安全工程师生产技术第三章：特种设备的基础知识

人生的每一次迷茫期都需要你勇敢地走出自己的舒适区才能顺利过关，人生的每一次瓶颈期都需要你彻底打破过去的一切才能有所突破。注册安全工程师基础备考阶段已开始，各位考生快来和中科建安一起来学习今天的注册安全工程师《生产技术》第三章第一小节知识点：特种设备的基础知识。

一、承压类特种设备

1.锅炉

其范围规定为设计正常水位容积大于或者等于30L ，且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa（表压）的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0. 1MPa （表压），且额定功率大于或者等于0.1 MW 的承压热水锅炉；额定功率大于或者等于0.1MW的有机热载体锅炉。

简单记忆：30L蒸汽锅炉出口水压≥0.1MPa、额定功率≥0.1 MW。

2.压力容器

其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体、容积大于或者等于30L且内直径(非圆形截面指截面内边界最大几何尺寸)大于或者等于150mm的固定式容器和移动式容器；

盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa•L的（气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体）的气瓶；氧舱。

简单记忆：压力≥0.1MPa、温度≥沸点、容积≥30L+150mm的容器；

压力≥0.2MPa、乘积≥1.0MPa•L的气瓶、氧舱。

3.压力管道

其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体，且公称直径大于或者等于50mm的管道。

公称直径小于150mm，且其最高工作压力小于1.6MPa（表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。

简单记忆：压力≥0.1MPa、直径≥50mm的管道。直径<150mm、压力<1.6mpa无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。<>

二、机电类特种设备

1.电梯

2.起重机械

其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于3t（或额定起重力矩大于或者等于40t•m的塔式起重机，或生产率大于或者等于300t/h的装卸桥），且提升高度大于或者等于2m的起重机；层数大于或者等于2层的机械式停车设备。

简单记忆：起重量≥0.5t的升降机，起重量≥3t+高度≥2m的起重机，层数≥2层的机械式停车设备。

3.客运索道

4.大型游乐设施

用于经营目的，承载乘客游乐的设施，其范围规定为设计最大运行线速度大于或者等于2m/s，或者运行高度距地面高于或者等于2m的载人大型游乐设施。

简单记忆：速度≥2m/s，高度≥2m的载人大型游乐设施。

5.场(厂)内专用机动车辆

一、锅炉

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”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”主要包括燃烧设备和炉墙等。

二、锅炉的工作原理及工作特性

1.工作原理

(1)工作过程

①燃料的燃烧过程：燃料在炉膛内燃烧放出热量的过程。

②传热过程：燃料燃烧后产生的热量，通过受热面传递给锅内的水或蒸汽的过程。

③水的加热、汽化过程：锅内的水吸收热量转变成具有一定温度和压力的热水或蒸汽的过程。

(2)工作系统

锅炉的工作过程是通过两个工作系统来实现的：一个系统是介质系统，在蒸汽锅炉中称为汽水系统，另一个系统是燃烧系统。

2.工作特性

(1)爆炸危险性；(2)易于损坏性；(3)应用的广泛性；(4)连续运行性。

3.锅炉的分类

(1)按用途分为电站锅炉、工业锅炉

(2)按锅炉产生的蒸汽压力分为超临界压力锅炉、亚临界压力锅炉、超高压锅炉、 高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉 。

①超临界压力锅炉：出口蒸汽压力超过水蒸气的临界压力22.1 MPa的锅炉；

②亚临界压力锅炉：出口蒸汽压力为15.7~19.6MPa的锅炉；

③超高压锅炉：出口蒸汽压力一般为11.8~14.7MPa的锅炉；

④高压锅炉：出口蒸汽压力一般为7.84~ 10.8MPa的锅炉。

⑤中压锅炉：出口蒸汽压力一般为2.45~4.90 MPa的锅炉。

⑥低压锅炉：出口蒸汽压力一般不大于2.45 MPa的锅炉。

(3)按锅炉的蒸发量分为大、中、小型锅炉三种类型。

①大型锅炉：蒸发量大于75t/h。

②中型锅炉：蒸发量为20-75 t/h。

③小型锅炉：蒸发量小于20 t/h。

简单记忆：蒸发量两个界限值20和75t/h。

(4)按载热介质分为蒸汽锅炉、热水锅炉和有机热载体锅炉。

热水锅炉：锅炉出口介质为高温水（＞120 ℃）或者低温水 (120 ℃以下）的锅炉。

(5)按燃料种类分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电热锅炉、余热锅炉、废料锅炉等。

(6)按燃烧方式分为层燃炉、室燃炉、旋风炉和流化床燃烧锅炉。

(7)按锅炉结构分为锅壳锅炉、水管锅炉。

(8)按制造、安装许可分为A、B级。额定出口压力大于2. 5MPa 的蒸汽和热水锅炉属于 A 级；额定出口压力小于或等于2. 5MPa的蒸汽和热水锅炉，以及有机热载体锅炉属于B级。

简单记忆：A级：额定出口压力>2. 5MPa，B级：额定出口压力≤2. 5 MPa

一、压力容器工作特性

1.压力容器特点

(1)结构特点

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

(2)固定式压力容器的特点

①具有爆炸的危险性

②介质种类繁多，千差万别。

③不同容器的工作条件差别大。

④材料种类多。

(3)移动式压力容器的主要特点

①活动范围大，运行环境条件复杂。

②介质绝大多数是易燃、易爆以及有毒等液化气体，一旦发生事故，造成的后果严重。

③活动场所不固定，监督管理难度大。

2.压力容器的参数

(1)压力

①容器顶部可能出现的最高压力。

②压力容器的设计压力值不得低于最高工作压力。

(2)温度

①当壳壁或元件金属的温度低于-20℃，按最低温度确定设计温度；除此之外，设计温度一律按最高温度选取。

②试验温度，指的是压力试验时，壳体的金属温度。

③实际工作温度，是相对设计温度而言的一个参数，是容器在实际工作情况下，元件的金属温度。

(3)介质

生产过程涉及的介质品种繁多，分类方法也有多种。按物质状态分类，有气体、液体、液化气体、单质和混合物等；按化学特性分类，则有可燃、易燃、惰性和助燃4种；按它们对人类毒害程度，又可分为极度危害（ I ）、高度危害（ II ）、中度危害（Ⅲ）、 轻度危害（Ⅳ) 4 级；按它们对容器材料的腐蚀性可分为强腐蚀性、弱腐蚀性和非腐蚀性。

3.压力容器的分类

(1)按压力等级划分

内压容器按设计压力(P)可划分为低压、中压、高压和超高压4个压力等级。

低压容器：0.1 Mpa≤P＜1.6 MPa；

中压容器：1.6 MPa ≤P＜10.0 MPa；

高压容器：10.0 MPa≤P<100.0 mpa="">

超高压容器：P≥100.0MPa。

外压容器中，当容器的内压力小于一个绝对大气压（约 0.1MPa）时

(2)按容器在生产中的作用划分

①反应压力容器（反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。）；

②换热压力容器（热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等）；

③分离压力容器（分离器、过滤器、集油器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等）；

④储存压力容器（各种型式的储罐、缓冲罐、消毒锅、印染机、烘缸、蒸锅等）

(3)按安装方式划分

①固定式压力容器；②移动式压力容器

(4)按制造许划分

压力容器划分为A、B、C、D共4个许可级别：

制造许可A级：大型高压容器（A1) ，其他高压容器（A2 ），球罐（ A3 ），非金属压力容器（ A4 ），氧舱（ A5），超高压容器（ A6 ）;

制造许可B级：无缝气瓶(B1)，焊接气瓶(B2)，特种气瓶[纤维缠绕气瓶(B3)、低温绝热气瓶（ B4 ）、内装填料气瓶（ B5 ）]

制造许可C级：铁路罐车(C1)，汽车罐车 、 罐式集装箱（ C2 ），长管拖车、管束式集装箱（ C3 ）。

制造许可D级：中、低压容器。

(5)按安全技术管理（基于危险性）划分

一、压力管道工作原理及工作特性

1.工作原理

对单条压力管道而言，其工作原理就是依靠外界的动力或者是介质本身的驱动力将该条管道源头的介质输送到该条管道的终点。

2.输送介质特性

压力管道输送的介质均为流体介质，包括气体、液化气体、蒸汽，可燃、易爆、有毒、 有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。

3.结构特点

压力管道是由管子、管件、阀门、补偿器等压力管道元件以及安全保护装置（安全附件）、附属设施等组成。

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

4.工作特点

(1)应用广泛。应用领域多，化工、石化系统有大量的压力管道，其工作压力由真空负压到300 MPa以上的高压、超高压，工作温度由－200 ℃到 1000 ℃以上，介质多具有有毒、可燃、易爆等特征。

(2)管道体系庞大

(3)管道空间变化大

(4)腐蚀机理和材料损伤复杂

5.压力管道工艺参数

(1)设计压力；(2)操作压力；(3)设计温度；(4)管输介质温度；(5)介质；(6)公称直径；(7)公称压力；(8)设计壁厚。

二、压力管道分类

1.按主体材料划分

可分为金属管道和非金属管道。

2.按敷设位置划分

可分为架空管道、埋地管道、地沟敷设管道。

3.按介质压力划分

通常分为超高压管道（ > 42 MPa ）、高压管道 (10 ～ 42 MPa ）、中压管道（ 1. 6 ~10 MPa ）、低压管道（ < 1. 6 MPa ）。

4.按介质温度划分

一般可分为高温管道（＞ 200 ℃）、常温管道（ -29 ～ 200 ℃）、低温管道（＜－29 ℃） 。

5.按管道用途划分

可分为长输油气管道、城镇燃气管道、热力管道、工业管道（包括 工艺管道、公用工程管道）、动力管道、制冷管道。

6.安全监督管理分类

为满足安全监督管理的需要，将压力管道分为长输管道（ GA 类）、公用管道（ GB 类）、工业管道（ GC 类）共三类。

长输管道（GA 类）系指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。级别划分为GA1级和 GA2级。

GA1级：①输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力>4. 0 MPa 的长输管道。②输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力>6. 4 MPa ，并且输送距离（指 产地、储存地、用户间的用于输送商品介质管道的长度）≥200 km的长输管道。

GA2级：GA1级以外的长输管道 。

公用管道（ GB 类）是指城市或者乡镇范围内的用于公用事业或者民用的燃气管道和热力管道，划分为GB1级和GB2 级。

GB1级：城镇燃气管道。

GB2 级：城镇热力管道。

工业管道（GC 类）是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道，划分为GC1级、GC2 级、 GC3级。

GC1级：输送火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体（包括液化炬）， 并且设计压力≥4. 0MPa的管道；输送流体介质并且设计压力≥10. 0 MPa ，或者设计压力≥4. 0 MPa并且设计温度≥400 ℃的管道。

GC2 级：除GC3级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设 计温度小于GC1级管道的工业管道。

GC3级：输送无毒、非可燃流体介质，设计压力≤1. 0 MPa ，并且设计温度>－20 ℃但<185>

一、起重机械工作特点

(1)起重机械通常具有庞大的和比较复杂的机构，操作技术难度较大。

(2)能吊运的重物多种多样，载荷是变化的。

(3)需要在较大的范围内运行，活动空间较大，一旦造成事故，影响的面积也较大。

(4)有些起重机械需要直接载运人员做升降运动，其可靠性直接影响人身安全。

(5)暴露的、活动的零部件较多，且常与吊运作业人员直接接触（如吊钩、钢丝绳等）， 潜在许多偶发的危险因素。

(6)作业环境复杂，对设备和作业人员形成威胁。

(7)作业中常常需要多人配合，共同完成一项操作。

二、起重机械分类

(1)桥式起重机；(2)门式起重机；(3)塔式起重机；(4)流动式起重机；(5)门座式起重机；(6)升降机；(7)缆索起重机；(8)桅杆式起重机；(9)机械式停车设备

一、场（厂）内专用机动车辆工作特点

(1)种类繁多，规格差别很大。机构复杂，操作技术难度较大。

(2)承载重物多种多样，载荷是变化的，体积不规则。

(3)活动范围大，机动性强。

(4)常与吊运作业人员直接接触。

(5)作业环境复杂。

(6)各类产品之间具有使用成套性。

(7)一机具有多种可换的工作装置。

(8)对行驶路面，作业环境有要求。

(9)载客人数多，安全性要求高。

二、场（厂）内专用机动车辆分类

机动工业车辆，指叉车，是指通过门架和货叉将载荷起升到一定高度进行堆垛作业的自行式车辆，包括平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车、插腿式叉车、托盘堆垛车、三向堆垛车。

非公路用旅游观光车辆，包括观光车和列车观光。

观光车是指具有4个以上（含4个）车轮的非轨道无架线的非封闭型自行式乘用车辆，包括蓄电池观光车和内燃观光车。

列车观光是指具有8个以上（含 8 个）车轮的非轨道无架线的，由一个牵引车头与一节或者多节车厢组合的非封闭型自行式乘用车辆，包括蓄电池观光列车和内燃观光列车。

一、客运索道分 类

一般分为三大类：客运架空索道、客运缆车、客运拖牵索道。

1.客运架空索道

(1)按索系分；单线架空索道、双线架空索道

(2)按吊具运行方向分；循环式架空索道、往复式架空索道

(3)按抱索器类型分；固定抱索器、脱挂抱索器

(4)按吊具类型分；吊厢式、吊篮式、吊椅式

2.客运缆车

(1)循环式缆车

(2)往复式缆车（单往复式缆车、有会车段往复式缆车、双线往复式缆车）

3.客运拖牵索道

高位拖牵索道：拖牵索距地面高度在2m以上的拖牵索道。

低位拖牵索道：拖牵索距地面高度<2m的拖牵索道。<>

二、客运索道工作原理和特点

1.客运架空索道

(1)循环式架空索道特点：

①对自然地形适应性强，爬坡能力大，两端站距离最短，尤其在地势险峻条件下，索道线路长度仅为公路的 1/10~1/30。 可大大节省乘客行程时间。

②站房配置紧凑，支架占地少。

③可按实际地形随坡就势架设，无须修筑桥梁、涵洞，不需要开挖大量土方石，占地 面积小，对地形、地貌及自然环境破坏小。

④索道一般都采用电力驱动，不污染环境。

⑤运行安全可靠，维护简单，容易实现机械化、自动化操作，劳动定员少。

⑥能耗低，一般仅为汽车能耗的 1/10~1/20，节约能源。

⑦客运索道是空中载人运输工具，它的安全级别等同于飞机，对设计、制造、安装、使用和管理的要求较高。

(2)往复式索道特点是：

①爬坡能力大，可跨越大跨度，客车距地高度允许超过100m；客车数量少；支架少， 便于检查维护；运行效率高；耗电少可运送大件重物；救护简单方便。

②缺点是运输能力与索道的长度成反比，受到限制；候车时间长；索系比较复杂，站房受水平力大，造价较高，吊厢和支架受力极大，一旦发生故障，易产生大的影响和损失。

2.客运缆车工作特点

线路在地面，运行安全性高，便于营救。

3.客运拖牵索道工作特点

(1)投资成本低，结构简单，操作人员少。

(2)操作方便，便于维护。

(3)中途可随时上下。

(4)不能与滑雪道交叉，对地形要求较高。

(5)乘客必须穿戴滑雪板等用具。

一、游乐设施

大型游乐设施：《特种设备安全监察条例》所定义的大型游乐设施，是指用于经营目的，承载乘客游乐的设施，其范围规定为设计最大运行线速度大于或等于2m/s，或者运行高度距地面高于或者等于2m的载人游乐设施。

二、游乐设施特点

(1)机构复杂，运动方式多样。既能上升下降，又能沿水平轴或垂直轴旋转。

(2)载荷变化范围较大。

(3)速度、加速度较大，运动方向变化急剧。

(4)游乐设施暴露的、活动的零部件较多，有可能与游客直接接触，存在许多偶发的危险因素。

(5)使用环境复杂。从南方到北方，从小公园到大游乐场，游乐设施的使用环境复杂多变。

(6)使用对象复杂。游乐设施的使用人群既有妇女儿童，又有青年和老人。

(7)游乐设施是游客直接在其上进行娱乐的设备，安全装置可靠性要求高。

三、游乐设施分类

大型游乐设施共分成15类：

转马类游艺机、陀螺类游艺机、飞行塔类游艺机、自控飞机类游艺机 、观览车类游艺机、滑行车类游艺机 、架空游览车类游艺机、 小火车类游艺机、赛车类游艺机 、电池车类游艺机、 碰碰车类游艺机、光电打靶类游艺机、水上游乐设施、无动力类游艺机、其他类游乐设施。

四、游乐设施现场工作条件

游乐设施在每日投入运营前，使用单位必须进行试运行和相应的安全检查，并记录检查情况。

每次运行前，作业和服务人员必须向游客讲解安全注意事项，并对安全装置进行检查确认。

运行中要注意游客动态，及时制止游客的危险行为。

室外游乐设施在暴风雨等危险的天气条件下不得操作和使用；高度超过20m的游乐设施在风速大于15m/s时，必须停止运行。

游乐设施在操作和使用时，全部通道和出口处都应有充足的照明，以防止发生人身伤害。

在醒目之处张贴“乘客须知”。

游乐设施的运行区域应用护栏或其他保护措施加以隔离。