6mm。

  (5)砂轮机的工件托架。托架是砂轮机常用的附件之一。砂轮直径在150m以上的砂轮机必须设置可调托架。砂轮与托架之间的距离应小于被磨工件最小外形尺寸的1/2,但最大不应超过3 mm。

  (6)砂轮机的接地保护。砂轮机的外壳必须有良好的接地保护装置。

  2.使用砂轮机的安全要求

  (1)禁止侧面磨削。按规定用圆周表面作工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削,因为砂轮的径向强度较大而轴向强度很小,操作者用力过大会造成砂轮破碎,甚至伤人。

  (2)不准正面操作。使用砂轮机磨削工件时,操作者应站在砂轮的侧面,不得在砂轮的正面进行操作,以免砂轮出故障时破碎伤人。

  (3)不准共同操作。2人共用l台砂轮机同时操作,是一种严重的违章操作行为,应严格禁止。

  二、锻压和冲剪机械

  (一)锻压机械

  1.锻压机械的危险因素

  锻造是金属压力加工的方法之一,它是机械制造生产中的一个重要环节。根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同,锻造又可分为热锻、温锻和冷锻。本文是指热锻,即被加工的金属材料处在红热状态(锻造温度范围内),通过锻造设备对金属施加的冲击力或静压力,使金属产生塑性变形而获得预想的外形尺寸和组织结构的锻件。

  在锻造车间里的主要设备有锻锤、压力机(水压机或曲柄压力机)、加热炉等。生产工人经常处在振动、噪声、高温灼热、烟尘,以及料头、毛坯堆放等不利的工作环境中,因此,对操作这些设备的工人的安全卫生应特别加以注意;否则在生产过程中将容易发生各种安全事故,尤其是人身伤害事故。

  在锻造生产中易发生的外伤事故,按其原因可分为3种:

  (1)机械伤——由机器、工具或工件直接造成的刮伤、碰伤。

  (2)烫伤。

  (3)电气伤害。

  3.锻压机械的安全技术要求

  锻压机械的结构不但要保证设备运行中的安全,而且要能保证安装、拆卸和检修等各项工作的安全;此外,还必须便于调整和更换易损件,便于对在运行中要取下检查的零件进行检查。

  (1)锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺。

  (2)外露的传动装置(齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等)必须要有防护罩。防护罩需用铰链安装在锻压设备的不动部件上。

  (3)锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关,并保证设备运行和停车状态的连续可靠。

  (4)启动装置的结构应能防止锻压设备意外的开动或自动开动。

  较大型的空气锤或蒸汽一空气自由锤一般是用手柄操纵的,应该设置简易的操作室或屏蔽装置。

  模锻锤的脚踏板也应置于某种挡板之下。它是一种用角钢做成的架子,上面覆以钢板。脚踏板就藏在这种架子下面,操作者应便于将脚伸入进行操纵。

  设备上使用的模具都必须严格按照图纸上提出的材料和热处理要求进行制造。紧固模具用的斜楔应选用适当材料并经退火处理。为了避免受撞击的一端卷曲.端部允许进行局部淬火。但端部一旦卷曲(“开花”),则要停止使用,或经过修正后才能使用。

  (5)电动启动装置的按钮盒,其按钮上需标有“启动”、“停车”等字样。停车按钮为红色,其位置比启动按钮高10—12 mm。

  (6)在高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐,以消除水击现象,降低突然升高的压力。

  (7)蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管的装置。

  (8)任何类型的蓄力器都应有安全阀。安全阀必须由技术检查员加铅封。并定期进行检查。

  (9)安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内。

  (10)安设在独立室内的重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器,使运行人员能在水压机的工作地点上观察到荷重的位置。

  (11)新安装和经过大修理的锻压设备,应该根据设备图纸和技术说明书进行验收和试验。

  (12)操作工人应认真学习锻压设备安全技术操作规程,加强设备的维护、保养,保证设备的正常运行。

  (二)冲压机械

  1.冲压作业的危险因素

  根据发生事故的原因分析,冲压作业中的危险主要有以下几个方面:

  (1)设备结构具有的危险。相当一部分冲压设备采用的是刚性离合器。这是利用凸轮机构使离合器接合或脱开,一旦接合运行,就一定要完成一个循环后才会停止。假如在此循环中手不能及时从模具中抽出,就必然会发生伤手事故。

  (2)动作失控。设备在运行中还会受到经常性的强烈冲击和振动,使一些零部件变形、磨损以至碎裂,引起设备动作失控而发生危险的连冲或事故。

  (3)开关失灵。设备的开关控制系统由于人为或外界因素引起的误动作。

  (4)模具的危险。模具担负着使工件加工成型的主要功能,是整个系统能量的集中释放部位。由于模具设计不合理或有缺陷,没有考虑到作业人员在使用时的安全,在操作时手就要直接或经常性地伸进模具才能完成作业,因此增加了受伤的可能。有缺陷的模具则可能因磨损、变形或损坏等原因在正常运行条件下发生意外而导致事故。

  2. 冲压事故原因

  冲压事故有可能发生在冲压设备的各个危险部位,但以发生在模具行程间为绝大多数,且伤害部位主要是作业者的手部,即当操作者的手处于模具行程之间时模块下落,就会造成冲手事故。这是设备缺陷和人的行为错误所造成的事故。

  在冲压作业中,冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大。下面分别对这三个方面的不安全因素进行分析和评价。

  (1)冲压机械设备对安全的影响。冲压机械设备包括:剪板机、曲柄压力机和液压机等。本文重点讨论曲柄压力机的安全问题。

  曲柄压力机是一种将旋转运动转变为直线往复运动的机器。

  压力机的工作原理:它由电动机通过皮带轮及齿轮驱动曲轴转动,曲轴的轴心线与其上的曲柄轴心线偏移一个偏心距,从而便可通过连杆(连接曲柄和滑块的零件)带动滑块做上下往复运动。

  压力机的组成:由工作机构、传动系统、操纵系统、能源系统、支承系统及多种辅助系统组成。

  压力机的受力系统:冲压件的变形阻力全部传递到设备的机身上,形成一个封闭的受力系统。压力机运行时,除本身重量对地基产生压力外,无其他压力作用(不考虑传动系统的不平衡对地基的振动造成的压力)。

  压力机运动分析:曲柄滑块机构的滑块运动速度随曲柄转角的位置变化面变化,其加速度也随着做周期性变化。对于节点正置的曲柄滑块机构,当曲柄处于上死点(a=0°)和下死点(a=180°)位置时,滑块运动速度为零,加速度最大;当a=90°,a=270°时,其速度最大,加速度最小。

  (2)冲压作业中的危险性识别。冲压作业具有较大危险性和事故多发性的特点,且事故所造成的伤害一般都较为严重。目前防止冲压伤害事故的安全技术措施有多种形式,但就单机人工作业而言,尚不可能确认任何一种防护措施绝对安全。要减少或避免事故,作业人员必须具备一定的技术水平以及对作业中各种危险的识别能力。

  3.冲压作业的安全技术措施

  冲压作业的安全技术措施范围很广,它包括改进冲压作业方式,改革冲模结构,实现机械化自动化,设置模具和设备的防护装置等。

  实践证明,采用复合模、多工位连续模代替单工序的危险模,或者在模具上设置机械进出料机构,实现机械化自动化等,都能达到提高产品质量和生产效率,减轻劳动强度.方便操作,保证安全的目的。这是冲压技术的发展方向,也是实现冲压安全保护的根本途径。

  在冲压设备和模具上设置安全防护装置或采用劳动强度小、使用方便灵活的手工工具,这也是当前条件下实现冲压作业大面积安全保护的有效措施。

  由于冲压作业程序多,有送料、定料、出料、清理废料、润滑、调整模其等操作,所以冲压作业的防护范围也很广,要实现不同程序上的防护是比较困难的。

  4.防止冲压伤害的防护技术与应用

  1)使用安全工具 使用安全工具操作,将单件毛坯放入凹模内或将冲制后的零件、废料取出.实现模外作业,避免用手直接伸入上、下模口之间装拆制件,保证人体安全。

  目前,使用的安全工具一般根据本企业的作业特点自行设计制造。按其不同特点大致归纳为以下5类:弹性夹钳;专用夹钳(卡钳);磁性吸盘;真空吸盘;气动夹盘。

  2)模具防护措施 模具防护措施包括在模具周围设置防护板(罩);通过改进模具减少其危险面积,扩大安全空间;设置机械进出料装置,以此代替手工进出料方式,将操作者的双手隔离在冲模危险区之外,实行作业保护。

  (1)模具防护罩(板)。设置模具防护罩(板)是实行安全区操作的一种措施。模具防护罩(板)的形式较多,简介如下:

  ①固定在下模的防护板。坯料从正面防护板下方的条缝中送入,防止送料不当时将手伸入模内。

  ②固定在凹模上的防护栅栏。它由开缝的金属板制成,可从正面和侧面将危险区封闭起来;在两侧或前侧开有供进退料用的间隙。使用栅栏时,其横缝必须竖直开设,以增加操作者的可见度和减轻视力疲劳。

  ③折叠式凸模防护罩。在滑块处于上死点时,环形叠片与下模之间仅留出可供坯料进出的间隙;滑块下行时,防护罩轻压在坯料上面,并使环片依次折叠起来。

  ④锥形弹簧构成的模具防护罩。在自由状态下弹簧相邻两圈的间隙不大于8mm,这样既封闭了危险区,又避免了弹簧压伤手指的危险。

  (2)模具结构的改进。在不影响模具强度和制件质量的情况下,可将原有的各种手工送料的单工序模具加以改进.以提高安全性。具体措施是:将模具上模板的正面改成斜面;在卸料板与凸模之间做成凹槽或斜面;导板在刚性卸料板与凸模固定板之间保持足够的间隙,一般不小于15~20 mm;在不影响定位要求时,将挡料销布置在模具的一侧;单面冲裁时,尽量将凸模的凸起部分和平衡挡块安排在模具的后面或侧面;在装有活动挡料销和固定卸料板的大型模具上,用凸轮或斜面机械控制挡料销的位置。 转贴于 265考试网

  3)冲压设备的防护装置

  冲压设备防护装置的形式较多,按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。

  (1)机械式防护装置:

  ①推手式保护装置。它是一种通过与滑块连动的挡板的摆动将手推离开模口的机械式保护装置。

  ②摆杆护手装置,又称拨手保护装置。运用杠杆原理将手拨开。一般用于1 600 kN左右、行程次数少的设备上。

  ③拉手安全装置,是一种用滑轮、杠杆、绳索将操作者的手动作与滑块运动联动的装置。压力机工作时.滑块下行,固定在滑块上的拉杆将杠杆拉下,杠杆的另一端同时将软绳往上拉动,软绳的另一端套住操作者的手臂上。因此,软绳能自动将手拉出模口危险区。

  机械式防护装置结构简单、制造方便,但对作业干扰较大,操作工人不大喜欢使用,应用比较局限。

  (2)双手按钮式保护装置。它是一种用电气开关控制的保护装置。起动滑块时,将人手限制在模外,实现隔离保护。只有操作者的双手同时按下2个按钮时,中间继电器才有电,电磁铁动作,滑块起动。凸轮中开关在下死点前处于开路状态,若中途放开任何1个开关时,电磁铁都会失电,使滑块停止运动;直到滑块到达下死点后,凸轮开关才闭合,这时放开按钮,滑块仍能自动回程。

  (3)光电式保护装置。光电式保护装置是由一套光电开关与机械装置组合而成的。它是在冲模前设置各种发光源,形成光束并封闭操作者前侧、上下模具处的危险区。当操作者手停留或误人该区域时,使光束受阻,发出电讯号,经放大后由控制线路作用使继电器动作,最后使滑块自动停止或不能下行,从而保证操作者人体安全。

  光电式保护装置按光源不同可分为红外光电保护装置和白灼光电保护装置。

  5.冲压作业的机械化和自动化

  冲压作业机械化是指用各种机械装置的动作来代替人工操作的动作;自动化是指冲压的操作过程全部自动进行,并且能自动调节和保护,发生故障时能自动停机。

  冲压作业的机械化和自动化非常必要,因为冲压生产产品的批量一般都较大,操作动作比较单调,工人容易疲劳,特别是容易发生人身伤害事故。所以,冲压作业机械化和自动化是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施。

  6.条(卷)料自动送进装置

  条(卷)料自动送进装置和与其配套的供料装置以及废料处理装置的结构都已基本定型,形式比较单一,但结构和动作都比较复杂,其主要结构有拉构式和推钩式两种。

  拉钩式自动送进装置,料钩做往复直线摆动。当滑块上行时,料钩做与送进方向相反的运动,自动越过搭边进入下一个废料孔将料拉入加工位置。使用这种装置时,开始冲压要先用手送进;当条料冲出首件或头几件时,料钩进入废料孔后便可开始自动送进。

  推钩式结构是在条料的一端利用推钩推动条料。推钩通常装在梭架上,将在梭架上的条料推到加工位。梭架在滑道上与冲压设备做同步往复直线运动。推钩式结构的送进步距较大,并且不需要像拉钩那样钩住条料上的废料孔,所以冲制初始时也不必用人工送进。

  (三)剪板机

  剪板机是机加工中应用比较广泛的一种剪切设备,它能剪切各种厚度的钢板材料。常用的剪板机分为平剪、滚剪及震动剪3种类型。平剪机是使用量多的。剪切厚度小于10mm的剪板机多为机械传动,大于10mm的为液压动传动。一般用脚踏或按钮操纵进行单次或连续剪切金属。操作剪板机时应注意:

  (1)工作前要认真检查剪板机各部是否正常,电气设备是否完好,润滑系统是否畅通;清除台面及其周围放置有工具、量具等杂物以及边角废料。

  (2)不要独自1人操作剪板机,应由2—3人协调进行送料、控制尺寸精度及取料等,并确定由1人统一指挥。

  (3)要根据规定的剪板厚度,调整剪板机的剪刀间隙。不准同时剪切2种不同规格、不同材质的板料;不得叠料剪切。剪切的板料要求表面平整,不准剪切无法压紧的较窄板料。

  (4)剪板机的皮带、飞轮、齿轮以及轴等运动部位必须安装防护罩。

  (5)剪板机操作者送料的手指离剪刀口应保持最少200mm以外的距离,并且离开压紧装置。

  三、 起 重 机 械

  (一)起重机械分类和特点

  1.起重机械分类

  按运动方式,起重机械可分为以下4种基本类型。

  (1)轻小型起重机械:千斤顶、手拉葫芦、滑车、绞车、电动葫芦、单轨起重机等,多为单一的升降运动机构。

  (2)桥式类型起重机:分为梁式、通用桥式、龙门式和冶金桥、装卸桥式及缆索起重机等,具有2个及2个以上运动机构的起重机,通过各种控制器或按钮操纵各机构的运动。一般有起升、大车和小车运行机构,将重物在三维空间内搬运。

  (3)臂架类型起重机:有固定旋转式、门座式、塔式、汽车式、轮胎式、履带式即铁路起重机、浮游式起重机等种类,其特点与桥式起重机相似,但运动机构还有变幅机构、旋转机构。

  (4)升降类型起重机:载人电梯或载货电梯、货物提升机等,其特点是虽只有1个升降机构.但安全装置与其他附属装置较为完善,可靠性大。有人工和自动控制两种。

  2、安全特点:?

  (1) (2) (3)工作环境差 (4)周期性工作

  (二)起重机的主要部件

  1. 起重挠性构件及其卷绕装置

  1)钢丝绳

  用于提升机构、变幅机构、牵引机构,有时也用于旋转机构。

  (1)钢丝绳的构造与种类。钢丝绳是用钢丝捻成绳股,再用数条绳股围绕一个芯子捻成绳。起重机用的钢丝绳的钢丝直径多大于0.5mm,因为直径太小的细钢丝易磨损。

  钢丝绳的捻绕次数分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。双绕绳是先由丝捻成股,然后由股捻成绳,所以挠性较好,起重机主要用双绕绳。

  钢丝绳按捻绕方法可分为同向捻钢丝绳(顺绕钢丝绳)和交互捻钢丝绳(交绕钢丝绳)。同向捻钢丝绳的绳与股的捻向相同;交互捻钢丝绳的绳与股的捻向相反。所谓绳的捻向就是由股捻成绳时的捻制螺旋方向,而股的捻向则是由丝捻成股时的捻制螺旋方向。根据绳的捻向,钢丝绳分为右捻绳(标记为“右”或不作标记)与左捻绳(标记为“左”)。如果没有特殊要求,规定用右捻绳。

  顺绕钢丝绳钢丝间为线接触,挠性与耐磨性能好;但由于有强烈的扭转趋势,容易打结,当单根钢丝绳悬吊货物时,货物会随钢丝绳松散的方向扭转,所以通常用于牵引式运行小车的牵引绳,不宜用于提升绳。

  交绕钢丝绳由于绳与股的扭转趋势相反,互相抵消,没有扭转打结的趋势,在起吊货物时不会扭转和松散,所以广泛使用在起重机上。但交绕钢丝绳钢丝之间为点接触,易磨损,使用寿命较短。钢丝绳按断面结构又可分为普通和复合型钢丝绳。

  普通型:普通型结构的钢丝绳是由直径相同的钢丝捻绕成的,由于钢丝直径相同,相邻各层钢丝的捻距就不同。所以钢丝之间形成点接触。点接触虽然寿命短,但是工艺简单、制造方便,目前仍被广泛应用于起重吊装和捆扎。

  复合型:为了克服普通型易磨损的缺点而出现的复合型钢丝绳,其特点就是钢丝直径不同,股中相邻层钢丝的接触成线状,称线接触钢丝绳。这种钢丝绳克服了普通型钢丝绳点接触的缺点,使用寿命可提高1.5~2倍。现在起重机已多用线接触钢丝绳代替普通型钢丝绳。钢丝绳按绳芯分有机芯(麻、棉)、石棉芯和金属芯钢丝绳。

  在龙门起重机上用的钢丝绳多是麻芯,它具有较高的挠性和弹性,并能蓄存一定的润滑油脂。在钢丝绳受力时,润滑油被挤到钢丝间起润滑作用。

  (2)钢丝绳的安全检查和更新标准。钢丝绳的安全寿命很大程度上决定于良好的维护,定期检验,按规定更换新绳。

  钢丝绳在使用时,每月至少要润滑2次。润滑前先用钢丝刷子刷去钢丝绳上的污物并用煤油清洗,然后将加热到80℃以上的润滑油蘸浸钢丝绳,使润滑油浸到绳芯。

  钢丝绳的更新标准是由每一捻距内的钢丝折断数决定的。捻距就是任一个钢丝绳股,环绕一周的轴向距离。对于6股绳,在绳上一条直线上数6节就是这条绳的捻距。表1—9是钢丝绳的更新标准,也可以理解为1条钢丝绳的更新标准是在1个捻距内断丝数达钢丝绳总丝数的10%。如绳6×19=114丝,当断丝数达到12丝时即应报废更新。对于复合型钢丝绳中的钢丝,断丝数的计算是,细丝1根算1丝。粗丝l根算1.7丝。

  当钢丝磨损或腐蚀量为原直径的10%—40%时,按表1—10折算标准更新钢丝绳。当磨损或腐蚀量超过原直径的10%时,应更换新绳。

  2)滑轮

  在起重机的提升机构中,滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等。

  滑轮直径的大小对于钢丝绳的寿命有重大的影响。增大滑轮直径可以大大延长钢丝绳的寿命,这不仅是由于减小了钢丝的弯曲应力,更重要的是减小了钢丝与滑轮之间的挤压应力。试验证明,这种挤压疲劳对于钢丝的断裂起了决定性的作用。滑轮支承在固定的心轴上,通常采用滚动轴承。

  3)卷筒

  卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳,将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽,以增加钢丝绳的接触面积,并防止相邻钢丝绳互相摩擦,从而提高钢丝绳的使用寿命。钢丝绳尾在卷筒上可以用压板或楔块固定。压板固定绳尾的优点是构造简单.装拆方便;缺点是所占空间较大,并且不能用于多层卷绕。压板有圆形槽压板和梯形槽压板(桥式起重机上多用圆形槽压板)。楔块固定方式可用于多层卷绕。

  2.取物装置安全检查

  起重机通过取物装置将起吊物品与提升机构联系起来,从而进行这些物品的装卸吊运以及安装等作业。取物装置种类繁多。如:吊钩、吊环、扎具、夹钳、托爪、承梁、电磁吸盘、真空吸盘、抓斗、集装箱吊具等。

  在桥式、龙门式起重机上采用最多的取物装置是吊钩。

  吊钩的断裂可能导致重大的人身及设备事故,因此,要求吊钩的材料没有突然断裂的危险。目前,中小起重量起重机的吊钩是锻造的;大起重量起重机的吊钩采用钢板铆合,称为片式吊钩。

  吊钩分为单钩和双钩。单钩制造与使用比较方便,用于较小的起重量;当起重量较大时,为了不使吊钩过重,多采用双钩。

  吊钩钩身(弯曲部分)的断面形状有:圆形、矩形、梯形与T字形等。

  从受力情况来看,T字形断面最合理,吊钩质量亦较轻,其缺点是锻造工艺复杂。目前最常用的吊钩的断面是梯形,它的受力情况也比较合理,锻造也较容易。矩形断面只用于片式吊钩,断面的承载能力未能充分利用,因而比较笨重。圆形断面只用于简单的小型吊钩。

  1) 吊钩的危险断面

  对吊钩进行检验时,必须先了解吊钩的危险断面所在处。危险断面是根据受力分析找出的。

  如图1—14所示,假定吊钩上吊挂一货物,很明显货物质量通过钢丝绳作用在吊钩的I—I断面上,有把吊钩切断的趋势。

  吊钩I—I断面上受剪切应力。

  对Ⅲ一Ⅲ断面,货物质量有把吊钩拉断的趋势,Ⅲ一Ⅲ断面受拉应力。

  货物质量对吊钩除有拉、切力之外,还有把吊钩拉直的趋势.即对I—I断面以左的各断面除使其受拉之外,还作用一个力矩。Ⅱ一Ⅱ断面受货物质量的拉力,使整个断面受拉应力,同时还受力矩的作用。在力矩的作用下,Ⅱ一Ⅱ断面的内佣

  受拉应力.外侧受压应力。这样在内侧拉应力叠加,外侧拉、压应力抵消一部分。根据计算,内侧拉应力比外侧拉应力大l倍多。这也就是梯形断面内侧大、外侧小的缘故。

  从上述分析可知,I—I,Ⅱ一Ⅱ断面是受力最大的断面,也称为危险断面。为了确保安全,Ⅲ一Ⅲ断面也要进行验算。

  2)各种吊钩的检查

  (1)锻钩的检查:用煤油洗净钩体,用20倍放大镜检查钩体是否有裂纹.特别要检查危险断面和螺纹退刀槽处。如发现裂纹,要停止使用,更换新钩。在危险断面I—I处,由于钢丝绳的摩擦常常出现沟槽。按照规定,吊钩危险断面的高度磨损量达到原高度的10%时,应报废;不超过报废标准时,可以继续使用或降低载荷使用,但不允许用焊条补焊后再使用。吊钩装配部分每季至少要检修1次,并清洗润滑。装配后,吊钩应能灵活转动,定位螺栓必须锁紧。

  (2)板钩的检查。用放大镜检查吊钩的危险断面,不得有裂纹.铆钉不得松动;检查村套、销子(小轴)、小孔、耳孔以及其紧固件的磨损情况,表面不得有裂纹或变形。衬套磨损量超过原厚的5%,销子磨损量超过名义直径的3%~5%,要进行更新。

  (3)吊钩负荷试验。对新投入使用的吊钩应做负荷试验,以额定载荷的l.25倍作为试验载荷(可与起重机动静负荷试验同时进行),试验时间不应少于10 min。当负荷卸去后,吊钩上不得有裂纹、断裂和永久变形,如有则应报废。国际标准规定,在挂上和撤掉试验载荷后,吊钩的开口度在没有任何显著的缺陷和变形下,不应超过0.25%。

  为了防止脱钩发生意外的事故,吊钩应装有防止脱钩的安全装置。

  3.制动装置

  起重机是一种间歇动作的机构,它的工作特点是经常启动和制动,因此制动器在起重机中既是工作装置又是安全装置。

  制动器的作用有三:

  支持——保持不动;

  停止——用摩擦消耗运动部分的动能,以一定的减速度使机构停止下来;

  落重——制动力与重力平衡,重物以恒定的速度下降。

  制动器根据其构造分为:块式制动器;带式制动器;盘式、多盘式制动器;圆锥式制动器。

  根据操作情况的不同,制动器分为:常闭式、常开式、综合式制动器。

  闭式制动器在机构不工作期间是闭合的,在机构工作时由松闸装置将制动器分开。

  起重机一般多用常闭式制动器,特别是起升机构必须采用常闭式制动器,以确保安全。

  常开式制动器经常处于松开状态,只有在需要制动时才使之产生制动力矩进行制动

  综合式制动器是常闭式与常开式的综合体。

  四、木工机械

  (一)木工机械的危险特点

  木工机械的特点是切削速度高。刀轴转速一般都要达到2500—4000 r/min。有时甚至更高,因而转动惯性大,难于制动。

  由于木工机械多采用手工送料,当用手推压木料送进时,往往由于遇到节疤、弯曲或其他缺陷而使手与刀刃接触,造成伤害甚至割断手指。

  操作人员不熟悉木工机械性能和安全操作技术,或不按安全操作规程操纵机械,是发生伤害事故的另一个原因。

  没有安全防护装置或安全防护装置失灵,也是造成木工机械伤害事故的原因之一。

  另外,木工机械切削过程中噪声大、振动大,使工人的劳动强度大而易疲劳,所以应采取相应的降低噪声措施,使木工机械噪声达到国家规定的标准。

  (二) 木工机械安全装置

  在设计上,应使木工机械具有完善的安全装置。包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置等。其安全技术要求:

  (1)按照有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨(剪)切有挡、安全器送料的要求,对各种木工机械配置相应的安全防护装置,尤其徒手操作接触危脸部位的,一定要有安全防护措施。

  (2)对生产噪声、木粉尘或挥发性有害气体的机械设备,要配置与其机械运转相连接的消声、吸尘或通风装置,以消除或减轻职业危害,维护职工的安全和健康。

  (3)木工机械的刀轴与电气应有安全联控装置,在装卸或更换刀具及维修时,能切断电源并保持断开位置,以防误触电源开关或突然供电启动机械而造成人身伤害事故。

  (4)针对木材加工作业中的木料反弹危险,应采用安全送料装置或设置分离刀、防反弹安全屏护装置,以保障人身安全。

  (5)在装设正常启动和停机操纵装置的同时,还应专门设置遇事故需紧急停机的安全控制装置。

  1.带锯机安全装置

  带锯机的各个部分,除了锯卡、导向辊的底面到工作台之间的工作部分外,都应用防护罩封闭。锯轮应完全封闭。锯轮罩的外圆面应该是整体的。锯卡与上锯轮罩之间的防护装置应罩住锯条的正面和两侧面,并能自动调整,随锯卡升降。锯卡应轻轻附着锯条,而不是紧卡着锯条,用手翻转锯条时应无卡塞现象。

  带锯机主要采用液压可调式封闭防护罩遮挡高速运转的锯条,使裸露部分与锯割木料的尺寸相适应,既能有效地进行锯割,又能在锯条“放炮”或断条、掉锯时,控制锯条崩溅、乱扎,避免对操作者造成伤害;同时可以防止工人在操作过程中手指误触锯条造成伤害事故。对锯条裸露的切割加工部位,为便于操作者观察和控制,还应设置相应的网状防护罩,防止加工锯屑等崩弹造成人身伤害事故。带锯机停机时,由于受惯性力的作用将继续转动,此时上、下锯,手不小心触及锯条就要造成误伤。为使其能迅速停机,应装设锯盘制动控制器。带锯机破损时,亦可使用锯盘制动器使其停机。

  2.圆锯机安全装置

  为了防止木料反弹的危险,圆锯上应装设分离刀(松口刀)和活动防护罩。分离刀的作用是使木料连续分离,使锯材不会紧贴转动的刀片,从而不会产生木料反弹。活动罩的作用是遮住圆锯片,防止手过度靠近圆锯片,同时也有效防止了木料反弹。

  圆锯机安全装置通常由防护罩、导板、分离刀和防木料反弹挡架组成。弹性可调式安全防护罩可随其锯剖木料尺寸大小而升降,既便于推料进锯,又能控制锯屑飞溅和木料反弹;过锯木料由分离刀扩张锯口,防止因夹锯造成木材反弹,并有助于提高锯割效率。圆锯机超限的噪声直接损害操作者的健康,应安装相应的消声装置。

  3.木工刨床安全装置

  各种刨床对操作者的人身伤害,一是徒手推木料容易伤害手指,平刨伤手为多发性事故,一直未能很好解决。较先进的方法是采用光电技术保护操作者,当前国内应用效果不理想;较适用有效的方法是在刨切危险区域设置安全挡护装置,并限定与台面的间距,可阻挡手指进入危险区域,实际应用效果较好。二是刨床噪声,是严重的职业危害。解决方法是采用开有小孔的定位垫片,可降低噪声10—15 db(a)。

  木工机械事故中,手压平刨上发生的事故占多数,因此在手压平刨上必须有安全防护装置。

  为了安全,手压平刨刀轴的设计与安装须符合下列要求:

  (1)必须使用圆柱形刀轴,绝对禁止使用方刀轴。

  (2)压刀片的外缘应与刀轴外圆相合,当手触及刀轴时,只会碰伤手指皮,不会被切断。

  (3)刨刀刃口伸出量不能超过刀轴外径1.1mm。

  (4)刨口开口量应符合规定。

  总之,大多数木工机械都有不同程度的危险或危害。有针对性地增设安全装量,是保护操作者身心健康和安全,促进和实现安全生产的重要技术措施。

  【例题】木工平刨床的刀轴转数一般都在每秒上千转,刀轴是由刨刀体和刀片装配而成,如果在操作中意外手触碰刀轴,哪怕是瞬间触碰,都会导致事故发生。除了刀片的切割伤害,刨刀体形状是关键因素。手工送料的木工平刨床刀轴的刨刀体采用____形状的更安全。(  ) a.六棱柱 b.四棱柱 c.多棱柱 d.圆柱 d

  五、焊接设备

  焊接设备使用的安全要求

  (一)气焊与气割

  气焊与气割的主要危险是爆炸和火灾;加工过程中产生的高温、金属熔渣飞溅、烟气弧光也会危及操作人员的健康。

  电石(碳化钙,CaC2)是气焊与气割作业的基本原料。电石遇水生成的乙炔(C2H2)与空气能形成爆炸性混合物;水量不足且散热不好时,局部过热引起乙炔热分解,也可能导致爆炸。

  1、电石储存和使用

  储存和使用电石应注意以下安全要求:

  (1)电石应避免受潮,库房必须严防漏雨,盛放容器应密封良好,电石桶上应有防火防湿安全标志。

  (2)电石库不得设在可能积水处,库房地面应高出室外地面0.25~0.6m。

  (3)电石库房应为耐火建筑,房顶应设有自然通风的风帽,库房周围10m以内不得有明火,库房内设施诮符合防爆要求。

  (4)搬运电石桶应防止碰撞或滚动。

  (5)开启电石桶应使用不发生火花的铍铜合金工具;使用铜制工具时,其含量应低于70%。

  (6)空电石桶内可能滞留有可燃气体,其附近不得有明火。

  (7)电石库应备有黄砂和干粉、二氧化碳等不含水的灭火器。

  2、乙炔发生器装置

  乙炔是爆炸性气体,在一定温度和压力下能自行发生爆炸。使用乙炔发生器应注意以下安全问题:

  (1)乙炔发生器本体及安全阀、回火防止器(水封安全阀)、安全膜(或卸压孔)应保持完好,不得有泄漏、堵塞。

  (2)乙炔发生器、回火防止器内的水量应符合要求,乙炔发生器内水温不得超过60℃,气体温度不得超过90℃。

  (3)宜采用块度25~80mm的电石,不宜采用块度15mm以下的电石和电石粉粒,以防分解太快。

  (4)如乙炔发生器内部冻结,只能用热水、蒸汽解冻,而不能用明火或电热器具加热。

  (5)不得用氧气顶吹乙炔皮管。

  (6)使用前,应尽量放出乙炔发生器内乙炔与空气的混合物;每班工作结束前,应放出乙炔发生器内的电石灰和污水。

  (7)乙炔发生器应放置在通风良好的场所,附近不得有引燃源。

  (8)回火防止器只能接用一把焊枪;水封式回火防止器应垂直安装;使用水封式回火防止器前,应放出其内乙炔与空气的混合物;在冰冻季节,工作完毕后应放出水封式回火防止器内的存水;冰冻季节宜采用干式回火防止器。

  (9)乙炔发生器安全膜的膜片应采用响应快的脆性材料制作;其强度按工作压力的1.5倍确定。

  (10)乙炔发生器内的压力不得超过150kPa(表压)。

  气割中使用的液化石油气较乙炔的爆炸危险小,使用中应注意防止回火;气瓶出口应装有减压器。

  3、氧气瓶

  氧气瓶内压力高达1.5MPa,有较大的爆炸危险。使用氧气瓶应注意以下安全问题;

  (1)氧气瓶本体及氧气表等附件应保持完好。

  (2)装减压器前稍稍开启阀门,吹去阀门内的灰尘;减压器应安装牢固;装好后先缓缓打开氧气瓶阀门,再渐渐旋紧减压器的螺杆;装好的减压器不得漏气。

  (3)氧气瓶或减压器冻结时不得用明火、炽热铁块烘烤或用铁器敲击,而只能用温水解冻。

  (4)使用时拧紧皮管接头螺母后,应先打开气门吹出皮管内的灰尘和渣屑;不用时应将皮管挂起。

  (5)氧气操作人员不应穿有油污的工作服、手套,使用有油污的工具。

  (6)氧气瓶内的氧气不能全部用尽,充气前应留有100~150kPa的压力。

  (7)氧气瓶应远离高温场所和明火,夏季应避免阳光直射。

  (二)电焊

  电焊是带有电击、弧光伤害、灼伤、爆炸和火灾等多种危险的作业。

  1、交流弧焊机使用

  电焊分为电弧焊、电阻焊等焊接方法。电弧焊是利用电弧作为热源,局部加热并熔化焊件金属完成焊接的方法。用手工操作焊条进行焊接的电弧焊称为手工电弧焊。手工电弧焊设备由弧焊机、软导线、焊钳等部件组成。交流弧焊机空载输出电压为60~75V。当焊条与工件之间产生电弧时,焊钳上的工作电压维持在30V左右。

  使用交流弧焊机应注意以下安全要求:

  (1)弧焊机应远离易燃易爆物品;弧焊机应与安装环境条件相适应;弧焊机应避免受潮,并能防止异物进入。

  (2)弧焊机外壳应可靠接保护导体;为了防止高压窜入低压带来的危险,弧焊机二次侧的一个点也应当接保护导体。

  (3)弧焊机一次额定电压应与电源电压相符合;工作电流不得超过相应暂载率下的许用电流。

  (4)弧焊机应经端子排接线;接线应正确,应避免产生有害的环流。

  (5)多台焊机应尽量匀均地分接于三相电源,尽量保持三相平衡。

  (6)弧焊机的一、二次电源线均应采用铜心橡皮电缆(橡皮套软线);一次线长度不宜超过2~3m。

  (7)弧焊机一、二次线圈绝缘电阻合格。

  (8)移动电焊机必须停电进行。

  (9)在电击危险性大的环境作业,弧焊机二次侧宜装设熄弧自动断电装置。

  (10)弧焊作业时应穿戴绝缘鞋、手套、工作服、面罩等防护用品;在金属容器中工作时,还应戴上头盔、护肘等防护用品。

  2、电焊作业防火防爆

  为防止电焊引起火灾、爆炸,应注意以下安全要求:

  (1)离焊接作业点5m以内及下方不得有易燃物品,10m以内不得有乙炔发生器或氧气瓶。

  (2)不得在储存汽油、煤油等易燃物品的容器上进行焊接作业。

  (3)焊接管子时,管子两端应当打开,并不得有易燃物品。

  (4)不得带压焊接压力容器。

  (5)不论是电焊还是气焊,焊接盛过可燃气体或可燃液体的容器前,均应先打开盖反复清洗容器内残留的危险物质;在锅炉内、管道内、井下、地坑内焊接前,也应先清除其内残留的危险物质。

  电气安全技术

  (一)电气事故种类

  电气事故包括人身事故和设备事故。人身事故和设备事故都可能导致二次事故,而且二者很可能是同时发生的。电气事故是与电相关联的事故。从能量的角度看,电能失去控制将造成电气事故。按照电能的形态,电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。

  1、触电事故

  触电事故是由电流及其转换成的其他形式的能量造成的事故。触电事故分为电击和电伤。电击是电流直接作用于人体所造成的伤害。电伤是电流转换成热能、机械能等其他形式的能量作用于人体造成的伤害。触电事故往往突然发生,在极短时间内造成严重后果。

  通常所说的触电指的是电击。电击分为直接接触电击和间接接触电击。前者是触及正常状态下带电的带电体时发生的电击,也称为正常状态下的电击;后者是触及正常状态下不带电,而在故障状态下意外带电的带电体时发生的电击,也称为故障状态下的电击。

  电伤分为电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、机械性损伤、电光眼等伤害。电弧烧伤是由弧光放电造成的烧伤,是最危险的电伤。电弧温度高达8000℃.可造成大面积、大深度的烧伤,甚至烧焦、烧毁四肢及其他部位。

  2、雷击事故

  雷击事故是由自然界中正、负电荷形式的能量造成的事故。

  3、静电事故

  静电事故是由工艺过程中或人们活动中产生的,相对静止的正电荷和负电荷形式的能量造成的事故。

  4、电磁辐射危害

  电磁辐射事故是指电磁波形式的能量辐射而造成的事故。辐射电磁波指频率100 kHz以上的电磁渡。在一定强度的高频电磁渡照射下,人体所受到的伤害主要表现为头晕、记忆力减退、睡眠不好等神经衰弱症状。严重者除神经衰弱症状加重外,还伴有心血管系统症状。电磁波对人体的伤害有滞后性,并可能通过遗传因子影响到后代。除对人体有伤害外,高频电磁渡还能造成高频感应放电和高频干扰。

  除无线电设备外,高频金属加热设备(如高频淬火设备、高频焊接设备)、高频介质加热设备(如高频热合机、绝缘材料干燥设备)也是有电磁辐射危险的设备。

  为防止电磁辐射的危害,应采取屏蔽、吸收等专门的预防措施。用于高频防护的板状屏蔽和网状屏蔽均可用铜材、铝材或钢材制成。必要时可考虑双层屏蔽。如果在板状屏蔽上涂上一层有微小的颗粒材料,则可减少电磁渡的反射。更有效地吸收电磁波的能量,构成所谓吸收屏蔽。

  5、电气装置故障及事故。

  气系统故障引发的事故包括:异常停电、异常带电、电气设备损坏、电气线路损坏、短路、断线、接地、电气火灾等。

  异常停电指在正常生产过程中供电突然中断。这种情况会使生产过程陷入混乱,造成经济损失;在有些情况下,还会造成事故和人员伤亡。

  异常带电指在正常情况下不应当带电的生产设施或其中的部分意外带电。异常带电容易导致人员受到伤害。

  (二)电流对人体的作用

  电流通过人体内部,能使肌肉产生突然收缩效应,产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状。数十毫安的电流通过人体可使呼吸停止。数十微安的电流直接流过心脏会导致致命的心室纤维性颤动。电流对人体损伤的程度与电流的大小、电流持续时间、电流种类、电流途径、人体的健康状况等因素有关。

  感知电流是引起人有感觉的最小电流

  (三)触电事故预防技术(重点)

  1.直接接触电击预防技术

  1)绝缘

  绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来。

  绝缘的电气指标主要是绝缘电阻。绝缘电阻用兆欧表测量。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1OOOΩ,并应符合专业标准的规定。

  2)屏护

  屏护是采用遮栏、护罩、护盖、箱闸等将带电体同外界隔绝开来。屏护装置应有足够的尺寸,应与带电体保证足够的安全距离:遮栏与低压裸导体的距离不应小于0.8 m;网眼遮栏与裸导体之间的距离,低压设备不宜小于0.15m,10 kV设备不宜小于0.35m。屏护装置应安装牢固。金属材料制成的屏护装置应可靠接地(或接零)。遮栏、栅栏应根据需要挂标示牌。遮栏出入口的门上应根据需要安装信号装置和连锁装置。

  3)间距

  间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外。其安全作用与屏护的安全作用基本相同。 带电体与地面之间、带电体与树木之问、带电体与其他设施和设备之间、带电体与带电体之间均应保持一定的安全距离。安全距离的大小决定于电压高低、设备类型、环境条件和安装方式等因素。架空线路的间距须考虑气温、风力、覆冰和环境条件的影响。

  在低压操作中,人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.1 m。

  在高压作业中,人体及其所携带工具与带电体的距离应满足表1--3所列各项最小距离的要求。

  表1--3

  ①不足所列距离时,应装设临时谴栏。②不足所列距离时,邻近线路应当停电。

  ③火焰不应喷向带电体。

  在架空线路进行起重工作时,起重机具(包括被吊物)与线路导线之间的最小距离可参考表1—4所列数值。

  表1--4

  2.间接接触电击预防技术

  1)保护接地(IT系统)

  保护接地系统就是IT系统。其构成如图1—5所示。图中,Ll,L2,L3是相线,N是中性点,Z是配电网对地绝缘阻抗,Rp是人体电阻,RE是保护接地电阻,IE是接地电流。所谓接地,就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来。保护接地的做法是将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来;其安全原理是把故障电压限制在安全范围以内。IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地,字母T表示电气设备外壳接地。

  保护接地适用于各种不接地配电网。在这类配电网中,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分,除另有规定外,均应接地。

  在380V不接地低压系统中,一般要求保护接地电阻RE≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100 kV·A时,要求RE≤10Ω。

  在10 kV配电网中,如果高压设备与低压设备共用接地装置,要求接地电阻不超过10Ω,并满足下式要求:RE≤120/IE

  2)TT系统

  我国绝大部分地面企业的低压配电网都采用如图1—6所示星形接法的低压中性点直接接地的三相四线配电网。这种配电网能提供一组线电压和一组相电压。图中,中性点的接地RN叫做工作接地,中性点引出的导线叫做中性线也叫做工作零线。IT系统的第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设备外壳接地。

  图1—6 TT系统

  TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围以内。因此,采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置,并优先采用前者。

  TT系统主要用于低压用户,即用于未装备配电变压器,从外面引进低压电源的小型用户。

  3)TN系统(保护接零)

  TN系统相当于传统的保护接零系统。典型的TN系统如图1—7所示。图中,PE是保护零线,Rs叫做重复接地。TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间,亦即与保护零线之间紧密连接。保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时,形成该相对零线的单相短路;短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作,从而把故障设备电源断开,消除电击危险。虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压,但一般不能降低到安全范围以内。其第一位的安全作用是迅速切断电源。

  TN系统分为TN—S、TN—C—S、TN—C三种类型。如图1—8所示,TN—S系统是PE线与N线完全分开的系统;TN--C—S系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PFN线,后一段PE线与N线分开的系统;TN—C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。应当注意,支线部分的PE线是不能与N线共用的。TN—S系统的安全性能最好,有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN—S系统;厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN—C—S系统。

  保护接零用于用户装有配电变压器的,且其低压中性点直接接地的220/380 V三相四线配电网。 应用保护接零应注意下列安全要求。

  (1)在同一接零系统中,一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法;否则,当接地的设备漏电时,该接地设备及其他接零设备都可能带有危险的对地电压。如确有困难,个别设备无法接零而只能接地时,则该设备必须安装漏电保护装置。

  (2)重复接地合格。重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地。重复接地的安全作用是减轻PE线和PEN线断开或接触不良的危险性,进一步降低漏电设备对地电压,改善架空线路的防雷性能和缩短祸电故障持续时间。电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处,配电线路的最远端及每1 km处,高低压线路同杆架设时共同敷设的两端应作重复接地。每一重复接地的接地电阻不得超过10 Ω;在低压工作接地的接地电阻允许不超过10Ω的场合,每一重复接地的接地电阻允许不超过30Ω,但不得少于3处。

  (3)发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。对于相线对地电压220 v的TN系统,手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证故障持续时间不超过0.4 s;配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证故障持续时间不超过5 s。

  (4)工作接地合格。工作接地的主要作用是减轻各种过电压的危险。工作接地的接地电阻一般不应超过4Ω,在高土壤电阻率地区允许放宽至不超过10Ω。

  (5)PE和PEN线上不得安装单极开关和熔断器;PE线和PEN线应有防机械损伤和化学腐蚀的措施;PE线支线不得串联连接,即不得用设备的外露导电部分作为保护导体。

  (6)保护导体截面面积合格。当PE线与相线材料相同时,PE线可以按表1—5选取除应采用电缆芯线或金属护套作保护线者外,有机械防护的PE线不得小于2.5 mm2,没有机械防护的不得小于4 mm2。铜质PEN线截面积不得小于10 mm2,铝质的不得小于16 mm2,如系电缆芯线,则不得小于4 mm2 。

  (7)等电位联结。等电位联结指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属装备以及允许用作保护线的金属管道等用于其他目的的不带电导体之问的联结。等电位联结的组成如图1~9所示。有条件的场所应傲等电位联结,以提高TN系统的可靠性。

  3.其他电击预防技术

  1)双重绝缘和加强绝缘

  双重绝缘指工作绝缘(基本绝缘)和保护绝缘(附加绝缘)。前者是带电体与不可触及的导体之间的绝缘,是保证设备正常工作和防止电击的基本绝缘;后者是不可触及的导体与可触及的导体之间的绝缘,是当工作绝缘损坏后用于防止电击的绝缘。加强绝缘是具有与上述双重绝缘相同水平的单一绝缘。

  具有双重绝缘的电气设备属于Ⅱ类设备。Ⅱ类设备的电源连接线应按加强绝缘设计。Ⅱ类设备在其明显部位应有“回”形标志。

  Ⅱ类设备的工作绝缘的绝缘电阻不得低于2 MΩ,保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ,加强绝缘的绝缘电阻不得低于7 MΩ。

  2)安全电压

  安全电压是在一定条件下、一定时间内不危及生命安全的电压。

  具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备。

  安全电压限值是在任何情况下,任意两导体之间都不得超过的电压值。我国标准规定工频安全电压有效值的限值为50 V。我国规定工频有效值的额定值有42 V、36 V、24 V、12 V和6 V。凡特别危险环境使用的携带式电动工具应采用42 V安全电压;凡有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压;金属容器内、隧道内、水井内以及周围有大面积接地导体等工作地点狭窄,行动不便的环境应采用12 V安全电压;水上作业等特殊场所应采用6 V安全电压。

  通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。安全隔离变压器的一次与二次之间有良好的绝缘;其间还可用接地的屏蔽进行隔离。安全电压边应与一次边保持双重绝缘的水平。

  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。安全电压的插销座不得与其他电压的插销座有插错的可能。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。

  如果电压值与安全电压值相符,而由于功能上的原因,电源或回路配置不完全符合安全电压的要求,则称之为功能特低电压。应用功能特低电压须配合补充安全措施。

  3)电气隔离

  电气隔离指工作回路与其他回路实现电气上的隔离。电气隔离是通过采用l :1,即一次边、二次边电压相等的隔离变压器来实现的。电气隔离的安全实质是阻断二次边工作的人员单相触电时电流的通路。

  电气隔离的电源变压器必须是隔离变压器,二次边必须保持独立,应保证电源电压u≤500V、线路长度L≤200m。

  4)漏电保护(剩余电流保护)

  漏电保护装置主要用于防止间接接触电击和直接接触电击。漏电保护装置也用于防止漏电火灾和监测一相接地故障。

  电流型漏电保护装置以漏电电流或触电电流为动作信号。动作信号经处理后带动执行元件动作,促使线路迅速分断。

  电磁式电流型漏电保护的原理如图1—10所示。图中,OTA是零序电流互感器、FV是极化电磁铁线圈、SB是试验按钮、S限流电阻。

  电流型漏电保护装置的动作电流分为0.006,0.01,0.015,O.03,0.05, 0.075,0.l,O.2,O.3,0.5,1,3,5,10,20A等15个等级,其中,30及30mA以下的属高灵敏度,主要用于防止触电事故,30mA以上、1000及1000mA以下的属中灵敏度,用于防止触电事故和漏电火灾;1000mA以上的属低灵敏度,用于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。

  漏电保护装置的动作时间指动作时最大分断时间。快速型和定时限型漏电保护装置的动作时间应符合表1—6的要求。

  有金属外壳的Ⅰ类移动式电气设备和手持式电动工具,安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备,建筑施工工地的施工电气设备,临时性电气设备,宾馆类的客房内的插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座、游泳池或浴池类墙所的水中照明设备,安装在水中的供电线路和电气设备,以及医院中直接接触人体的医用电气设备等均应安装漏电保护装置。

  漏电保护装置的选用应当考虑多方面的因素。在浴室、游泳池、隧道等电击危险性很大的场合,应选用高灵敏度的漏电保护装置。如果在作业场所遭受电击后,有其他人帮助及时脱离电源,则漏电保护装置的动作电流可以大于摆脱电流;如系快速型保护装量,动作电流可按心室颤动电流选取;如果是前级保护,即分保护前面的总保护,动作电流可超过心室颤动电流。如果作业场所无他人配合工作,动作电流不应超过摆脱电流。在触电后可能导致严重二次事故的场合,应选用6 mA动作电流。为了保护儿童或病人,应采用10mA以下的动作电流。单相线路选用二级保护器,仅带三相负载的三相线路可选用三级保护器,动力与照明合用的三相四线线路和三相照明线路必须选用四级保护器。

  运行中的漏电保护装置应当定期检查和试验。保护器外壳各部及其上部件、连接端子应保持清洁,完好无损;胶木外壳不应变形、变色;不应有裂纹和烧伤痕迹;制造厂名称(或商标)、型号、额定电压、额定电流、额定动作电流等应标志清楚,并应与运行线路的条件和要求相符合。保护器外壳防护等级应与使用场所的环境条件相适应。接线端子不应松动;连接部位不得变色。接线端子不应有明显腐蚀。保护器工作时不应有杂音。漏电保护开关的操作手柄应灵活、可靠,使用过程中也应定期用试验按钮试验其可靠性。

  三、雷电事故预防技术

  (一)雷电的种类及危害

  l.雷电种类

  (1)直击雷。直击雷是带电积云接近地面至一定程度时,与地面目标之间的强烈放电。直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段。大约50%的直击雷有重复放电特征。每次雷击有三、四个冲击至数十个冲击。一次直击雷的全部放电时间一般不超过500 ms。

  (2)感应雷。感应雷也称作雷电感应,分为静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷是由于带电积云在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷,在带电积云与其他客体放电后,感应电荷失去束缚,以大电流、高电压冲击波的形式,沿线路导线或导电凸出物的传播。电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场在邻近的导体上产生的很高的感应电动势。

  (3)球雷。球雷是雷电放电时形成的发红光,橙光、白光或其他颜色光的火球。从电学角度考虑,球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体。

  此外,直击雷和感应雷都能在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电冲击渡。

  2雷电危害

  雷电具有雷电流幅值大(可达数十千安至数百千安)、雷电流陡度大(可达50 ka/μs)、冲击性强、冲击过电压高(可达数百千安至数千千安)的特点。其特点与其破坏性有紧密的关系。

  雷电有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏作用,均可能带来极为严重的后果。

  (1)火灾和爆炸。(2)触电。(3)设备和设施毁坏。(4)大规模停电。

  (二)防雷技术

  1.防雷建筑物分类

  建筑物按其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。不同类别的建筑物有不同的防雷要求。

  (1)第一类防雷建筑物。指制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质,遇电火花会引起爆炸,从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物。

  (2)第二类防雷建筑物。指对国家政治或国民经济有重要意义的建筑物以及制造,使用和贮存爆炸危险物质,但电火花不易引起爆炸,或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物。

  (3)第三类防雷建筑物。指需要防雷的除第一类、第二类防雷建筑物以外需要防雷的建筑物。

  2.直击雷防护

  第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物、第三类防雷建筑物的易受雷击部位,遭受雷击后果比较严重的设施或堆料,高压架空电力线路、发电厂和变电站等.应采取防直击雷的措施。

  装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是直击雷防护的主要措施。避雷针分独立避雷针和附设避雷针。独立避雷针不应设在人经常通行的地方。避雷针的保护范围按滚球法计算。

  3.二次放电防护

  为了防止二次放电,不论是空气中或地下,都必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间有足够的安全距离。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3 m,第二类防雷建筑物防止二次放电的最小距离不得小于2 m,不能满足间距要求时应予跨接。

  4.感应雷防护

  有爆炸和火灾危脸的建筑物、重要的电力设施应考虑感应雷防护。

  为了防止静电感应雷的危险,应将建筑物内不带电的金属装备、金属结构连成整体并予以接地。为了防止电磁感应雷的危险,应将平行管道、相距不到100 mm的管道用金属线跨接起来。

  5.雷电冲击波防护

  变配电装置、可能有雷电冲击波进入室内的建筑物应考虑雷电冲击波防护。

  为了防止雷电冲击波侵入变配电装置,可在线路引入端安装阀型避雷器。阀型避雷器上端接在架空线路上,下端接地。正常时避雷器对地保持绝缘状态;当雷电冲击波到来时,避雷器被击穿,将雷电引入大地,冲击渡过去后,避雷器自动恢复绝缘状态。

  对于建筑物,可采用以下措施;

  (1)全长直接埋地电缆供电,入户处电缆金属外皮接地;

  (2)架空线转电缆供电,架空线与电缆连接处装设阀型避雷器,避雷器、电缆金属外皮、绝缘子铁脚、金具等一起接地;

  (3)架空线供电,入户处装设阀型避雷器或保护间隙,井与绝缘子铁脚、金具一起接地。

  6.人身防雷

  雷暴时,应尽量减少在户外或野外逗留;在户外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣;如有条件,可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物、汽车或船只。

  雷暴时,应尽量离开小山、小丘、隆起的小道,应尽量离开海滨、湖滨、河边、池塘旁,应尽量避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近,还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施。

  雷暴时,在户内应离开照明线、动力线、电话线、广播线、收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线以及与其相连的各种金属设备。雷雨天气.应注意关闭门窗。

  【例题】为了防止雷电冲击波侵入变配电装置,可在线路引入端安装___。( )

  a.避雷线 b.避雷网 c.阀型避雷器 d. 避雷带

  四、静电事故预防技术

  (一)静电的特性度危害

  1.静电的产生

  最常见产生静电的方式是接触分离起电。当两种物体接触,其间距离小于25×10-8cm时,将发生电子转移,并在分界面两侧出现大小相等、极性相反的两层电荷。当两种物体迅速分离时即可能产生静电。

  2.静电的特点

  (1)静电电压高。静电能量不大,但其电压很高。固体静电可达20×104V以上,液体静电和粉体静电可达数万伏,气体和蒸气静电可达10000V以上,人体静电也可达10000V以上。

  (2)静电泄漏慢。由于积累静电的材料的电阻率都很高,其上静电泄漏很慢。

  (3)静电的影响因素多。静电的产生和积累受材质、杂质、物料特征、工艺设备(如几何形状、接触面积)和工艺参数(如作业速度)、湿度和温度、带电历程等因素的影响。

  由于静电的影响因素多,静电事故的随机性强。

  3.静电的危害

  工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾,也可能给人以电击,还可能妨碍生产。其中,爆炸或火灾是量大的危害和危险。

  (二)防静电措施

  静电最为严重的危险是引起爆炸和火灾,因此,静电安全防护主要是对爆炸和火灾的防护。这些措施对于防止静电电击和防止静电影响生产也是有效的。

  1.环境危险程度控制 静电引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在。为了防止静电的危险,可采取取代易燃介质、降低爆炸性混合物的浓度、减少氧化剂含量等控制所在环境爆炸和火灾危险程度的措施。

  2.工艺控制 为了有利于静电的泄漏,可采用导电性工具;为了减轻火花放电和感应带电的危险,可采用阻值为107~109Ω左右的导电性工具。

  为了限制产生危险的静电,烃类燃油在管道内流动时,流速与管径应满足以下关系:ν2D≤0.64

  式中q——流速,m/s;D——管径,m。

  为了防止静电放电,在液体灌装过程中不得进行取样、检测或测温操作。进行上述操作前,应使液体静置一定的时间,使静电得到足够的消散或松弛。

  为了避免液体在容器内喷射和溅射,应将注油管延伸至容器底部;装油前清除罐底积水和污物,以减少附加静电。

  3.接地 接地的作用主要是消除导体上的静电。金属导体应直接接地。为了防止火花放电,应将可能发生火花放电的间隙跨接连通起来,并予以接地。

  防静电接地电阻原则上不超过lMΩ即可;对于金属导体,为了检测方便,可要求接地电阻不超过100Ω~l000 Ω。

  对于产生和积累静电的高绝缘材料,宜通过106Ω或稍大一些的电阻接地。

  4.增湿 为防止大量带电,相对湿度应在50%以上;为了提高降低静电的效果,相对湿度应提高到65%~70%。增湿的方法不宜用于防止高温环境里的绝缘体上的静电。

  5.抗静电添加剂 抗静电添加剂是化学药剂。在容易产生静电的高绝缘材料中加入抗静电添加剂之后,能降低材料的体积电阻辛或表面电阻率以加速静电的泄露,消除静电的危险。

  6.静电中和器 静电中和器又称静电消除器。静电中和器是能产生电子和离子的装置。由于产生了电子和离子,物料上的静电电荷得到异性电荷的中和,从而消除静电的危险。静电中和器主要用来消除非导体上的静电。

  7.加强静电安全管理 静电安全管理包括制订关联静电安全操作规程、制订静电安全指标、静电安全教育、静电检测管理等内容。

  【例题】以下防静电措施正确的是___。( )

  A.为了防止静电的危险,可采取取代易燃介质、降低爆炸性混合物的浓度、减少氧化剂含量等控制所在环境爆炸和火灾危险程度的措施。

  B.为了有利于静电的泄漏,可采用阻值为100Ω~l000 Ω左右的导电性工具。

  C.为了防止静电放电,在液体灌装过程中不得进行取样、检测或测温操作。

  D. 接地的作用主要是消除导体上的静电。对于金属导体,可要求接地电阻不超过lMΩ。 【答案】 A C

  五、电气装置安全

  (一)变配电站安全

  1.变配电站位置 变配电站位置应符合供电、建筑、安全的基本原则。从安全角度考虑,变配电站应避开易燃易爆环境;变配电站宜设在企业的上风侧,并不得设在容易沉积粉尘和纤维的环境,变配电站不应设在人员密集的场所。变配电站的选址和建筑应考虑灭火、防蚀、防污、防水,防雨、防雪、防振的要求。地势低洼处不宜建变配电站。变配电站应有足够的消防通道并保持畅通。

  2.建筑结构 高压配电室、低压配电室、油浸电力变压器室、电力电容器室、蓄电池室应为耐火建筑。蓄电池室应隔离。

  变配电站各间隔的门应向外开启;门的两面都有配电装置时,应两边开启。门应为非燃烧体或难燃烧体材料制作的实体门。长度超过7 m的高压配电室和长度超过10 m的低压配电室至少应有两个门。

  室内油量600 kg以上的充油设备必须有事故蓄油设施。贮油坑应能容纳100%的油。

  3.间距、屏护和隔离 变配电站各部间距和屏护应符合专业标准的要求。室外变、配电装置与建筑物应保持规定的防火间距。室内充油设备油量60 kg以下者允许安装在两侧有隔板的间隔内;油量60~600 kg者须装在有防爆隔墙的间隔内; 600 kg以上者应安装在单独的间隔内。

  4.通道 变配电站室内各通道应符合要求。高压配电装置长度大于6m时,通道应设两个出口;低压配电装置两个出口间的距离超过15m时, 应增加出口。

  5.通风

  6.封堵 门窗及孔洞应设置网孔小于10×10mm的金属网,防止小动物钻入。通向站外的孔洞、沟道应予封堵。

  7.标志 变配电站的重要部位应设有“止步,高压危险!”等标志。

  8.连锁装置 断路器与隔离开关操动机构之间、电力电容器的开关与其放电负荷之间应装有可靠的连锁装置。

  9.电气设备正常运行 电流、电压、功率因数、油量、油色、温度指示应正常;连接点应无松动、过热迹象;门窗、围栏等辅助设施应完好;声音应正常,应无异常气味;瓷绝缘不得掉瓷、不得有裂纹和放电痕迹并保持清洁;充油设备不得漏油、渗油。

  10.安全用具和灭火器材

  11.技术资料

  12.管理制度

  (二)主要变配电设备安全(了解)

  1.电力变压器 电力变压器是变配电站的核心设备,按照绝缘结构分为油浸式变压器和干式变压器。

  1)变压器安装

  (1)变压器各部件及本体的固定必须牢固。

  (2)电气连接必须良好;铝导体与变压器的连接应采用铜铝过渡接头。

  (3)变压器的接地一般是其低压绕组中性点、外壳及其阀型避雷器三者共用的地。接地必须良好,接地线上应有可断开的连接点。

  (4)变压器防爆管喷口前方不得有可燃物体。

  (5)位于地下的变压器室的门、变压器室通向配电装置室的门、变压器室之间的门均应为防火门。

  (6)居住建筑物内安装的油浸式变压器,单台容量不得超过400 kV·A。

  (7)10 kV变压器壳体距门不应小于1 m,距墙不应小于0.8 m(装有操作开关时不应小于1.2m)。

  (8)采用自然通风时,变压器室地面应高出室外地面1.1 m。

  (9)室外变压器容量不超过315 kV·A者可柱上安装,315 kV·A以上者应在台上安装;一次引线和二次引线均应采用绝缘导线;柱上变压器底部距地面高度不应小于2.5 m、裸导体距地面高度不应小于3.5 m;变压器台高度一般不应低于0.5 m、其围栏高度不应低于1.7 m、变压器壳体距围栏不应小于1 m、变压器操作面距围栏不应小于2 m。

  (1 0)变压器室的门和围栏上应有“止步,高压危险!”的明显标志。

  2)变压器运行

  运行中变压器高压侧电压偏差不得超过额定值的士5%、低压最大不平衡电流不得超过额定电流的25%。上层油温一般不应超过85℃;冷却装置应保持正常,呼吸器内吸潮剂的颜色应为淡蓝色;通向气体继电器的阀门和散热器的阀门应在打开状态,防爆管的膜片应完整,变压器室的门窗、通风孔、百叶窗、防护网、照明灯应完好;室外变压器基础不得下沉,电杆应牢固、不得倾斜。

  干式变压器的安装场所应有良好的通风,且空气相对湿度不得超过70%。

  2.电力电容器 电力电容器是充油设备,安装,运行或操作不当即可能着火甚至发生爆炸,电容器的残留电荷还可能对人身安全构成直接威胁。

  1)电容器安装

  (1)电容器所在环境温度一般不应超过40℃,周围空气相对湿度不应大于80%,海拔高度不应超过1000 m;周围不应有腐蚀性气体或蒸汽,不应有大量灰尘或纤维;所安装环境应无易燃、易爆危险或强烈振动。

  (2)总油量300 kg以上的高压电容器应安装在单独的防爆室内;总油量300 kg以下的高压电容器和低压电容器应视其油量的多少安装在有防爆墙的间隔内或有隔板的间隔内。

  (3)电容器应避免阳光直射,受阳光直射的窗玻璃应涂以白色。

  (4)电容器室应有良好的通风。电容器分层安装时应保证必要的通风条件。

  (5)电容器外壳和钢架均应采取接地(或接零)措施。

  (6)电容器应有合格的放电装置。

  (7)高压电容器组总容量不超过100 kvar时,可用跌开式熔断器保护和控制;总容量l00~300 kvar时,应采用负荷开关保护和控制;总容量300 kvar以上时,应采用真空断路器或其他断路器保护和控制。低压电容器组总容量不超过100 kvar时,可用交流接触器、刀开关、熔断器或刀熔开关保护和控制;总容量100 kvar以上时,应采用低压断路器保护和控制。

  2)电容器运行

  电容器运行中电流不应长时间超过电容器额定电流的1.3倍;电压不应长时间超过电容器额定电压的1.1倍;电容器外壳温度不得超过生产厂家的规定值(一般为60℃或65 c)。

  电容器外壳不应有明显变形,不应有漏油痕迹。电容器的开关设备、保护电器和放电装置应保持完好。

  3.高压开关 高压开关主要包括高压断路器、高压负荷开关和高压隔离开关。高压开关用以完成电路的转换,有较大的危险性。

  1)高压断路器 高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备。高压断路器有强有力的灭弧装置,既能在正常情况下接通和分断负荷电流,又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流。

  断路器分断电路时,如电弧不能及时熄灭,不但断路器本身可能受到严重损坏,还可能迅速发展为弧光短路,导致更为严重的事故。

  按照灭弧介质和灭弧方式,高压断路器可分为少油断路器、多油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、固体产气断路器和磁吹断路器。

  高压断路器必须与高压隔离开关串联使用,由断路器接通和分断电流,由隔离开关隔断电源。因此,切断电路时必须先拉开断路器后拉开隔离开关;接通电路时必须先合上隔离开关后合上断路器。为确保断路器与隔离开关之间的正确操作顺序,除严格执行操作制度外,10 kv系统中常安装机械式或电磁式连锁装置。

  油断路器是有爆炸危险的设备。为了防止断路器爆炸,应根据额定电压、额定电流和额定开断电流等参数正确选用断路器,并应保持断路器在正常的运行状态。运行中,断路器的操作机构、传动机构、控制回路、控制电源应保持良好。

  2)高压隔离开关

  高压隔离开关简称刀闸。隔离开关没有专门的灭弧装置.不能用来接通和分断负荷电流,更不能用来切断短路电流。隔离开关主要用来隔断电源,以保证检修和倒闸操作的安全。

  隔离开关安装应当牢固,电气连接应当紧密、接触良好;与铜、铝导体连接须采用铜铝过渡接头。

  隔离开关不能带负荷操作。拉闸、合闸前应检查与之串联安装的断路器是否在分闸位置。

  运行中的高压隔离开关连接部位温度不得超过75℃

  3)高压负荷并关

  高压负荷开关有比较简单的灭弧装置,用来接通和断开负荷电流。负荷开关必须与有高分断能力的高压熔断器配合使用,由熔断器切断短路电流。

  高压负荷开关的安装要求与高压隔离开关相似。

  高压负荷开关分断负荷电流时有强电弧产生.因此,其前方不得有可燃物。

  (三)电气线路安全(自己看)

  l.架空线路

  凡挡距超过25 m,利用杆塔敷设的高、低压电力线路都属于架空线路。架空线路主要由导线、杆塔、横担、绝缘子、金具、基础及拉线组成。

  架空线路木电杆梢径不应小于150 mm,不得有腐朽、严重弯曲、劈裂等迹象,顶部应做成斜坡形,根部应做防腐处理。水泥电杆钢筋不得外露,杆身弯曲不超过杆长的0.2%。绝缘子的瓷件与铁件应结合紧密,铁件镀锌良好,瓷釉光滑、无裂纹,烧痕、气泡或瓷釉烧坏等缺陷。拉线与电杆的夹角不宜小于45°,如果受到地形限制时,亦不应小于30°。拉线穿过公路时其高度不应小于6 m。拉线绝缘子高度不应小于2.5 m。

  架空线路的导线与地面、各种工程设施、建筑物、树木、其他线路之间,以及同一线路的导线与导线之间均应保持足够的安全距离。

  2.电缆线路

  电缆线路主要由电力电缆、终端接头、中间接头及支撑件组成。

  电缆线路有电缆沟或电缆隧道敷设、直接埋入地下敷设、挢架敷设、支架敷设、钢索吊挂敷设等敷设方式。

  敷设电缆不应损坏电缆沟、罐道、电缆井和人井的防水层。

  三相四线系统应采用四芯电力电缆,不应采用三芯电缆另加1根单芯电缆或以导线、电缆金属护套作中性线。

  电缆的最小弯曲半径应符合表1--7的要求。表中D为电缆外径。 电缆进入电缆沟、隧道、竖井、建筑物、盘(柜)处应予封堵。

  电缆直接敷设不得应用非铠装电缆。直埋电缆在直线段每隔50~100 m处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物等处应设置明显的标志或标桩。

  电力电缆的终端头和中间接头,应保证密封良好,防止受潮。电缆终端头、中间接头的外壳与电缆金属护套及铠装层均应良好接地。

  (四)配电柜(箱)

  配电柜(箱)分动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱),是配电系统的末级设备。

  1.配电柜(箱)安装

  (1)配电柜(箱)应用不可燃材料制作。

  (2)触电危险性小的生产场所和办公室,可安装开启式的配电板。

  (3)触电危险性大或作业环境较差的加工车间、铸造、锻造、热处理、锅炉房、木工房等场所,应安装封闭式箱柜。

  (4)有导电性粉尘或产生易燃易爆气体的危险作业场所,必须安装密闭式或防爆型的电气设施。

  (5)配电柜(箱)各电气元件、仪表、开关和线路应排列整齐,安装牢固,操作方便; (箱)应内无积尘、积水和杂物。

  (6)落地安装的柜(箱)底面应高出地面50~100 mm;操作手柄中心高度一般为1.2~1.5m;柜(箱)前方0.8~1.2m的范围内无障碍物。

  (7)保护线连接可靠。

  (8)柜(箱)以外不得有裸带电体外露;必须装设在柜(箱)外表面或配电板上的电气元件,必须有可靠的屏护。

  2.配电柜(箱)运行

  配电柜(箱)内各电气元件及线路应接触良好,连接可靠;不得有严重发热、烧损现象。配电柜(箱)的门应完好;门锁应有专人保管。

  (五)用电设备和低压电器

  1.电气设备触电防护分类

  按照触电防护方式,电气设备分为以下5类

  (1)0类。这种设备仅仅依靠基本绝缘来防止触电。0类设备外壳上和内部的不带电导体上都没有接地端子。

  (2)0 1类。这种设备也是依靠基本绝缘来防止触电的,但是,这种设备的金属外壳上装有接地(零)的端子,不提供带有保护芯线的电源线。

  (3)I类。这种设备除依靠基本绝缘外,还有一个附加的安全措施。I类设备外壳上没有接地端子,但内部有接地端子,自设备内引出带有保护插头的电源线。

  (4)II类。这种设备具有双重绝缘和加强绝缘的安全防护措施。

  (5)Ⅲ类。这种设备依靠超低安全电压供电以防止触电。

  手持电动工具没有0类和0 I类产品,市售产品基本上都是Ⅱ类设备。移动式电气设备大部分是I类产品。

  2.电气设备外壳防护

  电动机、低压电器的外壳防护包括两种;第一种是对固体异物进人内部以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护;第二种是对水进入内部的防护。

  外壳防护等级按如下方法标志:第一位数字表示第一种防护型式的等级;第二位数字表示第二种防护型式的等级。仅考虑一种防护时,另一位数字用“×”代替。如勿需特别说明,附加字母可以省略。例如,IP54为防尘、防溅型电气设备,IP65为尘密、防喷水型电气设备。

  3.电动机

  电动机把电能转变为机械能,分为直流电动机和交流电动机。交流电动机又分为同步电动机和异步电动机(即感应电动机),而异步电动机又分绕线型电动机和笼型电动机。电动机是工业企业最常用的用电设备。作为动力机,电动机具有结构简单、操作方便、效率高等优点。生产企业中电动机消耗的电能占总能源耗量的50%以上。

  电动机的电压、电流、频率、温升等运行参数应符合要求,电压波动不得超过-5%~+10%、电压不平衡不得超过5%,电流不平衡不得超过10%。任何情况下,电动机的绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000 Ω。

  电动机必须装设短路保护和接地故障保护,并根据需要装设过载保护、断相保护和低电压保护。熔断器熔体的额定电流应取为异步电动机额定电流的1.5~2.5倍。热继电器热元件的额定电流应取为电动机额定电流的l~1.5倍,其整定值应接近但不小于电动机的额定电流。

  电动机应保持主体完整、零附件齐全、无损坏,并保持清洁。

  除原始技术资料外,还应建立电动机运行记录、试验记录、检修记录等资料。

  4.手持电动工具和移动式电气设备

  手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、手电锯等工具。移动式设备包括蛤蟆夯、振捣器、水磨石磨平机等电气设备。

  1)触电危险性

  手持电动工具和移动式电气设备是触电事故较多的用电设备。事故较多的主要原因是:

  (1)这些工具和设备是在人的紧握之下运行的,人与工具之间的接触电阻小,一旦工具带电,将有较大的电流通过人体,容易造成严重后果;同时,操作者一旦触电,由于肌肉收缩而难以摆脱带电体,也容易造成严重后果。

  (2)这些工具和设备有很大的移动性,其电源线容易受拉、磨而损坏,电源线连接处容易脱落而使金属外壳带电,导致触电事故。

  (3)这些工具和设备没有固定的工位,运行时振动大,而且可能在恶劣的条件下运行,本身容易损坏而使金属外壳带电,导致触电事故。

  2)安全使用条件

  (1)Ⅱ类、Ⅲ类设备没有保护接地或保护接零的要求;I类和0 I类设备必须采取保护接地或保护接零措施。设备的保护线应接向保护干线。

  (2)移动式电气设备的保护零线(或地线)不应单独敷设,而应当与电源线采取同样的防护措施,即采用带有保护芯线的橡皮套软线作为电源线。专用保护芯线应当是截面积不小于0.75~1.5 mm的软铜线。电缆不得有破损或龟裂、中间不得有接头;电源线与设备之间的防止拉脱的紧固装置应保持完好。设备的软电缆及其插头不得任意接长、拆除或调换。

  (3)移动式电气设备的电源插座和插销应有专用的接零(地)插孔和插头。其结构应能保证插入时接零(地)插头在导电插头之前接通,拔出时接零(地)插头在导电插头之后拔出。

  (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;如果使用Ⅱ类设备,则必须装设额定漏电动作电流不大于15mA、动作时间不大于0.ls漏电保护器;而且,Ⅲ类设备的隔离变压器、l类设备的漏电保护器以及Ⅱ、Ⅲ类设备控制箱和电源联接器等必须放在外面。

  (5)使用I类设备应配用绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫等安全用具。

  (6)设备的电源开关不得失灵、不得破损并应安装牢固,接线不得松动,转动部分应灵活。

  (7)绝缘电阻合格,带电部分与可触及导体之间的绝缘电阻I类设备不低于2 MΩ,Ⅱ类设备不低于7MΩ。

  5.电焊设备

  用手工操作焊条进行焊接的电弧焊即称为手工电弧焊。手工电弧焊应用很广,其不安全因素也比较多。其主要安全要求如下:

  (1)电弧熄灭时焊钳电压较高,为了防止触电及其他事故,电焊工人应当戴帆布手套、穿胶底鞋。在金属容器中工作时,还应戴上头盔、护肘等防护用品。电焊工人的防护用品还应能防止烧伤和射线伤害。

  (2)在高度触电危险环境中进行电焊时,可以安装空载自停装置。

  (3)固定使用的弧焊机的电源线与普通配电线路同样要求;移动使用的弧焊机的电源线应按临时线处理。弧焊机的二次线路最好采用2条绝缘线。

  (4)弧焊机的电源线上应装设有隔离电器、主开关和短路保护电器。

  (5)电焊机外露导电部分应采取保护接零(或接地)措施。为了防止高压窜入低压造成的危险和危害,交流弧焊机二次侧应当接零(或接地)。但必须注意二次侧接焊钳的一端是不允许接零或接地的,二次侧的另一条线也只能一点接零(或接地),以防止部分焊接电流经其他导体构成回路。

  (6)弧焊机一次绝缘电阻不应低于1 MΩ,二次绝缘电阻不应低于0.5 MΩ。弧焊机应安装在干燥、通风良好处,不应安装在易燃易爆环境、有腐蚀性气体的环境、有严重尘垢的环境或剧烈振动的环境。室外使用的弧焊机应采取防雨雪措施,工作地点下方有可燃物品时应采取适当的安全措施。

  (7)移动焊机时必须停电。

  6.低压控制电器

  低压控制电器主要用来接通、断开线路和用来控制电气设备.包括刀开关、低压断路器、减压起动器、电磁起动器等。

  1)控制电器一般安全要求

  (1)电压、电流、断流容量、操作频率、温升等运行参数符合要求。

  (2)结构型式与使用的环境条件相适应。

  (3)灭弧装置(包括灭弧罩、灭弧触头,灭弧用绝缘板)完好。

  (4)触头接触表面光洁,接触紧密,并有足够的接触压力;各极触头应当同时动作。

  (5)防护完善,门(或盖)上的连锁装置可靠,外壳、手柄、漆层无变形和损伤。

  (6)安装合理、牢固;操作方便,且能防止自行合闸;一般情况下,电源线应接在固定触头上。

  (7)正常时不带电的金属部分接地(或接零)良好。

  (8)绝缘电阻符合要求。

  2)刀开关

  刀开关是手动开关,包括胶盖刀开关、石板刀开关、铁壳开关、转扳开关、组合开关等。

  刀开关没有或只有极为简单的灭弧装置,不能切断短路电流。因此,刀开关下方应装有熔体或熔断器。对于容量较大的线路,刀开关须与有切断短路电流能力的其他开关串联使用。

  用刀开关操作异步电动机及其他有冲击电流的动力负荷时,刀开关的额定电流应大于负荷电流的3倍,并应该在刀开关上方另装一组熔断器。刀开关所配用熔断器和熔体的额定电流不得大于开关的额定电流。

  3)低压断路器

  低压断路器是具有很强的灭弧能力的低压开关。低压断路器的合闸由人工操作;分闸可由人工操作,也可在故障情况下自动分闸。

  低压断路器瞬时动作过电流脱扣器用于短路保护,其动作电流的调整范围多为额定电流的4~10倍。其整定电流应大于线路上可能出现的峰值电流,并应为线路末端单相短路电流的2/3。长延时动作过电流脱扣器应按照线路计算负荷电流或电动机额定电流整定,用于过载保护。

  运行中的低压断路器的机构应保持灵括,各部分应保持干净的1/3时,应予更换。应定期检查各脱扣器的整定值。

  4)接触器

  接触器是电磁起动器的核心元件。

  接触器的额定电流应按电动机的额定电流和工作状态来选择为电动机的额定电流的1.3~2倍。工作繁重者应取较大的倍数。

  接触器在运行中应注意以下问题:

  (1)工作电流不应超过额定电流,温度不得过高.分合指示应与接触器的实际状况相符,连接和安装应牢固,机构应灵活,接地或接零应良好,接接触器运行环境应无有害因素。

  (2)触头应接触良好、紧密,不得过热;主触头和辅助触头不得有变形和烧伤痕迹,触头应有足够的压力和开距;主触头同时性应良好;灭弧罩不得松动、缺损。

  (3)声音不得过大;铁芯应吸合良好;短路环不应脱落或损坏;铁芯固定螺栓不得松动;吸引线圈不得过热;绝缘电阻必须合格。

  7.低压保护电器

  低压保护电器主要用来获取、转换和传递信号.井通过其他电器对电路实现控制,熔断器和热继电器属于最常见的低压保护电器。

  1) 熔断器

  熔断器有管式熔断器、插式熔断嚣、螺塞式熔断器等多种型式.管式熔断器有两种,一种是纤维材料管,由纤维材料分解大量气体灭弧;一种是陶瓷管,管内填充石英砖,由石英砂冷却和熄灭电弧。管式熔断器和螺塞式熔断器都是封闭式结构,电弧不容易与外界接触,适用范围较广。管式熔断器多用于大容量的线路。螺塞式熔断器和插式熔断器用于中、小容量线路。

  熔断器熔体的热容量很小,动作很快,宜于用作短路保护元件,在照明线路和其他没有冲击载荷的线路中;熔断器也可用作过载保护元件。

  熔断器的防护形式应满足生产环境的要求;其额定电压符合线路电压;其额定电流满足安全条件和工作条件的要求;其极限分断电流大于线路上可能出现的最大故障电流。

  对于单台笼型电动机,熔体额定电流按下式选取。

  IFU=(1.5~2.5)IM

  式中 IFU——熔体额定电流,A; IM——电动机额定电流,A。

  对于没有冲击负荷的线路,熔体额定电流可按下式选取:

  IFU =(0.85~1)Iw 式中,Iw——线路导线许用电流,A。

  同一熔断器可以配用几种不同规格的熔体,但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流。熔断器各接触部位应接触良好。爆炸危险的环境不得装设电弧可能与周圈介质接触的熔断器;一般环境也必须考虑防止电孤飞出的措施。不得轻易改变熔体的规格;不得使用不明规格的熔体。

  2)热继电器

  热继电器也是利用电流的热效应制成的。它主要由热元件、双金属片、控制触头等组成。热继电器的热容量较大,动作不快,只用于过载保护。

  热元件的额定电流原则上按电动机的额定电流选取,对于过载能力较低的电动机,如果启动条件允许,可按其额定电流的60%~80%选取;对于工作繁重的电动机,可按其额定电流的110~125%选取;对于照明线路.可按负荷电流的0.85~1倍选取。

  【例题】隔离开关拉闸、合闸前应检查与之串联安装的断路器是否在___位置。 ( )A.固定 B.接通 C.合闸 D. 分闸 【答案】 D

  第四节 机械电气防火防爆安全技术

  火灾和爆炸往往造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失。机电装置,特别是电气装置起火成灾的事例是很多见的。引起火灾的电气原因是仅次于一般明火的第二位原因。

  一、引燃源

  (一)电气引燃源

  1.危险温度 电气设备运行时发热和温度都限制在一定范围内,但在异常情况下可能产生危险温度。

  1)过热产生的危险温度

  (1)短路。发生短路时,电流增大为正常时的数倍乃至数十倍,而产生的热量又与电流的平方成正比,使得温度急剧上升,产生危险温度。雷电放电电流极大,有类似短路电流但比短路电流更为强烈的热效应,也可产生危险温度。

  (2)接触不良。不可拆卸的接点连接不牢、焊接不良或接头处夹有杂物,可拆卸的接头连接不紧密或由于振动而松动,可开闭的触头没有足够的接触压力或表面粗糙不平等,均可能增大接触电阻,产生危险温度。特别是不同种类金属连接处,由于二者的理化性能不同,连接将逐渐恶化,产生危险温度。

  (3)严重过载。过载量太大或过载时间太长,可产生危险温度。

  (4)铁芯过热。电气设备铁芯短路、线圈电压过高、通电后不能吸合,可产生危险温度。

  (5)散热失效。电气设备散热油管堵塞、通风道堵塞、安装位置不当、环境温度过高或距离外界热源太近,使散热失效,可产生危险温度。

  (6)接地及漏电。接地电流和集中在某一点的漏电电流,可引起局部发热,产生危险温度。

  (7)机械故障。电动机、接触器被卡死,电流增加数倍,可产生危险温度。

  (8)电压波动太大。电压过高,除使铁芯发热增加外,对于恒电阻负载,还会使电流增大,增加发热;电压过低,除使电磁铁吸合不牢或吸合不上外,对于恒功率负载,还会使电流增大,增加发热。两种情况都可产生危险温度。

  2)电热器具和照明灯具的危险温度(没有讲)

  电炉、电烘箱、电熨斗、电烙铁、电褥子等电热器具和照明器具的工作温度较高。电炉电阻丝的工作温度达800℃,电熨斗和电烙铁的工作温度达500~600℃,100W白炽灯泡表面温度达170~220℃,1000W卤钨灯表面温度达500~800℃等。上述发热部件紧贴可燃物或离可燃物太近,即可能会引燃成灾。

  白炽灯泡灯丝温度高达2000~3000℃,当灯泡爆碎时,炽热的钨丝落到可燃物上,也会引起燃烧。

  灯座内接触不良会造成过热,日光灯镇流器散热不良也会造成过热,都可能引燃成灾。

  2.电火花和电弧

  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。电弧温度高达8000℃。电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧,还能使金属熔化、飞溅,构成二次引燃源。

  电火花分为工作火花和事故火花。工作火花指电气设备正常工作或正常操作过程中产生的电火花。例如,刀开关、断路器、接触器、控制器接通和断开线路时会产生电火花;插销拔出或插入时产生的火花;直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处、绕线式异步电动机的电刷与滑环的滑动接触处也会产生电火花等。

  事故火花是线路或设备发生故障时出现的电火花,包括短路、漏电、松动、接地、断线、分离时形成的电火花及变压器、多油断路器等高压电气设备绝缘表面发生的闪络等。

  事故火花还包括由外部原因产生的雷电火花、静电火花、电磁感应火花等。

  (二)非电气引燃源

  1.明火

  (1)吸烟。包括打火机、火柴和烟头的明火。

  (2)取暖器具。包括电炉、取暖用火炉(燃油炉、燃气炉等)。

  (3)焊接与切割。

  2.高热物体及高温表面 包括高温蒸气管道表面,高温气体,液体管道及热交换器的金属表面,高温管道的托梁、滑板及轨道,加热炉、干燥炉炉壁等。

  3.自燃发热及化学反应热 包括氧化反应发热(如油浸物自燃发热、煤自燃发热),氧化反应发热,发酵发热等。

  4.冲击和摩擦 包括飞散物的冲击,掉落物、倒塌物的撞击,气锤的冲击,制动器的摩擦等。

  5.绝热压缩 关闭压缩机的排水阀等操作可导致绝热压缩。

  6.光线 紫外线和红外线有很高的热效应。玻璃瓶、金色缸、橱窗等的聚焦作用能产生很高的温度。

  二、危险物质和危险环境

  (一)危险物质

  爆炸危险物质分为以下三类:

  I类;矿井甲烷;

  Ⅱ类:爆炸性气体、蒸气、薄雾;

  Ⅲ类:爆炸性粉尘、纤维。

  爆炸性气体、蒸气按引燃温度分为6组(表l—11)。爆炸性粉尘、纤维按引燃温度分为3组(表1—12)。

  爆炸性气体、蒸气接最小点燃电流比和最大试验安全间隙分为ⅡA级、Ⅱ B级、ⅡC级。爆炸性粉尘、纤维按其导电性和爆炸性分为ⅢA级和ⅢB级。

  (二)危险环境

  1.气体、蒸气爆炸危险环境

  (1)0区。指正常运行时连续出现或长时间出现或短时间频繁出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。除了装有危险物质的封闭空间(如密闭的容器、贮油罐等内部气体空间)外,很少存在0区。

  (2)1区。指正常运行时可能出现(预计周期性出现或偶然出现)的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。

  (3)2区。指正常运行时不出现,即使出现也只可能是短时间偶然出现的爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。

  2.粉尘、纤维爆炸危险环境

  (1)10区。指正常运行时连续或长时间或短时间频繁出现爆炸性粉尘、纤维的区域。

  (2)11区。指正常运行时不出现,仅在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤维的区域。

  3.火灾危险环境

  火灾危险环境分为21区、22区和23区,分别是有可燃液体、可燃粉体或纤维和可燃固体存在的火灾危险环境。

  三、防火防爆技术

  (一)综合防火防爆技术

  1.限制形成爆炸性混合物 包括采取密闭作业、防止泄漏、防止可燃物堆积等措施。

  2.使用安全装置 包括成分控制装置、温度控制装置、阻火器、水封、安全阀、逆止阀、压力表、紧急停车装置、监测装置、信号装置、报警装置等自动装置。

  3.消除点火源 包括控制各种引燃源的措施。

  4.惰化和稀释 包括用N2,CO:等代替空气,强化通风等措施。

  5.耐燃结构和抗爆结构 包括建筑的耐燃结构,容器和设备的抗爆结构。

  6.隔离和间距 包括防油堤、防爆墙等设施及保持防火、防爆间距。

  7.泄压 包括容器、厂房的泄压、泄爆设计。

  (二)电气防爆

  1.防爆电气设备

  1)防爆电气设备类型 防爆型电气设备有隔爆型(标志d)、增安型(标志e)、充油型(标志o)、充砂型(标志q)、本质安全型(标志i)、正压型(标志p)、无火花型(标志n)和特殊型(标志s)设备。例如dⅡBT4是隔爆型、ⅡB级、T4组的防爆型电气设备。

  2)危险环境的电气设备选型 应根据电气设备安装环境的类型和等级、电气设备的种类选用防爆型电气设备。所选用的防爆电气设备的级别和组别不应低于该环境内爆炸性混合物的级别和组别,典型例子见表1—13至表1—15。

  2.防爆电气线路

  在爆炸危险环境中,电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择、导体材质的选择、连接方法的选择等均应根据环境的危险等级进行。

  1)位置选择 应当在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置敷设电气线路。

  2)敷设方式选择 爆炸危险环境中电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线。

  3)隔离密封 敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时,应采用非燃性材料严密堵塞。

  4)导线材料选择

  爆炸危险环境危险等级1区的范围内,配电线路应采用铜芯导线或电缆。在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆。煤矿井下不得采用铝芯电力电缆。

  爆炸危险环境危险等级2区的范围内,电力线路应采用截面积4mm2及以上的铝芯导线或电缆,照明线路可采用截面积2.5 mm2。及以上的铝芯导线或电缆。

  5)允许载流量 1区、2区绝缘导线截面和电缆截面的选择,导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍。引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1.25倍。

  6)电气线路的连接

  l区和2区的电气线路的中间接头必须在与该危险环境相适应的防爆型的接线盒或接头盒附近的内部。1区宜采用隔爆型接线盒,2区可采用增安型接线盒。

  2区的电气线路若选用铝芯电缆或导线时,必须有可靠的用铜铝过渡接头。

  第五节 主要机械电气安全有关技术规程与标准

  1.机械制造企业安全质量标准化考核评级标准(安监管管二字[2005])11号)

  2.机械安全风险评价的原则(GB/T 168561997)

  3.机械加工设备一般安全要求(GB 12266 1990)

  4.金属切削机床安全防护通用技术条件(GB 157601995)

  5.用电安全导则(GB/T 138691992)

  6.防止静电事故通用导则(GB 12158 1990)

  7.起重机械吊具与索具安全规程(LD 48 1993)

  8.通用用电设备配电设计规范(GB 50055 1993)

  9.低压配电设计规范(GB 500541995)

  10.电气装置安装工程接地装置施工及验收规范(GB 501691992)

  11.漏电保护器安装和运行(GB 139551992)

  12.建筑防雷设计规范(GB 500571994)

  13.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB 500581992)

  第二章 防火防爆安全技术

  第一节 火灾安全基础知识

  一、燃烧与火灾

  (一)燃烧与火灾的定义、条件和过程

  1. 燃烧的定义 燃烧是物质与氧化物之间的放热反应,它通常会在同时释放出火焰或可见光。

  2.火灾的定义 火灾是火失去控制蔓延而形成的一种灾害性燃烧现象,它通常造成人或物的损失。

  3.燃烧和火灾发生的必要条件 同时具备氧气、可燃物、点火源,即火的三要素,简称火三角。如果能够阻断火三角的任何一个要素就可以扑灭火灾。

  4.不同可燃物燃烧的过程 火灾中气态可燃物通常为扩散燃烧,即可燃物和氧气边混合边燃烧;液态可燃物先是蒸发为可燃蒸气,可燃蒸气与氧化剂再发生燃烧;固态可燃物先是通过热解等过程产生可燃气体,可燃气体与氧化剂再发生燃烧。

  (二)火灾的分类

  火灾分为A类、B类、C类和D类火灾。A类火灾是固体物质火灾;B类火灾为液体或可熔化的固体火灾;C类火灾为气体火灾;D类火灾为金属火灾。

  (三) 闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念

  (1)闪燃。可燃物表面或上方在很短时间内(0~1s)重复出现火焰一闪即灭的现象。

  (2)阴燃。没有火焰和可见光的燃烧。

  (3)爆燃。伴随爆炸的燃烧波,以亚音速传播。

  (4)自燃。由于自加热引起的自发引燃。自加热可以是内部发热反应引起的温度升高,也可以是由于通电发热而产生的温度升高。

  (四) 闪点、燃点、自燃点的定义

  (1)闪点。在规定条件下,材料或制品加热到释放出的气体瞬间着火并出现火焰的最低温度。

  (2)燃点。在规定的条件下,用标准火焰使材料引燃并继续燃烧一段时间所需的最低温度。

  (3)自燃点。在规定条件下,不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低温度。

  (五) 火灾防治途径和阻燃方法

  1. 火灾防治途径

  火灾防治途径分为设计与评估、阻燃、火灾探测、灭火等。目前,火灾防治的趋势是“清洁阻燃、智能探测、清洁高效灭火、性能化设计与评估”。

  2. 阻燃

  高分子材料阻燃化技术主要通过阻燃剂使聚合物不容易着火或着火后其燃烧速度变慢。阻燃剂按其使用方法分为反应型和添加型两种。

  (1)添加型阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂,它们和树脂进行机械混合后赋予树脂一定的阻燃性能,主要用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯等树脂中。它的优点是使用方便、适应面广,但对聚合物的使用性能有较大的影响。

  (2)反应型阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,使聚合物本身含有阻燃成分。多用于缩聚反应,如聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂、聚碳酸醋等。反应型阻燃剂具有赋予组成物或聚合物永久阻燃性的优点。

  阻燃剂大多数是元素周期表中的第VA,ⅦA和ⅢA族元素的化合物。如第VA族的氮、磷、砷、锑和铋的化合物,第ⅦA族的氯和溴的化合物以及第ⅢA族的硼、铝的化合物。此外硅、镁和钼的化合物也可作阻燃剂使用。其中最常用和最重要的是磷、氯、溴、锑和铝的化合物。

  理想的阻燃剂应当是无色,易于加入聚合物或组成物中,与其他组分相容性好,对热和光的反应稳定,且具有良好的阻燃性和非迁移性,对聚合物的物理性能没有明显的不利影响。另一方面,阻燃剂本身的毒性较小,当加入到聚合物后不增加材料燃烧过程中的毒性。

  在人们对阻燃剂及阻燃材料需求量增大的同时,人们对阻燃剂及阻燃材料的性能要求也更加多面化。到目前为止,绝大多数阻燃剂不能同时满足上述这些性能要求,往往是增加阻燃性能的同时影响材料的其他性能。因此,综合性能优化的阻燃技术是将阻燃性能、物理性能和应用性相互和谐统一,满足材料的使用要求及减少火灾风险。

  目前广泛使用的含卤材料具有优良的阻燃性。但是当火灾发生时,由于这些材料的分解和燃烧时会产生大量烟雾,其主要起阻燃的卤化氢是有毒、有腐蚀性的气体,从而妨碍救火和人员的疏散,腐蚀仪器和设备,造成“二次灾害”。因此,它将被逐渐淘汰,取而代之的是更为清洁、环保的综合性能优化的阻燃技术及其产品。

  (六)典型火灾的发展规律

  初起期、发展期、最盛期和熄灭期。初起期是火灾从无到有开始发生的阶段,这一阶段可燃物的热解过程至关重要;发展期是火势由小到大发展的阶段,这一阶段通常满足时间平方规律,即火灾热释放速率随时间的平方非线性发展,轰燃就发生在这一阶段;最盛期的火灾燃烧方式是通风控制火势的大小由建筑物的通风情况决定;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、灭火系统的作用等。

  (七)火灾探测原理与方法

  1.火灾探测

  火灾探测报警系统本身并不能影响火灾的自然发展进程,其主要作用是及时将火灾迹象通知有关人员,以便他们准备疏散或组织灭火,延长建筑物可供疏散的时间并通过联动系统启动其他消防设施。在火灾的早期阶段,准确的探测到火情并迅速报警,对于及时组织有序快速疏散、积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾损失都具有重要的意义。

  2. 火灾探测的基本原理

  在火灾的孕育与初期阶段,建筑物内会出现不少特殊现象或征兆,如发热、发光、发声以及散发出烟尘、可燃气体、特殊气味等。这些特性是物质燃烧过程中发生物质转换和能量转换的结果,为早期发现火灾、进行火灾探测提供了依据。深人分析火灾早期现象的特征,从中提取出可用于火灾探测的信息是一项极其重要的工作。按照探测元件与探测对象的关系,火灾探测原理可分为接触式和非接触式两种基本类型。

  1)接触式探测 在火灾的初期阶段,烟气是反映火灾特征的主要方面。接触式探测就是利用某种装置直接接触烟气来实现火灾探测的,只有当烟气到达该装置所安装的位置时感受元件方可发生响应。烟气的浓度、温度、特殊产物的含量等都是探测火灾的常用参数。在普通建筑物中使用最多的是点式探测器,它们有一个直径约10Cm壳体,其内部安装了某种感受烟气浓度、温度或代表燃烧产物(如CO)的元件,当进入壳体的烟气所具有的浓度或温度达到所用元件的设定危险阈值时便发出报警。在某些特殊场合下,接触式探测器也可做成线型,如适宜在电缆沟内使用的缆线式感温探测器,它们是根据缆线所在空间环境的温度变化来判断火灾的。

  2)非接触式探测 非接触式火灾探测器主要是根据火焰或烟气的光学效果进行探测的。由于探测元件不必触及烟气,可以在离起火点较远的位置进行探测,所以探测速度较快,适宜探测那些发展较快的火灾。这类探测器主要有光束对射式探测器、感光(火焰)式探测器和图像式探测器。

  (1)光束式探测器是将发光元件和受光元件分成两个部件,分别安装在建筑空间的两个位置。当有烟气从两者之间通过时,烟气浓度致使光路之间的减光量达到报警阈值时,便可发出火灾报警信号。

  (2)火焰式探测器利用光电效应探测火灾,主要探测火焰发出的紫外光或红外光,而不用可见光波段,因为它不易有效地把火焰的辐射与周围环境的背景辐射区别开来。

  (3)图像式探测器是利用摄像原理发现火灾的,目前主要采取红外摄像与日光盲热释电预警器件进行复合。一旦发生火灾,火源及相关区域必然发出一定的红外辐射。在远处的摄像机发现这种信号后,便输入到计算机中进行综合分析。若判定确实是火灾信号,则立即发出报警。由于它所给出的是图像信号,因此具有很强的可视和火源空间定位功能,有助于减少误报警和缩短火灾确认时间,增加人员疏散时间和实现早期灭火。

  【例题】:对火灾蔓延迅速,有强烈火焰辐射和少量烟、热的,常用___ ( )

  A感光火灾探测器 B感温火灾探测器

  C.感烟火灾探测器 D光束式探测器 【答案】: A

  (八)灭火的原理,灭火方法的分类及特点

  四种:冷却、隔离、

  3. 灭火剂

  1)气体灭火剂

  气体灭火剂的使用最早始于19世纪末期。由于气体灭火剂具有施放后对保护设备无污染、无损害等优点,其防护对象逐步向各种不同领域扩充。由于二氧化碳的来源较广,利用隔绝空气后的窒息作用可成功抑制火灾,因此早期的气体灭火剂主要采用二氧化碳。在研究二氧化碳灭火系统的同时,国际社会及一些西方发达国家不断地开发新型气体灭火剂,经过几十年研究,终于发现卤代烷1211、1301灭火剂具有优良的灭火性能,因此在一段时间内卤代烷灭火剂基本统治了整个气体灭火领域。后来,人们逐渐发现释放后的卤代烷灭火剂与大气层的臭氧会发生反应,致使臭氧层出现空洞,使生存环境恶化。因此,国家环保局于1994年专门发出《关于非必要场所停止再配置卤代烷灭火器的通知》。

  在淘汰卤代烷灭火剂的同时,促使人们寻找新的环保气体替代。其中被列为国际标准草案ISO 14520的替代物有14种,综合各种替代物的环保性能及经济分析,七氟丙烷灭火剂最具推广价值。该灭火剂属于含氢氟烃类灭火剂,国外称为FM一200,具有灭火浓度低、灭火效率高、对大气无污染的优点。另外,混合气体IG一541灭火剂同样对大气层具有无污染的特点,现已逐步并始使用。它是由氮气、氩气、二氧化碳自然组合的一种混合物,平时以气态形式储存,所以喷放时不会形成浓雾或造成视野不清,使人员在火灾时能清楚地分辨逃生方向且对人体基本无害。

  2)泡沫灭火剂

  高倍数泡沫灭火系统替代低倍数泡沫灭火系统是当今发展的趋势。高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数高(201—1000倍),能在短时间内迅速充满着火空间,特别适用于扑灭大空间火灾,并具有灭火速度快的优点;低倍数泡沫灭火剂主要靠泡沫覆盖着火对象表面,将空气隔绝而灭火,且伴有水渍损失,所以它对液化烃的流淌火灾、地下工程、船舶、贵重仪器设备和物品的灭火是无能为力的。高倍数泡沫灭火技术已被各工业发达国家应用到石油化工、冶金、地下工程、大型仓库和贵重仪器库房等场所。尤其在近10年来,高倍数泡沫灭火技术多次在油罐区、液化烃罐区、地下油库、汽车库、油轮、冷库等场所扑救失控性大火时起到决定性作用。

  2. 烟气控制

  主要有两条途径:一是挡烟,二是排烟。挡烟适用于建筑物与起火区设有开口、缝隙或漏洞的区域。排烟有自然排烟和机械排烟两种形式。

  排烟囱、排烟井是建筑物中常见的自然排烟形式,它们主要适用于烟气具有足够大的浮力、可能克服其他阻碍烟气流动的驱动力的区域。机械排烟可克服自然排烟的局限,有效地排出烟气。

  1)防烟分隔(Compartmentation)

  在建筑物中,墙壁、隔板、楼板和其他阻挡物都可作为防烟分隔,它们能使离火源较远的空间不受或少受烟气的影响。这些物体可以单独使用(有人称之为被动式防烟分隔),也可与加压方式配合使用。防烟分隔物本身也存在一定的烟气泄漏,泄漏量由该物体缝隙的大小、形状以及该物体两侧的压差决定。

  2)非火源区的烟气稀释(Dilution)

  烟气稀释又称烟气净化、烟气清除或烟气置换。比如开门就是一种烟气稀释方法。当烟气由一个空间泄漏到另一空间时。采取烟气稀释可使后一空间的烟气或粒子浓度控制在人可承受的程度。若烟气泄漏量与所保护空间的体积或进出该空间的净化空气流率相比较小时,这种方法很有效。烟气稀释对火灾扑灭后清除烟气也很有用处。

  3)加压控制(Pressurization)

  使用风机可在防烟分隔物的两侧造成压差,从而控制烟气流过。

  4)空气流(Airflow)

  在铁路和公路隧道、地下铁道的火灾烟气控制中,空气流用得很广泛。用这种方法阻止烟气运动需要很大的空气流率,而空气流又会给火灾提供氧气,因此它需要较复杂的控制。通常在建筑物内的应用不很多。空气流是控制烟气的基本方法之一,除了大火已被抑制或燃料已被控制的少数情况外,一般不采用这种方法。

  5)浮力(Buoyancy)

  在风机驱动和自然通风系统中,都经常利用热烟气的浮力机制排烟,大空间的风机通风已广泛用在中庭和购物中心大厅中,与此相关的一个问题是水喷头喷出的液体会冷却烟气,使其浮力减少,从而降低这种系统的排烟效率。

  (九)火灾危险性分析

  依据四个防火规范。。。,有安全检查表法。。。。可以用于火灾的安全评价。

  二、点火源及其控制

  一)点火源的概念及其分类

  点火源是指能够使可燃物与助燃物发生燃烧反应的能量来源。这种能量既可以是热能、光能、电能、化学能,也可以是机械能。根据点火源产生能量的来源不同,点火源可分为火焰、火星、高热物体、电火花、静电火花、撞击、摩擦化学反应热、光线聚焦等。

  (二)控制火源引起火灾的方法

  1.化学点火源引起火灾成因 主要分为两种:

  1)化学自热着火

  化学自热着火是指在常温常压下,可燃物不需要外界加热,而是依靠特定条件下自身的反应放出的热量着火。这里讲的特定条件包括:与水作用、与空气作用、性质相抵触的物品相互作用等。对其控制应当结合以下特点:

  (1)与水作用化学自热着火。遇水反应发生自热着火的物质主要有活泼金属、金属氢化物、金属磷化物、金属碳化物、金属粉末等。其特点是:与水反应放出氢气、磷化氢、甲烷、乙炔等可燃气体和大量的化学反应热。可燃气体在局部的高温环境中与空气中的氧作用,引起燃烧。

  (2)与空气接触化学自热着火。黄磷、烷基铝、有机过氧化物等物质,能与空气中的氧发生化学反应而着火。

  (3)相互接触化学自热着火。相互接触化学自热着火的物质,一般情况下一种是强氧化剂,另一种是强还原剂,混合后由于强烈的氧化还原反应而自热着火。例如乙炔与氯气混合、甘油遇高锰酸钾、甲醇遇氧化钠、松节油遇浓硫酸,均可立即发生自燃着火。

  2)蓄热自热着火

  煤、植物、涂油等可燃物质都有蓄热自热的特点,长期堆积在一起,会发生蓄热自热着火。对其控制应当结合以下特点:

  (1)在一定条件下,能与氧发生缓慢氧化反应,同时放出热量。

  (2)在储存过程中,散热条件不好,通风不良,氧化放出的热量散不出去;堆积内积热不散,促使温度上升,反应加快,当温度达到可燃物的自燃点时,可燃物就会着火。

  (3)蓄热自热着火是一个缓慢过程,一般需要相当长时间进行热量积蓄,才会引起着火。

  2.电气火源引起火灾成因

  随着人民的生活水平不断提高,越来越多的电器进入寻常百姓家,稍有不慎,就可能引起火灾。控制该类点火源时应当注意以下特点:电动机(马达)超负荷运转或绝缘不良、短路发热起火;电气线路安装不牢或接头松动打火,引起周围可燃物着火;乱接乱拉电线或线路绝缘层老化、破损,导致并线短路,产生电火花起火;变压器线圈绝缘损坏或接头接触不良等造成短路或电阻过大发热起火;用过的电熨斗、电烙铁、电炉等未切断电源起火;熔丝(保险丝)安装使用不合格,超负荷时失去保护作用或用其他金属丝代替保险丝引起火灾;使用大功率灯泡靠近可燃物而着火。

  3.机械点火源引起火灾成因

  机械点火源即由撞击和摩擦等机械作用形成的点火源。一般来说,在撞击和摩擦过程中机械能转变成热能。当两个表面粗糙的坚硬物体互相猛烈撞击或摩擦时,往往会产生火花或火星,这种火花实质上是撞击和摩擦物体产生的高温发光的固体微粒。撞击和摩擦发出的火花通常能点燃沉积的可燃粉尘、棉花等松散的易燃物质,以及易燃的气体、蒸气、粉尘与空气的爆炸性混合物。实际中的火镰引火、打火机(火石型)点火都是撞击和摩擦火花具体应用的实例。实际中也有许多撞击和摩擦火花引起火灾的案例,如铁器互相撞击点燃棉花、乙炔气体等。因此在易燃易爆场所,不能使用铁制工具,而应使用铜制或木制工具;不准穿带钉鞋,地面应为不发火花地面等。硬度较低的两个物体,或一个较硬与另一个较软的物体之间互相撞击和摩擦时,由于硬度较低的物体,通常熔点、软化点较低,则使物体表面变软或变形,因而不能产生高温发光的微粒,即不能产生火花。但撞击和摩擦的机械能转变成的热能却会点燃许多易燃易爆的物质。实际中也有许多撞击和摩擦发热引起火灾的案例。如爆炸性物质、氧化剂及有机过氧化物等受振动、撞击和摩擦而引起的火灾爆炸事故;车床切削下来的废铁屑(温度很高)点燃周围可燃物而造成的火灾事故等。在装卸搬运爆炸性物品、氧化剂及有机过氧化物等对撞击和摩擦敏感度较高的物品时,应轻拿轻放,严禁撞击、拖拉、翻滚等,以防引起火灾和爆炸。对于车床切削应有冷却措施。对机械传动轴与轴套,应定期加润滑油,以防摩擦发热引燃轴套附近散落的可燃粉尘等。

  【例题】:以下不能构成点火源的是: ___ 。

  a静电火花b高热物体c.电离辐射 d光线聚焦 C

  (一)建筑的安全疏散设施的设置

  1.楼梯间

  为保证疏散的安全,疏散楼梯间的平面和竖向布置应满足以下一般要求:

  (1)靠近标准层或防火分区的两端布置,并应设置楼梯间(室外楼梯除外),便于双向疏散。

  (2)靠近电梯间布置,将人们经常使用的路线和应急路线结合起来,利于快速疏散。

  (3)靠近外墙设置。这种布置方式有利于采取安全性最大的带开敞前室的疏散楼梯间形式,并便于自然采光、通风和消防队的救援行动。

  (4)楼梯间(除与地下室相连的楼梯、通向高层建筑避难层的楼梯外)竖向要保持上下直通,在各层的位置不应改变。

  (5)避免人流交叉。

  (6)(半)地下室楼梯间与首层之间应有防火分割措施,且不宜与地上层共用楼梯间。一般应在首层采用耐火极限不低于2.00 h的隔墙与其他部位隔开,并宜直通室外。必须在隔墙上开设的门应为乙级防火门。

  (7)疏散楼梯间和走道上的阶梯应符合安全疏散要求,不应采用螺旋楼梯和扇形踏步。

  (8)楼梯间内不应有影响安全疏散的突出物。楼梯间及其室内不应附设烧水间、可燃材料储藏室、非封闭的电梯井,可燃气体及甲、乙、丙类液体管道。

  (9)首层楼梯间应设直通室外的出口。

  (10)居住建筑内的可燃液体管道不应穿过楼梯间,如必须局部穿过时,应采取可靠的保护措施。

  1)敞开楼梯间

  敞开楼梯间指建筑物室内有墙体等维护构件构成的无封闭防烟功能,且与其他使用空间直接相通的楼梯间。敞开楼梯间应符合下述要求:

  (1)房间门至最近楼梯间的距离应符合安全疏散距离的要求。

  (2)当低层建筑的层数不超过4层时,楼梯间的首层对外出口可设置在离楼梯间不超过15m处。

  (3)楼梯间的内墙上除在同层开设通向公共走道的疏散门外,不应开设其他的房间门窗。其他房间的门不应开向楼梯间。

  (4)公共建筑的疏散楼梯两段之间的水平净距不宜小于15cm。

  2)封闭楼梯间

  指设有阻挡烟气的双向弹簧门及外开门的楼梯间。高层民用建筑和高层工业建筑的封闭楼梯间的门应为乙级防火门。

  一般应设置封闭楼梯间的建筑物有:

  (1)汽车库中人员疏散用的室内楼梯。

  (2)甲、乙、丙类厂房和高层厂房、高层库房的疏散楼梯。

  (3)高层民用建筑的裙房和除单元式和通廊式外的建筑高度不超过32 m的二类高层民用建筑;11层及11层以下的通廊式住宅;12层以上及18层以下的单元式住宅。

  (4)医院、疗养院的病房楼,设有空气调节系统的多层旅馆和超过五层的其他公共建筑的室内疏散楼梯(包括底层扩大封闭楼梯间)。

  封闭楼梯间除应符合疏散楼梯间的一般设置要求外,还应符合下述要求:

  (1)楼梯间应靠外墙,并应直接天然采光和自然通风。当不能直接天然采光和自然通风时,应按下述防烟楼梯间的设置。

  (2)高层建筑的楼梯间应设向疏散方向开启的乙级防火门。

  (3)楼梯间的首层紧接主要出口时,可将走道和门厅等包括在楼梯间内,形成扩大的封闭楼梯间,但应采用乙级防火门等防火措施与其他走道和房间隔开。

  3)防烟楼梯间

  在楼梯间出口处设有前室面积不小于规定数值,并设有防烟设施,或设专供防烟用的阳台、凹廊等,且通向前室和楼梯间的门均为乙级防火门的楼梯间。一般应设置防烟楼梯间的建筑物有:

  (1)人防工程中使用层数超过3层或使用层与室外地坪高差超过10 m的工程,电影院与礼堂,使用面积超过500 m2的医院和旅馆,及使用面积超过1000 m2的商场、展览厅、旱冰场、体育馆、舞厅、电子游艺场、餐厅等场所。

  (2)建筑高度超过32 m的高层停车库的室内疏散楼梯。

  (3)高层民用建筑中的一类建筑,除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32 m的二类建筑及塔式住宅;19层及19层以上的单元式住宅;超过11层的通廊式住宅。

  防烟楼梯间除应符合疏散楼梯间的一般设置要求外,还应符合下述要求:

  (1)楼梯间入口处应设前室、阳台或凹廊。

  (2)前室的面积,对于公共建筑不应小于6 m2,与消防电梯合用前室的面积不应小于10 m2,可开启外窗的面积不应小于3 m2;对于居住建筑不应小于4.5 m2,与消防电梯合用前室的面积不应小于6m2,可开启外窗的面积不应小于3m2,对于人防工程不应小于10m2。

  (3)前室和楼梯间的门均应为向疏散方向开启的乙级防火门。

  (4)塔式高层建筑是以疏散楼梯为中心,向各个方向组成平面布置为特点的建筑。对于这类建筑,有时要同时满足独立设置两座封闭或防烟楼梯间及使用功能的需要,十分困难。此时可设置防烟剪刀楼梯间。

  (5)剪刀楼梯是在同一楼梯间设置一对相互重叠、又互不相同的两个楼梯,具有两条垂直方向疏散通道的功能。但如果两梯段之间没有隔墙,则实际这两条通道是处于同一空间内,起不到两条疏散通道的作用。为此剪刀楼梯间的梯段之间应设耐火极限不低于l h的实体墙分隔。剪刀楼梯作为塔式高层建筑的两个独立疏散通道使用,应是两个互不相通的独立空间。设计中应分别设置前室,并按这个特点来设计加压送风系统,才能保证前室和楼梯间成为无烟区。塔式住宅设置确有困难时可设一个前室,但两座楼梯应分别设加压送风系统,户门应为能自行关闭的乙级防火门。

  4)室外疏散楼梯

  楼梯及每层出口平台应用不燃烧材料制作。平台的耐火极限不应低于1 h。

  (1)在楼梯周围2 m范围内的墙上,除疏散门外,不应开设其他门窗洞口。疏散门应采用乙级防火门,且不应正对梯段。

  (2)楼梯的最小净宽不应小于0.9 m,倾斜角一般不宜大于45。,栏杆扶手高度不应小于1.1m。

  2.疏散走道及设置要求

  安全疏散距离直接影响疏散所需时间和人员安全。它包括房间内最远点到房间门或住宅户门的距离和从房间门到疏散楼梯间或外部出口的距离。

  为使室内人员能够迅速撤离,从房间内最远点到房间门或住宅户门的直线距离不应超过15 m;对于低层民用建筑,根据其耐火等级不同,该距离可适当放宽。对附设在高层民用建筑内的人员密集的公共场所,如商业营业厅、剧院观众厅、餐厅、多功能厅阅览室、会议室等,考虑其特殊需要,该距离不宜超过30 m。

  3.安全出口及设置要求

  安全出口包括疏散楼梯和直通室外的疏散门。设置要求:

  (1)门应向疏散方向开启。

  (2)供人员疏散的门不应采用悬吊门、侧拉门,严禁采用旋转门,自动起闭的门应有手动开启装置。

  (3)当门开启后,门扇不应影响疏散走道和平台的宽度。

  (4)人员密集的公共场所观众厅的入场门、太平门,不应设置门槛,门内外1.40 m范围内不应设置踏步;太平门应为推闩式外开门。

  (5)建筑物内安全出口应分散不同方向布置,且相互间的距离不应小于5.00 m。

  (6)汽车库中的人员疏散出口与车辆疏散出口应分开设置。

  【例题】:一般应设置防烟楼梯间的建筑物有: ___ 。

  a 人防工程中使用层与室外地坪高差超过5 m的工程

  b 面积超过1000 m2的医院和旅馆

  c. 使用面积超过1000 m2的商场、展览厅、旱冰场

  d 使用面积超过5000 m2的体育馆、舞厅、电子游艺场、餐厅

  e 建筑高度超过32 m的高层停车库的室内疏散楼梯 【答案】: ce

  4.应急照明与疏散指示标志

  1)设置原则

  (1)公共建筑、人防工程,乙、丙类高层厂房中的封闭楼梯间,防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室、合用前室,避难层,消防控制室,自备发电机房,防烟排烟机房。消防水泵房、观众厅、展览厅、商业营业厅、餐厅、演播室等人员密集的场所,地下室,设有封闭楼梯间或防烟楼梯间建筑的疏散走道,以及公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20 m的内走道,地下汽车库与多层汽车库内应设应急照明。

  (2)商场、影剧院、娱乐厅、体育馆、医院、饭店、旅馆、高层公寓和候车室大厅等人员密集的公开场所的紧急出口、疏散通道外,地下汽车库与多层汽车库内的疏散通道与出口,层间错位的楼梯间,大型公共建筑的光感应自动门或360°旋转门旁设置的一般平开疏散门应设置疏散指示标志。远离出口的地方,应将“出口”标志与“疏散通道方向”指示标志联合设置,箭头需指向通往出口的方向。

  (3)出口或疏散通道中的单向门必须在门上设置“推开”标志,在其反面应设“拉开”标志。疏散门应设“禁止锁闭”标志。疏散通道或消防车道的醒目处应设“禁止阻塞”标志。

  (4)除二类居住建筑外的高层民用建筑的疏散走道和安全出口处、人防工程的疏散走道及其交叉口、拐弯处、安全出口等处应设灯光疏散指示标志;影剧院、体育馆、多功能礼堂、医院的病房等的疏散走道和疏散门应设灯光疏散指示标志。

  2)设置要求

  (1)疏散标志牌应用不燃烧材料制作,否则应在其外面加设玻璃或其他不燃烧透明材料制成的保护罩。应急照明灯和灯光指示标志应在其外面加设玻璃或其他不燃烧透明材料制成的保护罩。

  (2)疏散通道中,疏散指示标志(包括灯光式)宜设在通道两侧及拐弯处的墙面上。标志牌的上边缘距地面应不大于1.00 m。也可把标志设在地面上,上面加盖牢固的不燃烧透明保护板,标志的间距不应大于20 m,袋形走道的尽头离标志的距离应不大于10 m。

  (3)疏散通道出口处的疏散指示标志应设在门框边缘或门的上部。标志牌的上边缘距天花板小应小于0.50 m;位于门边时,其下边缘距地面的高度不应小于2.00 m。

  (4)如天花板的高度较小,也可在疏散门的两侧墙上设置,标志的中心点距地面高度应在1.30~1.50m之间。

  (5)悬挂在室内大厅或走道处的疏散指示标志的下边缘距地面的高度不应小于2.00 m。

  3)疏散用应急照明

  其最低照度不应低于0.5lx。应急照明和灯光疏散指示标志可用蓄电池作备用电源,且连续供电时间不应小于20 min;建筑高度超过l00m的建筑,连续供电时间不应少于30 min。发生火灾时,正常照明电源切断的情况下,应在5s内自动切换成应急电源。

  (二)建筑的防火防烟分区及分割

  防火分区是根据建筑物的特点,采用相应耐火性能的建筑构件或防火分割物,将建筑物人为划分的能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其他部分蔓延的局部空间。

  防火分割就是能在一定时间内阻止火势蔓延,且能把整个建筑内部空间划分成若干较小防火空间的物体。

  防烟分区是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出500mm的梁为界,从地板到屋顶或掉顶之间的空间。

  为控制烟气在建筑物内任意流动,需要利用一些设备把防火分区划分为若干个防烟空间,再利用区内的排烟口把烟排除。常用的防排烟设备由挡烟垂壁、排烟口和管道式机械排烟系统。

  (三)典型建筑火灾的防治基本原则与救援技术

  1.典型行业火灾——石油化工企业火灾

  石油化工企业火灾具有突然性、多变性、快速性、扑救难度较大等特点。

  1)扑救石油化工企业火灾的主要任务

  (1)排除爆炸危险。(2)抢救人命。(3)防止中毒。

  2)慎重使用灭火剂和中和剂

  (1)石油化工企业火灾燃烧的物品大多是化学危险物品,要根据不同的燃烧对象、燃烧状态采用相应的灭火剂。如果灭火剂使用不当,不仅不能将火扑灭,反而会使火势增大,甚至引起爆炸。

  (2)对石油化工企业火灾现场产生的各种有毒气体,除应采取通风驱散措施外,还可将中和剂渗入水中,利用喷雾水枪边灭火、边中和有毒气体。

  3)扑救石油化工企业火灾的战术措施

  (1)抓住时机,以快制胜。

  (2)抓住火灾初期阶段或火势较弱的时机,利用环境条件,以最快的战斗行动,控制和消灭火灾。

  (3)以冷制热,防止爆炸。

  (4)灭火的同时,对着火的设备及四周邻近设备进行冷却降温,不能顾此失彼,防止爆炸。

  (5)先重点,后一般。

  (6)先扑灭外围火,然后内攻,以控制火势向周围蔓延扩大,防止形成大面积火灾。战斗力量不足时,应先重点后一般,先易后难,控制火势。

  (7)各个击破,适时合围。

  (8)对于较大面积的火灾,应采取各个击破、穿插分割、堵截火势、适时围歼的方法。

  4)采取工艺灭火措施

  工艺灭火措施主要有如下几种:

  (1)关阀断料就是控制、断绝流向火源处的可燃物质,使燃烧中止。

  (2)开阀导流,是将着火储罐、设备的可燃物料导出,以缩短燃烧时间或使燃烧中止的工艺灭火措施。对有压力的设备导流灭火时,要防止造成负压,产生回火爆炸。导流时应注意观察设备的压力,当压力接近表压时,应立即关闭导流阀门,停止导流。

  (3)搅拌灭火适用于扑救储罐、容器、反应器内高闪点的液体火灾。

  2.人员密集场所火灾——影院火灾的对策

  (1)进入影剧院、礼堂内部灭火的人员,要时刻注意房盖、吊灯有无塌落的迹象。吊灯掉落时间一般在起火后15~20 min。

  (2)为了防止屋盖等塌陷伤人,水枪阵地设置应避开观众厅和舞台中央部位。

  (3)登高灭火人员,要注意防止发生滑落事故;在前沿灭火和深入内部侦察、救火的消防人员,要搞好防护工作。

  (4)为了防止被救人员重返火场造成重复救人或人员伤亡。应制止一切非战斗人员进入现场。

  (5)关键水枪阵地的设置应同步完成。避免力量部署失调,出现空档,而造成火势流窜。

  (6)夜间影剧院发生火灾要注意火场照明。

  3.扑救地下建筑的基本方法

  (1)利用固定设备。(2)深入地下近战。(3)地面喷射灭火。(4)封闭窒息火焰。(5)采取排烟措施。

  4.地下建筑的人员逃生

  地下建筑发生火灾时,由于面积有限,排烟口也不会正好在起火处的垂直方向,加上人们在生疏的地方对自己处的位置和方向也不易分辨,又怕被烟和火围困,就会十分恐慌。这时,请不要惊慌,除了冷静地用就近的灭火器扑救时,趁着烟较少的时候,沿着烟扩散的方向走,就会知道出口的方向;或跟着人群走,也会知道出口方向。如果地下已经充满了烟,应尽快把身体移向墙壁,哪怕周围一片黑暗,也要用手摸着墙壁俯着身体走向出口处。

  5.高层建筑火灾扑救的基本方法 (06案例39)

  扑救高层建筑火灾的战斗措施:

  (1)利用内部固定消防设施,立足自救。

  (2)适应立体作战需要,部署消防力量。

  (3)火场侦察。(4)进攻路线的选择。

  (5)供水措施。(6)高层建筑的灭火战术。(7)防排烟措施。

  6.高层建筑的人员逃生(06案例39)

  高层建筑人员的逃生可以采取以下措施:

  (1)利用避难层或疏散楼梯逃生。

  (2)利用楼房的阳台、落水管和避雷管线进行逃生。

  (3)封闭房间门窗的缝隙,阻止烟雾和有毒气体的进入。

  (4)用绳子或床单撕成布条连接起来,把一端捆扎在牢固的固定物件上,顺另一端落到地面。

  【例题】:进入影剧院、礼堂内部灭火,应注意的是 ___ 。

  a 要时刻注意房盖、吊灯有无塌落的迹象。

  b 水枪阵地应设置在观众厅和舞台中央部位。

  c. 应组织现场人员进入火场灭火。

  d 夜间影剧院发生火灾要注意火场照明。

  e 登高灭火人员,要注意防止发生滑落事故 【答案】: ade

  四、消防设施

  火灾自动报警系统一般由触发元件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源四部分组成。复杂系统还包括消防控制设备。

  适用于工业与民用建筑和场所内设置的火灾自动报警系统,不适用于生产和储存火药、炸药、弹药、火工品等场所设置的火灾自动报警系统。

  (二)灭火系统

  灭火系统分为水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统。

  (三)水灭火、泡沫灭火和气体灭火的基本原理和适用范围

  (1)水的灭火原理:冷却、窒息。不适宜用水扑救的火灾:过氧化物,轻金属,高温黏稠的可燃液体,其他用水扑救会使对象遭受严重破坏的火灾。

  (2)泡沫灭火原理:冷却、窒息。适用范围:低倍数泡沫灭火系统适用于开采、提炼加工、储存运输、装卸和使用甲、乙、丙类液体的场所,不适用于船舶、海上石油平台以及储存液化烃的场所;中、高倍数适用于汽油、煤油、柴油、工业苯等B类火灾,木材、纸张、橡胶、纺织品等A类火灾,封闭带电设备场所的火灾,液化石油气流淌火灾。

  (3)气体灭火系统灭火机理。卤代烷灭火机理主要是通过溴和氟等卤素氢化物的化学催化作用和化学净化作用大量捕捉、消耗火焰中的自由基,抑制燃烧的链式反应,迅速将火焰扑灭。二氧化碳灭火剂主要是通过稀释氧浓度、窒息燃烧和冷却等物理机理。 适用范围:卤代烷和二氧化碳都适用于扑救A类火灾中一般固体物质的表面火灾。二氧化碳灭火系统还适用于扑救棉、毛、织物纸张等部分固体的深位火灾。

  【例题】:不适宜用水扑救的火灾有___ 。

  a过氧化物火灾b带电火灾 c.木料火灾d 轻金属火灾 e高温黏稠的可燃液体火灾

  五、建筑灭火器配置

  (一)建筑灭火器适用范围度危险场所划分

  扑救A类火灾应选用水型、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。

  扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器。

  扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器。

  扑救C类火灾应选用干粉、卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器。

  扑救A、B、C类和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。

  扑救D类火灾的灭火器材应由设计部门和当地公安消防监督部门协商解决。危险场所分为严重危险级、中危险级、轻危险级。

  (二)建筑灭火器的配置基准与设置

  灭火器配置场所的火灾种类;灭火有效程度;对保护物品的污损程度;设置点的环境温度;使用灭火器人员的素质。

  (三)建筑灭火器的灭火级别与选择

  灭火器的灭火级别应由数字和字母组成,数字应表示灭火级别的大小,字母(A或B)应表示灭火级别的单位及适用扑救火灾的种类。

  (四)建筑灭火器的使用与维护

  灭火器应设置在明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。灭火器应设置稳固,其铭牌必须朝外。手提式灭火器宜设置在挂钩、托架上或灭火器箱内,其顶部离地面高度应小于1.50 m;底部离地面高度不宜小于0.15 m。灭火器不应设置在潮湿或强腐蚀性的地点,当必须设置时,应有相应的保护措施。设置在室外的灭火器,应有保护措施。灭火器不得设置在超出其使用温度外范围的地点。灭火器的使用温度范围应符合规范规定。

  在卤代烷灭火器定期维修、水压试验或作报废处理时,必须使用经国家认可的卤代烷回收卤代烷灭火剂。已配置在工业与民用建筑及人防工程内的所有卤代烷灭火器,除用于扑灭火灾外,不得随意向大气中排放。在非必要配置卤代烷灭火器的场所已配置的卤代烷灭火器,当其超过规定的使用年限或达不到产品质量标准要求时,应将其撤换,并应作报废处理。

  六、初起火灾的扑救与人员疏散逃生

  (一)初起火灾扑救的方法(7种)和原则

  发生火灾后,要及时使用本单位(地区)的灭火器材、设备进行扑救。有手动灭火系统的应立即启动。

  1.断绝可燃物

  (1)将燃烧点附近可能成为火势蔓延的可燃物移走。

  (2)关闭有关阀门,切断流向燃烧点的可燃气体和液体。

  (3)打开有关阀门,将已经燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的可燃物料通过管道导至安全地带。

  (4)采用泥土、黄沙筑堤等方法,阻止流淌的可燃液体流向燃烧点。

  2.冷却

  (1)本单位(地区)如有消防给水系统、消防车或泵,应使用这些设施灭火。

  (2)本单位如配有相应的灭火器,则使用这些灭火器灭火。

  (3)如缺乏消防器材设施,则应使用简单工具灭火,如水桶、面盆等。

  3.窒息

  (1)使用泡沫灭火器喷射泡沫覆盖燃烧物表面。

  (2)利用容器、设备的顶盖盖没燃烧区。

  (3)油锅着火时,立即盖上锅盖。

  (4)利用毯子、棉被、麻袋等浸湿后覆盖在燃烧物表面。

  (5)用沙、土覆盖燃烧物。对忌水物质则必须采用燥沙、土扑救。

  4.扑打

  对小面积草地、灌木及其他固体可燃物燃烧,火势较小时,可用扫帚、树枝条、衣物扑打。

  5.断电

  (1)如发生电气火灾,或者火势威胁到电气线路、电气设备,或电气影响灭火人员安全时,首先要切断电源。

  (2)如使用水、泡沫等灭火剂灭火,必须在切断电源以后进行。

  6.阻止火势蔓延

  (1)对封闭条件较好的小面积室内着火,在未做好灭火准备前,先关闭门窗,以阻止新鲜空气进入。

  (2)与着火建筑相毗邻的房间,先关上相邻房门,可能条件下还应再向门上浇水。

  7.防爆

  (1)将受到火势威胁的易燃易爆物质,压力容器、槽成等疏散到安全地区。

  (2)设备应立即停止向内传输物料,

  (3)停止对压力容器加温,打开冷却系统阀门,对压力容器设备进行冷却。

  (4)有手动放空泄压装置的,应立即打开有关阀门放空泄压。

  (二)火场人员疏散及逃生路线

  1.尽量利用建筑物内的设施逃生

  利用建筑物内已有的设施进行逃生,是争取逃生时间,提高逃生率的重要办法。

  (1)利用消防电梯进行疏散逃生,但着火时普通电梯千万不能乘坐。

  (2)利用室内的防烟楼梯、普通楼梯、封闭楼梯进行逃生。

  (3)利用建筑物的阳台、通廊、避难层、室内设置的缓降器、救生袋、安全绳等进行逃生。

  (4)利用观光楼梯避难逃生。

  (5)利用墙边落水管进行逃生。

  (6)利用房间床单等物连接起来进行逃生。

  2.不同部位、不同条件下人员的逃生方法

  (1)当某一楼层某一部位起火,且火势已经开始发展时,应注意听广播通知,广播会告诉着火的楼层,以及安全疏散的路线、方法等。不要一听有火警就惊慌失措盲目行动。

  (2)当房间内起火,且门已被火封锁,室内人员不能顺利疏散时,可另寻其他通道。如通过阳台或走廊转移到相邻未起火的房间,再利用这个房间通道疏散。

  (3)如果是晚上听到报警,首先应该用手背去接触房门,试一试房门是否已变热。如果是热的,门不能打开,否则烟和火就会冲进卧室;如果房门不热,火势可能还不大,通过正常的途径逃离房间是可能的。离开房间以后,一定要随手关好身后的门,以防火势蔓延。如在楼梯间或过道上遇到浓烟时要马上停下来,千万不要试图从烟火里冲出,也不要躲藏到顶楼或壁橱等地方,应选择别人易发现的地方,向消防队员求救。

  (4)当某一防火区着火,如楼房中的某一单元着火,楼层的大火已将楼梯间封住,致使着火层以上楼层的人员无法从楼梯间向下疏散时,被困人员可先疏散到屋顶,再从相邻未着火的楼梯间往地面疏散。

  (5)当着火层的走廊、楼梯被烟火封锁时,被困人员要尽量靠近当街窗口或阳台等容易被人看到的地方,向救援人员发出求救信号,如呼唤、向楼下抛掷一些小物品、用手电筒往下照等,以便让救援人员及时发现,采取救援措施。

  (6)在充满烟雾的房间和走廊内时,由于烟和热气上升的道理,在离地板近的地方,烟雾相对少一点,可少吸些烟。逃离时最好弯腰使头部尽量接近地板,必要时应匍匐前进。

  (7)如果处于楼层较低(三层以下)的被困位置,当火势危及生命又无其他方法可自救时,可将室内席梦思、被子等软物抛到楼底,人从窗口跳至软物上逃生。

  3.自救、互救逃生

  (1)利用各楼层的消防器材,如干粉、泡沫灭火器或水枪扑灭初期火灾是积极的逃生方法。

  (2)互相帮助,共同逃生,对老、弱、病、残、孕妇、儿童及不熟悉环境人要引导疏散,帮助逃生。

  (3)自救逃生。发生火灾时,要积极行动,不能坐以待毙。要充分利用身边的各种利于逃生的东西,如把床单、窗帘、地毯等接成绳,进行滑绳自救,或用洗手间的水淋湿墙壁及用门阻止火势蔓延。

  4.火灾逃生时的注意事项

  (1)不能因为惊慌而忘记报警。进入高层建筑后应注意通道、警铃、灭火器位置,一旦火灾发生,要立即按警铃或打电话。延缓报警是很危险的。

  (2)不能一见低层起火就往下跑。低楼层发生火灾后,如果上层的人都往下跑,反而会给救援增加困难。正确的做法是应更上一层楼。

  (3)不能因清理行李和贵重物品而延误时间。起火后,如果发现通道被阻,则应关好房门,打开窗户,设法逃生。

  (4)不能盲目从窗口往下跳。当被大火困在房内无法脱身时,要用湿毛巾捂住鼻子,阻挡烟气侵袭,耐心等待救援,并想方设法报警呼救。

  (5)不能乘普通电梯逃生。高楼起火后容易断电,这时候乘普通电梯就有“卡壳”的可能,使疏散失败。

  (6)不能在浓烟弥漫时直立行走。大火伴着浓烟腾起后,应在地上爬行,避免呛烟和中毒。

  【例题】:以下灭火方法使用窒息原理的是___ 。

  A使用泡沫灭火器喷射泡沫覆盖燃烧物表面B关闭有关阀门,切断流向燃烧点的可燃气体和液体

  C.利用毯子、棉被、麻袋浸湿后覆盖在燃烧物表面D油锅着火时,立即盖上锅盖

  E用沙、土覆盖燃烧物 【答案】: ACDE

  第二节 爆炸基本概念

  一、爆炸的概念

  (一)爆炸的机理及其分类

  爆炸可以分为三类,即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。

  (1)物理爆炸。物理爆炸是由系统释放物理能引起的爆炸。例如,高压蒸汽锅炉当过热蒸汽压力超过锅炉能承受的程度时,锅炉破裂,高压蒸汽骤然释放出来,形成爆炸;陨石落地、高速弹丸对目标的撞击等物体高速碰撞时,物体高速运动产生的功能,在碰撞点的局部区域内迅速转化为热能,使受碰撞部位的压力和温度急剧升高,并在碰撞部位材料发生急剧变形,伴随巨大响声,形成爆炸现象;自然界中的雷电也属于物理爆炸,它是由带有不同电荷的云块间发生强烈的放电现象,使能量在10-6~10-7s内释放出来,放电区达到极大的能量密度和高温,导致放电区空气压力急剧升高并迅速膨胀,对周围空气产生强烈扰动,从而形成闪电雷鸣般的爆炸现象;高压电流通过细金属丝时,温度可达到2×104℃,使金属丝瞬间化为气态而引起爆炸现象;此外,地震和火山爆发等现象也能属于物理爆炸。总之,物理爆炸是机械能或电能的释放和转化过程,参与爆炸的物质只是发生物理状态或压力的变化,其性质和化学成分不发生改变。

  (2)化学爆炸。化学爆炸是由于物质的化学变化引起的爆炸,如炸药爆炸,可燃气体(甲烷、乙炔等)爆炸。悬浮于空气中的粉尘(煤粉、面粉等)以一定的比例与空气混合时,在一定的条件下所产生的爆炸也属于化学爆炸。化学爆炸是通过化学反应,将物质内潜在的化学能,在极短的时间内释放出来,使其化学反应产物处于高温、高压状态的结果。一般气体爆炸和粉尘爆炸的压力可以达到2×106Pa,高能炸药爆炸时的爆轰压可达2×1010Pa以上,二者爆炸时产物的温度均可达到3×103~5×103K,因而使爆炸产物急剧向周围膨胀,产生强冲击波,造成对周围介质的破坏。化学爆炸时,参与爆炸的物质在瞬间发生分解或化合,变成新的爆炸产物。

  (3)核爆炸。核爆炸是核裂变、核聚变反应所释放出的巨大核能引起的。化学爆炸和核爆炸反应都是在微秒量级的时间内完成的。

  综上所述,爆炸过程表现为两个阶段,在第一阶段中,物质的(或系统的)潜在能以一定的方式转化为强烈的压缩能;第二阶段,压缩急剧膨胀,对外做功,从而引起周围介质的变形、移动和破坏。不管由何种能源引起的爆炸,它们都同时具备两个特征,即能源具有极大的能量密度和极大的能量释放速度。

  按反应相态的不同爆炸可分为以下3类:

  (1)气相爆炸。它包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸;气体的分解爆炸;液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸等。

  (2)液相爆炸。它包括聚合爆炸、蒸汽爆炸以及不同液体混合所引起的爆炸。

  (3)固相爆炸。它包括爆炸性化合物和混合危险物质的爆炸。

  (二)爆炸反应历程

  爆炸性物质或混合物发生爆炸有热反应和链式反应两种不同的历程。按照链式反应理论,爆炸性混合物(如可燃性气体和氧气)与火源接触后,活化分子就会吸收能量而离解为游离基,并与其他分子相互作用形成一系列的链式反应,释放燃烧热。链式反应有直链式反应和支链式反应两种。直链反应是指每一个游离基都进行自己的连锁反应,如氯和氢属于这一类反应。即氯分子在光的作用下被活化成两个氯的游离基,每一个氯的游离基都进行自己的连锁反应,而且每次反应只引出一个新的游离基,即:

  Cl2+hv(光量子) = Cl·+ Cl· Cl·+H2 = HCl + H·

  H·+ Cl2 = HCl + Cl· Cl·+ H2 = HCl + H·

  H+ Cl2 = HCl + Cl·

  依此类推

  Cl·+Cl·= Cl2 H·+H·= H2

  支链反应是指在反应中一个游离基能生成一个以上的新的游离基,如氢和氧的连锁反应属于此类反应,其反应历程为:

  I H2+ O2 = 2 OH·

  Ⅱ OH·+H2 = H2O +H·

  Ⅲ H·+ O2 = OH+O·

  Ⅳ O·+H2= OH·+H·

  链式反应历程大致分为3个阶段:

  (1)链引发,游离基生成。

  (2)链传递,游离基作用于其他参与反应的化合物,产生新的游离基。

  (3)链终止,即游离基的消耗,使连锁反应终止。

  链式反应速度可用下式表示:

  F(c)

  v =————————

  f s + f c + A (1- a)

  式中F(c)——反应物浓度函数; f s——链在器壁上销毁因数;

  f c——链在气相上销毁因数; A——与反应物浓度有关的函数;

  a ——链的分支数,在直链反应中n=l,支链反应中n>1。

  热反应历程是指危险物受热发生化学反应,反应在某一定空间内进行时,如果散热不良会使反应温度不断提高,温度的提高又会使反应速度加快,使得热大于失热,导致爆炸发生。

  至于什么情况下发生热反应,什么情况下发生链式反应,需根据具体情况而定,甚至同一爆炸性混合物在不同条件下有时也会有所不同。图2 2所示为氢和氧按完全反应的浓度(2H2+O2)组成的混合气发生爆炸的温度和压力区间。从图中可以看出,当压力很低且温度不高时(如在温度500℃和压力不超过200 Pa时),由于游离基很容易扩散到器壁上销毁,此时连锁中断速度超过支链产生速度,因而反应进行较慢,混合物不会发生爆炸;当温度为500℃,压力升高到200Pa和6666 Pa之间时(如图中的a和b点之间),由于产生支链速度大于销毁速度,链反应很猛烈,就会发生爆炸;当压力继续提高,超过b点(大于6666 Pa)以后,由于混合物内分子的浓度增高,容易发生链中断反应,致使游离基销毁速度又超过链产生速度,链反应速度趋于缓和,混合物又不会发生爆炸了。

  图2—3中a和b点时的压力,即200Pa和6666 Pa,分别是混合物在低限和爆炸高限。随着温度增加,爆炸极限会变宽。这是由于链反应需要有链分支反应速度随温度升高而增加,而链终止的反应却随温度的升高而降低,故升高温度对产生链反应有利,结果使爆炸极限变宽,在图上呈现半岛形,当压力再升高超过c点(大于666610 Pa)时,开始出现下列反应:

  H·+ O2——HO2·

  HO2·+ H2——H·+ H2O2

  HO2·+ H2O——OH·+ H2O2

  产生游离基H·和OH·这两个反应是放热的,结果使反应释放出的热量超过从器壁散失的热量,从而使混合物的温度升高,进一步加快反应,促使释放出更多的热量,导致热爆炸的发生。

  【例题】:悬浮于空气中的粉尘(煤粉、面粉等)以一定的比例与空气混合时,在一定的条件下所产生的爆炸,属于___ 。

  A物理爆炸 B化学爆炸 C. 碰撞爆炸 D 机械爆炸【答案】: B

  二、爆炸极限

  (一)爆炸极限的基本理论及其影响因素

  爆炸极限是表征可燃气体和可燃粉尘危险性的主要示性数。当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合,遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限,简称爆炸极限。

  将这一浓度范围的混合气体(或粉尘)称作爆炸性混合气体(或粉尘)。可燃性气体、蒸气的爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的所占体积分数来表示;可燃粉尘的爆炸极限是以在混合物中的质量浓度(g/m3)来表示。

  可燃性气体的体积分数及质量浓度比在20℃时的换算公式如下:

  式中L——体积分数, Y——质量浓度,g/m3。

  M——可燃性气体或蒸气的相对分子质量;

  22.4——标准状态下(0℃,l atm) l mol物质气化时的体积。

  把能够爆炸的最低浓度称作爆炸下限;能发生爆炸的最高浓度称作爆炸上限。用爆炸上限与下限浓度之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度H,即:

  H =(L上—L下)/ L下 或 H = (Y上—Y下)/ Y下

  H值越大,表示可燃性混合物的爆炸极限范围越宽,其爆炸危险性越大。

  可燃性气体、蒸气或粉尘在爆炸极限范围内,遇到热源(明火或温度),火焰瞬间传播于整个混合气体(或混合粉尘)空间化学反应速度极快,同时释放大量的热,生成很多气体,气体受热膨胀,形成很高的温度和很大的压力,具有很强的破坏力。

  可燃性气体、蒸气或粉尘爆炸极限的概念可以用热爆炸理论来解释。当可燃性气体、蒸气或粉尘的浓度小于爆炸下限时,由于在混合物中含有过量的空气,过量空气的冷却作用及可燃物浓度的不足,导致系统得热小于失热,反应不能延续下去;同样,当可燃性气体(或粉尘)的浓度大于爆炸上限时,则会有过量的可燃物,过量的可燃物不仅因缺氧而不能参与反应、放出热量,反而起冷却作用,阻止了火焰的蔓延。当然,也还有爆炸上限达100%的可燃气体和蒸气(如环氧乙烷、硝化甘油等),可燃性粉尘(如火炸药粉尘)。这类物质在分解时会自身供氧,使反应持续进行下去。随着气体压力和温度的升高,越容易引起分解爆炸。

  爆炸极限值不是一个物理常数,它是随实验条件的变化而变化,在判断某工艺条件下的爆炸危险性时,需根据危险物品所处的条件来考虑其爆炸极限,如在火药、起爆药、炸药烘干工房内可燃蒸气的爆炸极限与其他工房在正常温度下的极限是不一样的,在受压容器和在正常压力下的爆炸极限亦有所不同;其他因素如点火源的能量,容器的形状、大小,火焰的传播方向,惰性气体与杂质的含量等均对爆炸极限有影响。

  1.温度的影响

  混合爆炸气体的初始温度越高,爆炸极限范围越宽,则爆炸下限降低,上限增高,爆炸危险性增加。这是因为在温度增高的情况下,活化分子增加,分子和原子的动能也增加,使活化分子具有更大的冲击能量,爆炸反应容易进行,使原来含有过量空气(低于爆炸下限)或可燃物(高于爆炸上限)而不能使火焰蔓延的混合物浓度变成可以使火焰蔓延的浓度,从而扩大了爆炸极限范围。例如丙酮的爆炸极限受温度影响的情况见表2—1。

  2.压力的影响

  混合气体的初始压力对爆炸极限的影响较复杂,在0.1~2.0 MPa的压力下,对爆炸下限影响不大,对爆炸上限影响较大;当大于2.0 MPa时,爆炸下限变小,爆炸上限变大,爆炸范围扩大。这是因为在高压下混合气体的分子浓度增大,反应速度加快,放热量增加,且在高气压下,热传导性差,热损失小,有利于可燃气体的燃烧或爆炸。甲烷混合气初始压力对爆炸极限的影响见表2 —2。

  值得重视的是当混合物的初始压力减小时,爆炸极限范围缩小,当压力降到某一数值时,则会出现下限与上限重合,这就意味着初始压力再降低时,不会使混合气体爆炸。把爆炸极限范围缩小为零的压力称为爆炸的临界压力。甲烷在3个不同的初始温度下,爆炸极限随压力下降而缩小的情况如图2—4所示。因此,密闭设备进行减压操作对安全是有利的。

  3.惰性介质的影响

  若在混合气体中加入惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氮等),随着惰性气体含量的增加,爆炸极限范围缩小。当惰性气体的浓度增加到某一数值时,使爆炸上下限趋于一致,使混合气体不发生爆炸。这是因为加入惰性气体后,使可燃气体的分子和氧分子隔离,它们之间形成一层不燃烧的屏障,而当氧分子冲击惰性气体时,活化分子失去活化能,使反应键中断。若在某处已经着火,则放出热量被惰性气体吸收,热量不能积聚,火焰不能蔓延到可燃气分子上去,可起到抑制作用。惰性气体氩、氦,阻燃性气体CO2及水蒸气、四氯化碳的浓度对甲烷气体爆炸极限的影响如图2—5所示。

  由图2—5可知混合气体中惰性气体浓度的增加,使空气的浓度相对减少,在爆炸上限时,可燃气体浓度大,空气浓度小,混合气中氧浓度相对减少,故惰性气体更容易把氧分子和可燃性气体分子隔开,对爆炸上限产生较大的影响,使爆炸上限剧烈下降。同理混合气体中氧含量的增加,爆炸极限范围扩大,尤其对爆炸上限提高得更多。

  4.爆炸容器对爆炸极限的影响

  爆炸容器的材料和尺寸对爆炸极限有影响,若容器材料的传热性好,管径越细,火焰在其中越难传播,爆炸极限范围变小。当容器直径或火焰通道小到某一数值时,火焰就不能传播下去,这一直径称为临界直径或最大灭火间距。如甲烷的临界直径为0.4~0.5m m,氢和乙炔为0.1~0.2 mm。目前一般采用直径为50 mm的爆炸管或球形爆炸容器。

  5.点火源的影响

  当点火源的活化能量越大,加热面积越大,作用时间越长,爆炸极限范围也越大。图2—6是电点火能量对甲烷、空气混合气体爆炸极限的影响。从图中可以看出,当火花能量达到某一值时,爆炸极限范围受点火能量的影响较小,如图2—6中,当点火能量为l0J时,其爆炸极限范围趋于稳定值,为6%~15%。所以,一般情况下,爆炸极限均在较高的点火能量下测得,如测甲烷与空气混合气体的爆炸极限时,用10J以上的点火能量,其爆炸极限为5%~15%。

  【例题】:乙烷在空气中的爆炸极限范围是3~15 %,那么乙烷在空气中爆炸的危险度H是___ 。A 1 B 2 C. 3 D 4 【答案】: D

  【解析】:根据 H = (L上—L下)/ L下 = (15-3)/3=4

  (二)爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算

  1.爆炸完全反应浓度计算

  爆炸混合物中的可燃物质和助燃物质完全反应的浓度也就是理论上完全燃烧时在混合物中可燃物的含量,根据化学反应方程式可以计算可燃气体或蒸气的完全反应浓度。现举例如下:

  [例]求乙炔在氧气中完全反应的浓度。

  [解]写出乙炔在氧气中的燃烧反应式:

  2C2H2+502 = 4C02+2H20+Q

  根据反应式得知,参加反应物质的总体积为2+5 = 7。若以7这个总体积为100,则2个体积的乙炔在总体积中占:Xo = 2/7 = 28.6%

  答:乙炔在氧气中完全反应的浓度为28.6%。

  可燃气体或蒸气的化学当量浓度,也可用以下方法计算。

  燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示,设燃烧1 mol气体所必需的氧的物质的量为n,则燃烧反应式可写成:

  CαHβOγ+ nO2 → 生成气体

  如果把空气中氧气的浓度取为20.9%,则在空气中可燃气体完全反应的浓度x(%)一般可用下式表示:

  1 20.9

  X = ———— = -----———% (2—4)

  n 0.209+ n

  1+ ——

  0.209

  又设在氧气中可燃气体完全反应的浓度为 X0(%),即:

  100

  X0 = ——% (2—5)

  1+n

  式(2—4)和式(2—5)表示出X和X。与n或2n之间的关系(2n表示反应中氧的原子数)。

  CαHβOγ+ nO2 →αCO2 + 1/2βH2O

  式中2n = 2α+1/2β-γ,对于石蜡烃β=2a+2。因此,2n = 3a+1-γ。根据2n的数值,从表2 4中可直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中完全反应的浓度。

  [例]试分别求H2、CH3OH、C3H8 C6H6在空气中和氧气中完全反应的浓度。

  [解](1)公式法:

  (2)查表法:根据可燃物分子式,用公式2n = 2α+1/2β-γ,求出其2n值。由2n数值,直接从表2—4中分别查出它们在空气(或氧)中完全反应的浓度。

  2.爆炸温度计算

  3.爆炸压力的计算

  可燃性混合物爆炸产生的压力与初始压力、初始温度、浓度、组分以及容器的形状、大小等因素有关。爆炸时产生的最大压力可按压力与温度及摩尔数成正比的规律确定,根据这个规律有下列关系式:

  P T n

  —— = —— × —— (2—7)

  P0 T0 m

  式中P、T和n——爆炸后的最大压力、最高温度和气体摩尔数;

  Po、To和m——爆炸前的初始压力、初始温度和气体摩尔数。

  由此可以得出爆炸压力计算公式:

  T n

  P = —— × P0 (2—8)

  T0 m

  [例]设Po = 0.1MPa.To=27℃,T=2411K,求一氧化碳与空气混合物的最大爆炸压力。

  [解]当可燃物质的浓度等于或稍高于完全反应的浓度时,爆炸产生的压力最大,所以计算时应采用完全反应的浓度。

  先按一氧化碳的燃烧反应式计算爆炸前后的气体摩尔数:

  2CO+O2+3.76N2=2C02+3.76N2

  由此可得出m=6.76,n=5.76,代入式(2—8),得:

  2411×5.76 ×0.1

  P = ————————— = 0.69

  300×6.67

  以上计算的爆炸温度与压力都没有考虑热损失,是按理论的空气量计算的,所得的数值都是最大值。

  (三)爆炸上限和下限的计算,含有惰性气体组成混合物爆炸极限计算

  1.爆炸上限和下限的计算

  (1)根据完全燃烧反应所需氧原子数,估算碳氢化合物的爆炸下限和上限,其经验公式如下:

  100

  L下 = ———————— (2—9)

  4.76 (N-1)+1

  4×100

  L上 = —————— (2—10)

  4.76 N+4

  式中L下-——碳氢化台物的爆炸下限;

  L上——碳氢化合物的爆炸上限;

  N——每摩尔可燃气体完全燃烧所需氧原子数。

  [例]试求乙烷在空气中的爆炸下限和上限。

  [解]写出乙烷的燃烧反应式,求出N值:

  C2H6+3.502 = 2C02+2H20 则N = 7。

  将N值分别代入式(2—9)及式(2—10),得;

  100 100

  L下 = —————— = ——— = 3.38 %

  4.76 (7-1)+1 29.56

  4 ×100 400

  L上 = —————— = ——— = 10.7 %

  4.76×7+4 37.32

  乙烷在空气中的爆炸下限浓度为3.38%,爆炸上限浓度为10.7%。

  实验测得乙烷的爆炸下限为3.0%,爆炸上限为12.5%,对比上述估算结果,可知用此方法估算的爆炸上限值小于实验测得的值。

  (2)根据爆炸性混合气体完全燃烧时摩尔分散,确定有机物的爆炸下限及上限。计算公式如下:

  L下 = 0.55X。 (2—11)

  L上 = 4.8√X。 (2—12)

  式中X。为可燃气体摩尔分数,也就是完全燃烧时在混合气体中该可燃气体的含量。

  2.多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算

  由多种可燃气体组成爆炸性混合气体的爆炸极限,可根据各组分的爆炸极限进行计算。其计算公式如下:

  100

  Lm = —————————— (2—13)

  V1 V2 V3

  —+ — + — +…

  L1 L2 L3

  式中 Lm——爆炸性混合气的爆炸极限,%;

  L1、L2、L3——组成混合气各组分的爆炸极限,%;

  V1、V2、V3——各组分在混合气中的浓度,%。

  V1+ V2+ V3+… = 100%

  例如,某种天然气的组成如下:甲烷80%,乙烷15%,丙烷4%,丁烷1%。各组分相应的爆炸下限分别为5%,3.22%,2.37%和1.86%,则天然气的爆炸下限为;

  100

  Lm = ———————————————— = 4.37 %

  80 15 4 1

  — + ——— + ——— + ———

  5 3.22 2.37 1.86

  将各组分的爆炸上限代入式(2 13),可求出天然气的爆炸上限。

  式(2一13)用于煤气、水煤气、天然气等混合气爆炸极限的计算比较准确,而对于氢与乙烯、氢与硫化氢、甲烷与硫化氢等混合气及一些含二硫化碳的混合气体,计算的误差较大。

  3.含有惰性气体组成混合物的爆炸极限计算

  如果爆炸性混合气体中含有惰性气体如氮、二氧化碳等,计算爆炸极限时,可先求出混合物中由可燃气体和惰性气体分别组成的混合比,再从图2—7和图2—8中找出它们的爆炸极限,并分别代入式(2—13)中求得。

  [例]求某回收煤气的爆炸极限,其组分为:CO 58%,C02 19.4%,N2 20.7%,02 0.4%,H2 1.5%。

  [解]将煤气中的可燃气体和惰性气体组合为两组:

  (1)C0和C02,即58(C0)+19.4(C02) = 77.4%(C0+ C02)

  其中, 惰性气体/可燃气体 = C02/C0 = 19.4/58 = O.33

  由图2—7中查得, L上 =70%, L下= 17%。

  (2)N2和H2,即1.5(H2)+ 20.7(N2)= 22.2%(N2+H2)

  其中, 惰性气体/可燃气体 = N2/H2 =20.7/1.5 = 13.8

  从图2 7查得 L上 = 76%,L下 = 64%

  将上述数据代入式(2—13)即可求得煤气的爆炸极限:

  1

  L下 = ———————————— = 20.3 %

  0.774/17 + 0.222/64

  1

  L上 = ———————————— = 71.5 %

  0.774/70 + 0.222/76

  该煤气的爆炸极限为20.3%~71.5%。

  三、粉尘爆炸的特点

  (一)粉尘爆炸的机理和特点

  当可燃性固体呈粉体状态,粒度足够细,飞扬悬浮于空气中,并达到一定浓度,在相对密闭的空间内,遇到足够的点火能量,就能发生粉尘爆炸。具有粉尘爆炸危险性的物质较多,常见的有金属粉尘(如镁粉、铝粉等)、煤粉、粮食粉尘、饲料粉尘、棉麻粉尘、烟草粉尘、纸粉、木粉、火炸药粉尘及大多数含有C,H元素、与空气中氧反应能放热的有机合成材料粉尘等。

  粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反应,属于不定常的气固二相流反应,其爆炸过程比较复杂,它将受诸多因素的制约。所以,有关粉尘爆炸的机理至今尚在不断研究和不断完善之中。日本安全工学协会编的《爆炸》一书阐述了一种比较典型的粉尘爆炸机理。这种观点认为从最初的粉尘粒子形成到发生爆炸的过程,如图2—9所示。粉尘粒子表面通过热传导和热辐射,从火源获得能量,使表面温度急剧升高,达到粉尘粒子加速分解的温度和蒸发温度,形成粉尘蒸气或分解气体,这种气体与空气混合后就容易引起点火(气相点火)。另外,粉尘粒子本身相继发生熔融气化,进发出微小火花,成为周围未燃烧粉尘的点火源,使之着火,从而扩大了爆炸范围,这一过程与气体爆炸相比就复杂得多。

  从粉尘爆炸过程可以看出粉尘爆炸有如下特点:

  (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,产生的能量大,破坏程度大。

  (2)爆炸感应期较长,粉尘的爆炸过程比气体的爆炸过程复杂,要经过尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程,所以感应期比气体长得多。

  (3)有产生二次爆炸的可能性。因为粉尘初次爆炸产生的冲击波会将堆积的粉尘扬起,悬浮在空气中,在新的空间形成达到爆炸极限浓度范围内的混合物,而飞散的火花和辐射热成为点火源,引起第二次爆炸,这种连续爆炸会造成严重的破坏。粉尘有不完全燃烧现象,在燃烧后的气体中含有大量的CO及粉尘(如塑料粉)自身分解的有毒气体,会伴随中毒死亡的事故。

  (二)粉尘爆炸的特性及影响因素

  评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、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。

  粉尘爆炸极限不是固定不变的,它的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等。一般来说,粉尘粒度越细,分散度越高,可燃气体和氧的含量越大,火源强度、初始温度越高,湿度越低,惰性粉尘及灰分越少,爆炸极限范围越大,粉尘爆炸危险性也就越大。

  粉尘爆炸压力及压力上升速率(dP/dt)主要受粉尘粒度、初始压力、粉尘爆炸容器、湍流度等因素的影响。粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比粉尘爆炸压力大得多。

  当粉尘粒度越细,比表面越大,反应速度越快,爆炸上升速率就越大。随初始压力的增大对密闭容器的粉尘爆炸压力及压力上升速率也增大,当初始压力低于压力极限时(如数十毫巴),粉尘则不再可能发生爆炸。与可燃气爆炸一样,容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响,大量可燃粉尘的试验研究证明,当容积≥O.04m3时,粉尘爆炸强度遵循如下规律:

  dP 3 ___

  Kst =( ——) ·√ V (2—14)

  dt

  式中 Kst——粉尘爆炸强度,lO5Pa·m/s;

  (dP/dt)——最大压力上升速率,105Pa/s;V——容器体积,m3。

  粉尘爆炸在管道中传播时碰到障碍片时,因湍流度的影响,使粉尘呈漩涡状态,使爆炸波阵面不断加速。当管道长度足够长时,甚至会转化为爆轰。主要粉尘爆炸特性参数见表2—7。

  (三)控制产生粉尘爆炸的技术措施

  控制产生粉尘爆炸的主要技术措施是缩小粉尘扩散范围,消除粉尘,控制火源,适当增湿。对于产生可燃粉尘的生产装置(如Al粉的粉碎等),则可以进行惰化防护,即在生产装置中通入惰性气体,使实际氧含量比临界氧含量低20%。在通入惰性气体时,必须注意把装置里的气体完全混合均匀。在生产过程中,要对惰性气体的气流、压力或对氧气浓度进行测试,应保证不超过临界氧含量。

  还可以采用抑爆装置等技术措施。抑爆装置由爆炸压力探测器、信号放大器和抑爆剂发射器组成,如图2—10所示,其抑爆效果如图2—11所示。

  【例题】对于I类场所,即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存和黑火药制造加工、贮存的场所,____。( )

  A.应采用密闭防爆型、隔爆型、正压型或防爆充油型、本质安全型、增安型(仅限于灯类及控制按钮) 电气设备。

  B.不应安装电气设备,特殊情况下仅允许安装电机的控制按钮及监视用工仪表,其选型应符合Ⅱ类危险场所电气设备的防爆要求

  C.应选用密封型、防水防尘型电气设备。 【答案】. B

  第三节 民用爆破器材、烟花爆竹的安全

  一、民用爆破器材、烟花爆竹生产安全基础知识

  民用爆破器材是指用于非军事目的各种炸药(起爆药、猛炸药、火药、烟火药)及其制品和火工品的总称。

  (一)民用爆破器材、烟花爆竹的主要危险因素

  1.民用爆破器材的分类

  民用爆破器材是广泛用于矿山爆破、开山辟路、水利工程和地质探矿等许多工业领域的重要消耗材料。但由于这类器材本身存在着燃烧爆炸特性,在生产、贮运、经营、使用过程中具有火灾爆炸危险性,因而以防火、防爆为主要内容的安全生产工作具有特殊的重要性。

  民用爆破器材包括工业炸药、起爆器材、传爆器材、专用民爆器材。

  (1)工业炸药:如铵梯炸药、乳化炸药、粉状乳化炸药、水胶炸药、煤许用炸药等。

  (2)起爆器材:如火雷管、电雷管、毫秒延期雷管等。

  (3)传爆器材:如导火索、导爆索、导爆管等。

  (4)专用民爆器材:如油气井用起爆器、射孔弹、复合射孔弹修井爆破器材、点火药盒、地震勘探用震源药柱、射孔弹,特种爆破用矿岩破碎器材、中继起爆具、平炉出钢口穿孔弹、果林增效爆破具等。

  2. 民用爆破器材的火灾爆炸危险因素

  由于民用爆破器材种类繁多,不同类别和品种的爆破器材在生产、贮存、运输和使用过程中的危险因素不尽相同,因而不能分门别类加以阐述,这里仅以粉状乳化炸药的生产为例,来说明民爆器材生产的火灾爆炸危险性。

  粉状乳化炸药的生产工艺可以简单概括为以下几个步骤:油相制备、水相制备、乳化(冷却敏化)、喷雾制粉、装药包装。制药所用的原材料和辅助材料,如硝酸铵、复合蜡(含乳化剂)等都有易燃易爆危险性;成品粉状乳化炸药具有较高的爆轰和殉爆特性,制造过程中还有形成爆炸性粉尘的可能。另外,生产过程中需要采用较高温度和压力的蒸汽,乳化设备中有转动摩擦的部件,喷雾制粉过程中需要使用特种输送泵和功率较大的风机等。因此。粉状乳化炸药生产线存在着火灾爆炸的风险。

  粉状乳化炸药生产的火灾爆炸危险因素主要来自物质危险性,生产过程中的高温、撞击摩擦、电气和静电火花、雷电引起的危险性。

  粉状乳化炸药在贮存和运输中存在以下危险因素:

  (1)硝酸铵贮存过程中会发生自然分解并放出热量。当环境具备一定的条件且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,贮存时遇到高温、氧化剂等,易发生燃烧而引起燃烧事故。

  (3)包装后的乳化炸药仍具有较高的温度,炸药中的氧化剂和可燃剂会缓慢反应,当热量得不到及时散发时易发生燃烧而引起爆炸。

  (4)危险品运输时可能发生的翻车、撞车、坠落、碰撞及摩擦等险情,可能导致的后果是引起危险品的燃烧或者爆炸。

  3. 烟花爆竹行业的火灾爆炸危险因素

  1)烟花爆竹行业危险性简析

  近年来,我国烟花爆竹生产厂家屡屡发生重大、特大火灾爆炸和伤亡事故,在给人民的生命财产造成严重损失的同时,更对社会稳定造成恶劣影响。

  2)烟花爆竹行业生产安全事故频发的主要原因

  分析近年来烟花爆竹行业生产安全事故频发的主要原因,大致有以下几类。

  (1)非法生产现象严重。在市场经济的条件下,一些经营者为了追求眼前经济利益,置国家有关法律、法规于不顾,未经批准就非法生产烟花爆竹。

  (2)有的企业不具备基本的安全条件。相当多选址、厂房布局不符合安全要求,没有必要的消防设施。生产设备简陋,操作方法原始,生产场所贮存药量超标、作业人员数量超限;有的甚至在居住区生产烟花爆竹。这些不具备基本安全条件的烟花爆竹生产企业,发生事放时必然造成群死群伤的后果。

  (3)安全管理制度不健全。相当多的烟花爆竹生产经营者本身就缺乏必要的安全生产知识,对国家的有关安全卫生法规和标准不甚了解以致企业安全管理制度不健全。无章可循或有章不循,安全生产管理工作处于混乱状态。

  (4)从业人员素质差。相当多的烟花爆竹生产企业没有技术人员,没有合格的安全生产管理人员,还随便地招收未经安全教育和技术培训的工人上岗作业,甚至使用童工。生产操作中违反安全技术规程现象严重。

  (5)烟火药配方中使用禁、限用原料。据2002年2月3日新华社报道,国家质量监督部门对13个省53家企业65种烟花爆竹产品进行抽查,合格率仅为67.7%,存在烟火药配方中使用禁用药物、单个产品装药量超标等严重威胁生产和燃放安全的问题。

  (6)缺乏质量安全保障能力。烟花爆竹劳动安全技术规程规定,烟火药的原材料进厂后应经化验和工艺鉴定合格后方可使用,中间产品和产品的安全质量也需要有一定的检测手段来保证。实际上,现有的大多数烟花爆竹生产厂家是乡镇集体企业,有的是挂靠在村委会的私营或个体企业,甚至是家庭作坊。他们缺乏必要的检测能力,没有严格的安全质量保证体系。烟花爆竹原料和产品的安全质量没有必要的保证措施,必然会导致生产、经营、运输、贮存和燃放过程中燃烧爆炸事故的频繁发生。

  上述问题的存在严重影响人民生命财产安全和社会稳定,因而必须尽快采取有力措施,改变烟花爆竹生产燃烧爆炸事故频发的被动局面。

  【例题】.以下民用爆破器材是起爆器材的是____。

  A.导火索 B.毫秒延期雷管 C.火雷管 D.导爆索 E. 水胶炸药【答案】.B

  (二)民用爆破器材和烟花爆竹基本安全知识

  1.火药燃烧的特性及炸药爆炸三要素

  1)火药燃烧的特性 主要特性有:

  (1)能量特征。它是标志火药作功能力的参量,一般是指l kg火药燃烧时气体产物所做的功。

  (2)燃烧特性。它是标志火药能量释放的能力,主要取决于火药的燃烧速率和燃烧表面积。燃烧速率与火药的组成和物理结构有关,此外还随初温和工作压力的升高而增大。加入增速剂、嵌入金属丝或将火药制成多孔状,均可提高燃烧速率。加入降速剂,可降低燃烧速率。燃烧表面积主要取决于火药的几何形状、尺寸和对表面积的处理情况。

  (3)力学特性。它是指火药要具有相应的强度,满足在高温下保持不变形、低温下不变脆,能承受在使用和勤务处理时可能出现的各种力的作用,以保证稳定燃烧。

  (4)安定性。它是指火药必须在长期贮存中保持其物理化学性质的相对稳定。为改善火药的安定性,一般在火药中加入少量的化学安定剂,如二苯胺等。

  (5)安全性。由于火药在特定的条件下能发生爆轰,所以要求在配方设计时必须考虑火药在生产、使用和运输过程中安全可靠。

  2)炸药爆炸三要素

  炸药的爆炸是一种化学过程,但与一般的化学反应过程相比,具有三大特征:

  (1)反应过程的放热性。在炸药的爆炸变化过程中,炸药的化学能转变成热能。热的释放是爆炸变化过程的发生和自行传播的必要条件。爆炸变化过程所放出的热量称爆炸热(或爆热),一般常用炸药的爆热约在3 700~7 500 kJ/kg。

  (2)反应过程的高速度。炸药中氧化剂和还原剂事先充分混合和接近,许多炸药的氧化剂和还原剂共存一个分子内,能够发生快速的逐层传递的化学反应,使爆炸过程以极快的速度进行,通常为每秒几百米或几千米。

  (3)反应生成物必定含有大量的气态物质。

  2.危险物质的燃烧爆炸敏感度及其影响因素

  l)起爆器材、工业炸药和烟花爆竹药料的燃烧爆炸敏感度

  热、电、光、冲击波、机械摩擦和撞击等外界作用可激发火炸药发生爆炸。火炸药在外界作用下引起燃烧和爆炸的难易程度称为火炸药的敏感程度,简称火炸药的感度。火炸药有各种不同的感度,一般有火焰感度、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。

  起爆药最容易受外界微小的能量激发而发生燃烧或爆炸,并能极迅速形成爆轰。

  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自持爆轰。

  烟花爆竹药料受热、撞击、摩擦等易发生燃烧,一定条件下转化为爆轰。由于这类药料主要成分是由有机和无机可燃剂、氧化剂组成,适当条件下就能发生反应,在某种程度上,比炸药更易燃烧和爆炸

  2.火炸药爆炸影响因素

  影响火炸药爆炸的因素很多,主要有炸药的性质、装药的临界尺寸、炸药层的厚度和密度、杂质及含量、周围介质的气体压力和壳体的密封、环境温度和湿度等。

  3.爆炸冲击波的破坏作用和防护措施

  1)爆炸冲击波的破坏作用

  爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)筑物及各种有生力量(动物等)构成一定程度的破坏或损伤。

  2)防护措施

  (1)生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。

  (2)生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。

  3)工厂平面布置

  (1)主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。

  (2)总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。

  (3)销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置。

  4)安全距离

  为保证爆炸事故发生后冲击波对建(构)筑物等的破坏不超过预定的破坏等级,危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离,称为内部安全距离。危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离,称为外部安全距离。

  5)工艺布置

  (1)在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作。

  (2)在生产工艺流程中,需区分开危险生产工序与非危险生产工序,且宜分别设置厂房。

  (3)在厂房内工艺布置时,宜将危险生产工序布置在一端,接着危险低的生产工序,危险生产工序的一端宜位于行人稀少的偏僻地段。危险品暂存间亦宜布置在地处偏僻的一端。

  (4)危险品生产厂房和库房在平面上宜布置成简单的矩形,不宜设计成形体复杂的凹形、L形等。

  (5)危险品生产厂房要有充分考虑人员的紧急疏散问题。

  (6)有泄爆要求的工艺设备,在布置时应使其泄爆方向不直接对着其他建筑物或主要道路。

  (7)抗爆间的设置要符合安全规范的要求。

  6)电气设备防爆

  (1)对于I类(F0区)场所,即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存;黑火药、烟火药制造加工、贮存的场所,不应安装电气设备,烟火药、黑火药的I类危险场所采用的仪表,应选择适应本场所的本质安全型。电气照明采用安装在建筑外墙壁龛灯或装在室外的投光灯。

  (2)对于Ⅱ类(F1区)场所,即起爆药、击发药、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(有140℃、100 ℃等),且符合防爆电气设备的有关规定;应采用防粉尘点火型,或尘密结构型、Ⅱ类B级隔爆型、本质安全型、增安型(仅限于灯类及控制按钮)。当生产设备采用电力传动时,电动机应安装在无危险场所,采取隔墙传动。

  (3)对于Ⅲ类(F2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。

  7)防雷电措施

  对于危险品的生产和贮存的爆炸危险性建筑物,应按照相应的防雷类别(第一类、第二类)采取防直接雷、防雷电感应、防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲的措施,实施总等电位联结以减少和预防雷电危害。

  8)防静电措施

  为防止静电火花引起危险品燃烧爆炸事故的发生,应按照静电危险环境的级别(EA、EB、EC)控制静电危害,并采取直接和间接静电接地措施,部分危险场所(如黑火药生产厂房、黑火药及电雷管库的地面、台面)应采用防静电措施。

  9)自动快速雨淋灭火

  烟火药和火炸药燃速极快,在数秒内就能造成难以扑救的火灾及爆炸事故,所以在烟火药和火炸药生产工房,需广泛采用自动快速灭火装置,如快速雨淋设备。

  快速雨淋设备主要由光敏探测系统及雨淋管网组成。其工作原理是:当工房内起火时,光照骤然增大,光敏电阻的电阻值变小,控制系统电流增大,通过电子放大器、继电器,使电磁阀打开,雨淋管网喷水灭火。

  10)火灾报警系统

  火灾报警系统是在根据火灾酝酿期和发展期陆续出现的烟、热流、火光、气味等火灾信息,通过感温报警器、感烟器、光电报警器等发出声、光警报,以便及早发现并采取灭火措施。

  4.预防燃烧爆炸事故采取的主要措施

  1)民用爆破器材

  (1) 民用爆破器材的生产工艺技术应是成熟、可靠或经过技术鉴定的。

  (2)凡从事民用爆破器材生产、贮存的企业,应制定能指导正常生产作业的工艺技术规程和安全操作规程。

  (3)可能引起燃烧事故的机械化作业,应根据危险程度设置自动报警、自动停机、自动卸爆、应急等措施

  (4)所有与危险品接触的设备、器具、仪表应相容

  (5)有危及生产安全的专用设备应按有关规定进行安全鉴定。

  (6)预防火炸药生产中混入杂质。

  (7)在生产、贮存、运输时,不允许使用明火,不得接触明火或表面高温物;特殊情况需要使用时,在工艺资料中应作出明确说明,并应限制在一定的安全范围内,且遵守用火细则。

  (8)在生产、贮存、运输等过程中,要防止摩擦和撞击。

  (9)要有防止静电产生和积累的措施。

  (10)火炸药生产厂房内的所有电气设备都应采取防爆电气设备,所有设施都应满足防爆要求。

  (11)生产、贮存工房均应设置避雷设施,所有建筑物都必须在避雷针的保护范围内。

  (12)在火炸药的生产中,避免空气受到绝热压缩。

  (13)要及时预防机械和设备故障。

  (14)生产用设备在停工检修时,要彻底清理残存的火炸药;需要电焊时,除采取相应的安全措施外,还要采取消除杂散电流的措施。

  2)烟花爆竹

  烟火药制造过程中的防火防爆:

  (1)烟火药原材料应符合质量标准。

  (2)粉碎应在单独工房进行,粉碎前后应筛掉机械杂质,筛选时不得使用铁质、塑料等产生火花和静电的工具。

  (3)黑火药原料的粉碎,应将硫磺和木炭两种原料混合粉碎。

  (4)铝粉、镁铝合金粉、氯酸盐、赤磷等高感度原料的粉碎必须在专用工房中,使用专用设备和专用工具,并有专人操作。

  (5)粉碎和筛选原料时应坚持做到:

  ①三固定:固定工房、固定设备、固定最大粉碎药量;

  ②四不准:不准混用工房、不准混用设备和工具、不准超量投料、不准在工房内存放粉碎好的药物;

  ③所有粉碎和筛选设备应接地,电气设备必须是防爆型的,要做到远距离操作,进出料时必须停机停电,工房应注意通风。

  (6)烟火药的配制和混合时要严把领药、称药、混药三道关口。

  (7)压药与造粒工房要做到定机定员,药物升温不得超过20C°,机械造粒时应有防爆墙隔离和连锁装置等。

  (8)药物干燥时要控制药量、温度,严禁明火。

  烟花爆竹生产过程中的防火防爆

  (1)领药时要按照“少量、多次、勤运走”的原则限量领药。

  (2)装、筑药应在单独工房操作。装、筑不含高感度烟火药时,每间工房定员2人;装、筑高感度烟火药时,每间工房定员1人,半成品、成品要及时转运,工作台应靠近出口窗口;装、筑药工具应采用木、铜、铝制品或不产生火花的材质制品,严禁使用铁质工具,工作台上等冲击部位必须垫上接地导电橡胶板。

  (3)钻孔与切割有药半成品时,应在专用工房内进行,每间工房定员2人,人均使用工房面积不得少于3 .5m2,严禁使用不合格工具和长时间使用同一件工具;

  (4)贴筒标和封口时,操作间主通道宽度不得少于l .2 m,人均使用面积不得少于3.5m2,半成品停滞量的总药量,人均不得超过装筑药工序限量的2倍。

  (5)手工生产硝酸盐引火线时,应在单独工房内进行,每间工房定员2人,人均使用工房面积不得少于3.5m2,每人每次限量领药1 kg;机器生产硝酸盐引火线时,每间工房不得超过2台机组,工房内药物停滞量不得超过2. 5kg;生产氯酸盐引火线时,无论手工或机器生产,都限于单独工房、单机、单人操作,药物限量0.5 kg。

  (6)干燥烟花爆竹时,一般应采用日光、热风散热器、蒸气干燥、红外线或远红外线烘烤,严禁采用明火。

  【例题】.对于I类(F0区)场所,即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存和黑火药制造加工、贮存的场所,____。( )

  A电气设备表面温度不得超过允许表面温度(有140C°、100 C°等),且符合防爆电气设备的有关规定;

  B不应安装电气设备,电气照明采用安装在建筑外墙壁龛灯或装在室外的投光灯。

  C应选用密封型、防水防尘型电气设备。

  D电动机应安装在无危险场所,采取隔墙传动 【答案】. B

  二、民用爆破器材、烟花爆竹生产安全管理要求

  为加强民用爆破器材、烟花爆竹企业安全生产工作,根据《安全生产法》和《安全生产许可条例》,国家有关部门相继颁布《民用爆破器材安全生产许可证实施细则》、《烟花爆竹生产企业安全生产许可证实施办法》等管理规定,提出民用爆破器材、烟花爆竹企业安全生产应满足下列安全生产要求:

  (1)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业必须依照有关规定取得安全生产许可证。未取得安全生产许可证的,不得从事生产活动。

  (2)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当建立、健全主要负责人、分管负责人、安全生产管理人员、职能部门、岗位安全生产责任制;制定下列安全管理制度和操作规程:

  ①安全目标管理制度、安全奖惩制度、安全检查制度、安全技术措施审批制度。

  ③事故隐患整改制度、安全设施设备管理制度、从业人员安全教育培训制度、动火作业管理制度、安全投人保障制度、重大危险源检测监控和安全评估制度、防护用品(具)管理制度.以及原材料、辅助材料购买、检验、使用和保管制度。

  ③职业卫生管理制度。

  ④符合有关规程要求的安全操作规程。

  (3)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业的安全投入应当符合安全生产要求。

  (4)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当设置安全生产管理机构,配备专职安全生产管理人员,并符合下列要求:

  ①确定安全生产主管人员。

  ②民用爆破器材按有关规定配备专职安全生产管理人员;烟花爆竹生产企业配备占本企业从业人员总数l%以上且至少有1名的专职安全生产管理人员。

  ③配备相当数量的兼职安全生产管理人员。

  (5)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业主要负责人、安全生产管理人员的安全生产知识和管理能力应当经考核合格。烟花爆竹药物混合、造粒,筛选、装药、筑药、压药、切引等工序的特种作业人员应当接受烟花爆竹专业知识培训,并经考核合格取得操作资格证书。其他岗位从业人员须经本岗位安全生产知识教育和培训并考核合格。

  (6)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业生产设施应当符合以下安全生产条件:

  ①民用爆破器材生产企业生产设施应当符合:

  a.具有与生产规模、产品品种相适应并符合《民用爆破器材工厂设计安全规范》(GB130089 1998)要求的生产厂房和储存仓库;

  b.生产厂房、储存仓库、燃放试验场的内外部安全距离、厂房布局、建筑结构、生产工艺布置、安全疏散条件、消防设施以及防爆、防雷、防静电等安全设施符合《民用爆破器材工厂设计安全规范》(GB 50089 1998)的要求;

  c.生产区域应有明显的安全警示标志或警示标语,危险工序现场应牢固张贴安全管理制度和操作规程;

  d具有保证安全生产和产品质量的设备、仪器和工艺装备;

  e.电器设备及机械加工设备中的电器部分应符合《民用爆破器材工厂设计安全规范》(GB 50089 1998)的要求;

  f.特种设备应定期检验并符合有关法律法规、国家标准和行业标准规定的条件;

  ②烟花爆竹生产企业生产设施应当符合:

  a.具有与生产规模、产品品种相适应并符合安全生产要求的生产厂房和储存仓库;

  b.生产厂房、储存仓库、燃放试验场的内外部安全距离、厂房布局、建筑结构、生产工艺布置、安全疏散条件、消防设施以及防爆、防雷、防静电等安全设施符合《烟花爆竹工厂设计安全规范》(GB 50161)的要求;

  c.危险品生产区与办公区(生活区)、有火源区与禁火区、生产车间与仓库(中转库或收发室)、危险工序与普通工序应当分离;

  d.不得改变工厂设计方案规定的厂房、仓库的功能和用途;

  e.A1级建筑物应设有安全防护屏障;

  f.A2级建筑物应单人单栋使用;

  g.A3级建筑物应单人单间使用,并且每栋同时作业人员的数量不得超过2人;

  h.C级建筑物的人均使用面积不得少于3.5 m。;

  i.工房按规定的用途进行标识;

  J.生产厂房和仓库的周边应有相应的防火隔离措施;

  k.生产区域应有明显的安全警示标志或警示标语,危险工序现场应牢固张贴安全管理制度和操作规程;

  l.具有保证安全生产和产品质量的设备、仪器和工艺装备;

  m.用于加工药物或与药物接触的设备应符合《烟花爆竹劳动安全技术规程》(GB11652)的要求;

  n.电器设备及机械加工设备中的电器部分应符合《烟花爆竹工厂设计安全规范》(GB50151)的要求;

  0.机械制造含高氯酸盐引火线的每栋工房内不得超过2台机组,制造硝酸盐引火线的每栋工房内不得超过4台机组,机组间应当用实墙隔离,每栋工房定员1人,其他工序(如机械造粒、混合、压药、筑药等直接机械加工药物工序)的每栋工房内不得超过1台机组;

  p.特种设备应定期检验并符合有关法律法规、国家标准和行业标准规定的条件;

  q.严禁在危险场所架设临时性电气设施。

  (7)民用爆破器材、烟花爆竹工厂设计和厂址、厂房、储存仓库等设施的设计与测绘应当符合下列条件:

  ①由具有相应资质的专业机构承担设计和测绘工作。

  ②专业机构提供的文件、图纸、技术资料等应符合国家有关法律、法规和国家标准、行业标准的要求。

  ⑧设计图纸和测绘图纸应有设计单位、测绘单位及其设计人员、技术人员和审核单位及审核人的签章。

  (8)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业工厂周边安全防护距离应符合国家有关规定。

  (9)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当采取下列职业危害预防措施:

  ①为从业人员配备符合国家标准或行业标准的劳动防护用品。

  ②对重大危险源进行检测、评估,采取监控措施。

  ③为从业人员定期进行健康检查。

  ④在安全区内设立独立的操作人员更衣室。

  (10)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当依法进行安全评价。

  (11)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业应当建立生产安全事故应急救援组织,制订事故应急预案,配备应急救援人员和必要的应急救援器材和设备。

  (12)民用爆破器材、烟花爆竹生产企业在建设、生产和经营中,应当符合相应的标准和规范,如:《民用爆破器材工厂设计安全规范》(GB 50089--1998)、《烟花爆竹工厂设计安全规范》(GB 50161)、《烟花爆竹劳动安全技术规程》(GB 11652)、《烟花爆竹安全与质量》(GB 10631)、《建筑设计防火规范》、《建筑物防雷设计规范》等国家标准、行业标准规定的其他条件。

  第四节 防火防爆有关安全规范与技术标准

  一、建筑设计防火规范

  《建筑设计防火规范》(GBJ 16 2001)适用于下列新建、扩建和改建的工业与民用建筑:

  (1)9层及9层以下的住宅(包括底层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度不超过24m的其他民用建筑以及建筑高度超过24的单层公共建筑。

  (2)单层、多层和高层工型建筑。

  (3)地下民用建筑。

  本规范木适用于炸药厂(库)、花炮厂(库)、无窗厂房、人民防空工程、地下铁道及其他地下非民用建筑、炼油厂和石油化工厂的生产区。

  二、高层民用建筑设计防火规范

  《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045 1995)要求高层建筑的防火设计,必须遵循“预防为主,防消结合”的消防工作方针。针对高层建筑发生火灾的特点,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理。

  本规范适用于下列新建、扩建和改建的高层建筑及其裙房:10层及10层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅;建筑高度超过24的公共建筑。

  当高层建筑的建筑高度超过250 m时,建筑设计采取的特殊的防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。

  在进行总平面设计时,应根据城市规划,合理确定高层建筑的位置、防火间距、消防车道和消防水源等。

  三、民用爆破器材工厂设计安全规范

  《民用爆破器材工厂设计安全规范》(GB 50089 1998)要求:

  (1)在为民用爆破器材工厂设计中,贯彻“安全第一,预防为主”的方针,采用技术手段,保障安全生产,防止发生爆炸和燃烧事故,保护国家和人民的生命财产,减少事故损失,促进生产建设的发展。

  (2)本规范适用于民用爆破器材工厂的新建、改建、扩建和技术改造工程。

  (3)民用爆破器材工厂的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

  四、防火与爆炸品安全有关的安全技术标准

  (1)GB:3836.1—2000《爆炸性气体环境用电气设备》。

  (2)GB 3836.10 1991《爆炸性环境用防爆电气设备》。

  (3)GB 3836.12 1991《爆炸性环境用防爆电气设备》。

  (4)GB 5817 1986《生产性粉尘作业危害程度分级》。

  (5)GB 6722 1986《爆破安全规程》。

  (6)GB 7230 1987《气体检测管装置》。

  (7)GB 12358 1990《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》。

  (8)GB 12476.1 2000《爆炸性粉尘环境用防爆电器设备》粉尘防爆电器设备。

  五、烟花爆竹安全与质量

  《烟花爆竹安全与质量》(GB 10631)规定了烟花爆(炮)竹产品分类、安全与质量要求、试验方法和验收规则,还规定了产品的标志、包装、运输和贮存要求。

  引用标准包括《烟花爆竹计数抽样检查规则》(GB 10632)~《民用爆破器材工厂设计安全规范》(GB 50089)。

  六、烟花爆竹劳动安全技术规范

  《烟花爆竹劳动安全技术规范》(GB 11652)规定了烟花爆竹企业在生产和贮运过程中的劳动安全技术要求。本标准适用于烟花爆竹生产企业(含引火线厂、烟火药厂),也适用于厂外加工。

  七、烟花爆竹生产企业安全生产许可证实施办法

  烟花爆竹生产企业必须依照本实施办法的规定取得安全生产许可证。未取得安全生产许可证的,不得从事生产活动。安全生产许可证的颁发管理工作实行企业申请、一级发证、属地监管的原则。

  烟花爆竹生产企业生产设施应当符合下列条件:

  (1)具有与生产规模、产品品种相适应并符合安全生产要求的生产厂房和储存仓库。

  (2)生产厂房、储存仓库、燃放试验场的内外部安全距离、厂房布局、建筑结构、生产工艺布置、安全疏散条件、消防设施以及防爆、防雷、防静电等安全设施符合《烟花爆竹工厂设计安全规范》(GB 50161)的要求。

  已经建成投产的烟花爆竹生产企业在申请安全生产许可证期间,应当依法进行生产,确保安全;不具备安全生产条件的,应当进行整改并制定安全保障措施;经整改仍不具备安全生产条件的,不得进行生产。

  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。

  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。

  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,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。

更多资料请点击:安全教育

感动 同情 无聊 愤怒 搞笑 难过 高兴 路过

责任编辑 :红心 (易 安 网 版 权 所 有 ,未 经 授 权 禁 止 使 用 ,不 能 转 载 ! )

分享按钮

热播视频

热门文章