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第1篇 我国液化石油气安全技术应用分析与研究
随着我国经济的不断发展，居民的生活水平不断提高，液化石油气在全国城乡已经普及，成为一种不可缺少的民用能源，但是，液化石油气又是一种易燃、易爆、有毒等特性，往往在使用、储存、运输等过程中发生爆炸、火灾和中毒事故，给国民经济的发展和人民生命财产带来损失，对社会安全带来巨大影响，结合我公司安全运行三十年安全无事故和管理实践，重点从防止人的不安全行为、消除机械的物质的不安全状态、杜绝管理上的缺陷三个方面的角度。对我国液化石油气(lpg)安全技术的应用与研究作如下分析：
一、 液化石油气(lpg)的特性分析
液化石油气(lpg)是以丙烷和丁烷(丁烯)为主要成分的混合物。液化石油气与空气的混和气作主气源时，液化石油气的体积分数应高于其爆炸上限的2倍，且混和气的露点应低于管道外壁温度5℃，硫化氢含量不应大于20mg/m3，液化石油气质量指标见(表1)。
表1 液化石油气质量指标(gblll74—89)
| 项目 | 质量指标 |
| 密度/(kg/m3) | 报告 |
| 蒸气压/kpa不大于 | 1380 |
| c5及c5以上组分含量(体积百分数)不大于 | 3.0 |
| 残留物 | |
| 蒸发残留物/(10-2ml/ml) | 报告 |
| 油渍观察值/(ml) | 报告 |
| 铜片腐蚀等级不大于 | 1 |
| 总硫含量/(mg/m3)不大于 | 343 |
| 游离水 | 无 |
1、液化石油气(lpg)的性质。
一般民用和工业用的液化石油气有四种规格，即：
(1)以丙烷为主组合的，主要由丙烷和丙烯组成。
(2)以丁烷为主组合的，主要由正丁烷，异丁烷和丁烯组成。
(3)混合液化石油气，由不同比例c3和c4烃类组成。
(4)高纯度丙烷，约含95%的丙烷。
不同的炼油厂的液化石油气的组成差别很大，且液化石油是一种混合物，混合物的性质主要与其化学成分有关，所以要想知道液化石油气的性质，首先应做化学分析，然后按其化学成分和各种组分的已知数进行计算。在常温压下，甲烷、乙烷、丙烷和丁烷是气态，成烷为液态，随着碳原子数的增加，烷烃和烯烃的相对分子质量增大，沸点升高的在相同碳原子数时，烷烃比烯烃二沸点高，液化石油气的另一特征是，气液两相共存，从输配和供应方面来看，需要熟悉其液相性质，但从燃烧器和加热炉使用的角度看，常常关心它的气相性质，而对于瓶装用户来说，可能希望了解气液两相的性质。
(1)液相性质。液化石油气在常温常压下都以气体状态存在，液态流出会谱成约200倍的气体急速扩散，液化石油气的沸点、熔点以及临界参数(见表2)
表2液化石油气的部分参数
| 性质 | 丙烷 | 正丁烷 | 异丁烷 |
| 沸点 | -42.05 | -0.50 | -11.72 |
| 熔点 | -187.68 | -183.30 | -159.42 |
| 临界温度 | 92.67 | 152.03 | 134.99 |
| 临界压力 | 4.25 | 3.79 | 3.65 |
| 临界体积 | 0.20 | 0.255 | 0.263 |
表3液化石油气的密度与相对密度
| 性质 | 丙烷 | 正丁烷 | 异丁烷 | ||||
| 液相 | 气相 | 液相 | 气相 | 液相 | 气相 | ||
| 常温条件下 | 密度（0℃） （kg/ m3） | —— | 2.03 | —— | 2.67 | —— | 2.62 |
| 密度（15.6℃） （kg/ m3） | —— | 1.96 | —— | 2.60 | —— | 2.60 | |
| 蒸气压力下 | 相对密度 （空气为1） | 0.5077 | —— | 0.5844 | —— | 0.5631 | —— |
| 密度（15.6℃） （kg/ m3） | 507 | 1509 | 584 | 408 | 563 | 7.0 | |
(2)气相性质。液化石油气的压缩因子(z)在15.7℃，101.3251cpa压力下的z值，见表4
表4液化石油气主要组合的z值
| 介质 | z | 介质 | z |
| 丙烷 | 0.9840 | 丁烯－1 | 0.969 |
| 丙烯 | 0.9840 | 顺丁烯－2 | 0.9650 |
| 正丁烷 | 0.9690 | 反丁烯－2 | 0.9550 |
| 异丁烷 | 0.9710 | 异丁烯 | 0.9690 |
由表3列出的数值表明，液化石油气为空气重的1.5-2倍，所以液化石油气泄漏不像天然气那样会上升，而是沉积于地面，在经营与使用液化石油气时，必须对此给予足够的注意，并应采取有效的安全防护措施。因为液化石油气易燃性大，无论气温多么低，一遇火种就燃烧，容易引起火灾。液化石油气燃烧时必须有约30倍的空气，火焰呈浅蓝色，无烟。常压下液化石油气的露点与其沸点很接近，压力提高，露点显著提高，加入空气时适将其反。由于沸点较高，因而比丙烷先冷凝，这样在加压输送丁烷或丙烷，丁烷混合气时，应对所用管道保温处伴热，防止流体冷凝。
(3)结冰现象。液化石油气中可能溶有微量的水，无论是液化石油气的液相还是在气相中，水的溶解度都会随温度升高而增大。在低温时，溶于液化石油气中的水就会析出，这种现象被宠位地称为“结冰现象”。水析出的方式有两种，一种是由于液相温度下降，水的溶解度降低，水就从中离析出来，积于贮罐，液相管和蒸发器内，随着温度下降离的出来的水质会结冰，另一种是液相通过减压阀膨胀时，气体中的水离析出来并结冰。总之，无论在低温中压或高温高压下，都有可能结冰，即生成烷类水化物(白色结晶)。如果温度和压力条件适当，而且有充分的水量，固态水化物就会不断地生成，直到将阀门、管道的高压器全部堵塞，为了防止在生产装置中形成烃类水化物，应对液化石油气进行干燥或在液化石油气中加入0.1%(容积)的甲醇，降低其水化物生成的温度。
2、液化石油的燃烧爆炸危险性
在可燃性气体中规定，爆炸下限大于10%且爆炸下限之差小于20%的气体为可燃气体，易燃气体规定爆炸下限小于10%或爆炸上限之差大于20%的气体。液化石油气爆炸下限为2%，所以属于易燃气体，且燃烧热值都比较大，以丙烷(c3h8)为例，气相丙烷燃烧热值为2220kj/mol。液化气体的特点是沸点低，如丙烷的沸点为-42.10c，极易气化，因而突然泄漏时，造成的闪蒸(即瞬间的迅速气化)是一般气体，所设有的特殊现象。一般情况下，闪蒸量约为泄漏量的20%-30%。已蒸发气体自然地向大气扩散。这种闪蒸现象对于可燃物液化气体来说特别危险，因为迅速蒸发使气体来不及扩散而滞留在一定的空间范围内与空气混合形成了爆炸性气体，这就意味着已具备发生爆炸的先决条件。
通常比空气轻的气体在接近地面的大气中垂直扩散大于水平扩散;而比空气重的气体在大气中则容易沉降，因而主要是水平扩散，水平扩散的结果会使气体在下风向沿地面大范围的空间里分散，如果是毒性或可燃性气体，那么后果是不堪设想的。可燃性液化气体的燃烧危险性远比易燃液体大得多。汽油是大家比较熟悉的一种易燃液体，沸点在500c以上，闪点在-450c左右，易挥发，爆炸性很强，挥发后有蒸汽与空气混合，遇火即可引爆。而瓶装可燃液化气体的沸点低于常温，已不能测定其闪点，并以此表来衡量其危险级别，可见其火灾危险性比汽油大得多。几种液化气体的燃烧性能见表5
表5几种液化气体的燃烧性能
| 名称 | 风速2m/s时火煽传播速度 （m/s） | 燃烧进度 （mm/min） | 火煸表面 辐射温度 mj/（m2h） | 无风时距 火源15米 处的辐射热 mj/（cm2h） |
| 甲烷 | 2.2 | 10.4 | 14.78 | 0.31 |
| 乙烯 | 2.9 | 12.9 | 23.89 | 0.55 |
| 正丁烷 | 3.9 | 9.3 | 18.23 | 0.41 |
| 汽油 | 2.0 | 408 | 11.94 | 0.24 |
通过表5中试验数据的比较，可以设想液化石油气一旦酿成火灾是何等的严重，人受到强烈的热辐射后，会被烧伤或死亡;有机物受到热辐射是，会形成火灾，而且灭火以后极有可能发生二次爆炸，丙烷与空气混合后最小点燃烧量为0.26(ml)，空气本身就是一种助燃的氧化剂，这一条件随时随地都存在。可燃物就是可燃气体本身，如何防止可燃气体燃烧和爆炸，关键问题是要控制好点火源和防止气体泄漏。
3、液化石油气(lpg)的充装质量。
按规定丙烧在600c时的液体饱和溶度为0.427kg/l;这就是液化石油气的充装系数，按照gb5842-1996《液化石油气》制造的也是常用的ysp-10、ysp-15、ysp-50三种液化石油气瓶的容积分别为23.5l、35.5l、118l，这三种规格的液化石油气气瓶的最大允许允装量分别为：
g10=0.427×23.5=10.345(kg)
g15=0.427×35.5=15.1585(kg)
g50=0.427×118=50.3660(kg)
液化石油气钢瓶充装量应符合表6之规定
表6液化石油气充装量
| 钢瓶型号 | 质量充装允许偏差点（kg） |
| ysp-2 | 1.9±0.1 |
| ysp-5 | 4.8±0.2 |
| ysp-10 | 9.5±0.3 |
| ysp-15 | 14.5±0.5 |
| ysp-50 | 49.0±1.0 |
因为1l=0.528kg，所以1kg=1.894l数
1.894×15=28.4(l)，(液相气体所占体积)
28.4l/35.5l×100%=80%(液相气体在瓶内所占体积比)
当温度上升至200c时，以上的方法得出液相气体所占气瓶的体积比为85%;当温度上升到300c时，为87.4%;当温度上升到500c时，为94.7%;而温度上升到最高使用温度600c时，则为98%以上，仅留不到2%气相空间。
二、液化石油气(lpg)供应厂站、设施与安全防护设施分析。
液化石油气(lpg)充装单位应具有与所充装气体种类、规格相适应的厂房、场地、安全设施、充装设备与管道、化验仪器、鉴测仪器的工量器具。
1、厂房建筑及场地
厂房建筑及场地必须符合下列条件：
(1)厂房建筑应符合gb50016《建筑设计防火规范》和有关标准要求。充装易燃气体应为一级耐火建筑;充装其他气体应不低于二级耐火建筑。各类建筑物的距离符合相应防火要求。
(2)易燃气体充装间必须按有关规范设置足够的泄压面积不，并应有与充气间体积相适应的泄压设施。
(3)气体压缩充装和气瓶贮存库、槽车站等，必须具有符合安全技术要求的通风、遮阳、避雨雪、避雷电和防静电的设施。
(4)易燃易爆气体的压缩充装间和气瓶贮存库的地坪，必须用不发火的材料铺设。
(5)各充装台与实瓶库和空瓶库之间，必须设置防爆墙，其原度不小于120mm，高度不低于2m，且应采用钢筋混凝土或其他不燃的高强材料建成。
(6)站内必须设置修理或更换气瓶主要附件的专门修理间，但更换瓶阀应送气瓶检验站，并要有运瓶通道和气瓶装卸平台。
(7)站内必须设置消防车通道，专和消防栓、灭火器材、消防水池、报警装置以及在紧急情况下处理气瓶用的消防设施。
2、安全设施
安全设施必须符合下列条件：
(1)测试、计量衡器及监测报警等仪表，必须齐全完好，定期校验，并有定检鉴证。
(2)避雷装置的接地电阻不得大于10ω，管道、容器以及频繁操作的阀门管段和防空管，必须设置静电接地装置，其接地电阻不得大于10ω。
(3)充装台、容器、管道等承压处，必须设置安全阀，并应定期校验，如介质为可燃或有毒气体，则必须在安全阀进口处设置截止阀，以备紧急情况下使用。
(4)安全阀、放空阀的出口管，必须引至室外3m以上高处，对有毒或易燃易爆气体，则必须引入回收装置或处理装置。
(5)根据气体性质，按gb2894《安全标志》中的规定，在充装间内外设置安全标志。
3、设备与管道
设备与管道必须符合下列条件：
(1)气体加压、分离、贮存、计量等压力容器的设计、制造、安装、验收、使用和管理，必须符合《压力容器安全技术监察规程》(2009版)的规定。
(2)气体输送管道的设计安装和试验检修，必须符合《压力管道安全管理与监察规定》及gb50235《工业管道工程施工及验收规范》的规定。
(3)充装设备、管道、阀门和连接件等，必须选用与介质不发生化学反应、不会导致燃烧爆炸的材质制成。用于输送压力等于大于3.0mpa的可燃或助燃性气体的管道，必须选用gb1529或gb1530蒸气同管及不锈钢管，其管道阀门的材质应为不锈钢钢或铜基合金，严禁使用铸钢或铸铁阀门。
(4)输送气体的管道管径，尤其是输送可燃或助燃性气体的管道管径，必须按气体最大流量和压力计算选用。
4、电气装置
电器装置必须符合下列条件：
(1)可燃气体充装单位的电气装置(含仪器、仪表)的设计，安装验收，必须符合gbj58《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》的有关规定。
(2)可燃气体充装单位的电气装置，必须采用相应的防爆型，其防爆等级不得低于q-2级。
(3)最小点燃能量不大于0.10mj的可燃气体充装单位的电话，电筒也应是防爆型的，并不准安装非防爆的电风扇、电钟、电铃等电气设施。
各液化石油气(lpg)充装站在安全技术条件上应分别遵循《气瓶安全监察规定》(2009年版)和gb17264-1998《永久气体气瓶充装站安全技术条件》;gb17265-1998《液化气体气瓶充装站安全技术条件》;gb17267-1998《液化石油气充装站安全技术条件》等国家法规与技术标准。
三、质量保证体系与规章制度的分析
(一)液化石油气(lpg)的质量保证体系
为了使液化石油气充装站优质、安全进行，要求各充装站建立充装工作质量保证体系，简称质保体系(也称质量管理体系或安全质量管理体系)，并编制《质量保证手册》(以下简称《质保手册》)。《质保手册》是液化石油气充装单位质量保证体系的文字表达形式，质保体系上指令性文件，是液化石油气充装站工作人员在充装各个环节工作中，长期遵循的行为规范和基本法规。
《质保手册》的编制必须规范，其基本原则与模式服从iso9000-gb/t19000系列标准，编写格式按gb1.1执行。质保体系应健全，该体系应由组织系统、控制系统组成。内容应切合本充公装单位工作实际，图表清晰、可操作性强。
(二)液化石油气(lpg)规章制度的建立
液化石油气(lpg)充装站的各项规章制度必须完善，规章制度可理解为法规系统的部分内容，但这里所指的规章制度除国家法规及国家技术标准、专业标准、各级政府指令性文件以外的充装单位内部的规章制度。
充装单位应根据有关规程、规范和标准的要求及充装气体的特点，制定各项管理制度和安全技术操作规程，建立各项充装工作记录。
(1)管理制度一般应包括以下内容：○1各类人员岗位责任制;○2气瓶建档、标识、按期检验和维修保养;○3安全管理(包括安全教育、安全生产、安全检查等内容);○4用户信息反馈;○5压力容器、压力管道等使用管理及定期检验;○6计量器具与仪器仪表校验;○7气瓶检查登记;○8资料保管(如充装资料、设备档案等);○9不合格气瓶处理;○10各类人员培训考核;○11对用户的宣传教育;○12事故上报;○13气瓶托管制度。
(2)安全技术操作规程一般应包括以下内容：○1瓶内残液处理;○2气瓶充装前、后检查;○3气瓶充装;○4气体分析;○5设备操作;○6事故应急处理。
(3)应有必要的工作记录和见证材料。一般应包括以下内容：○1收、发瓶记录;○2残液处理记录;○3充装前后检查记录;○4不合格气瓶隔离处理记录;○5气体分析记录;○6信息反馈记录;○7设备运行、检修和安全检查记录等。
四、液化石油气(lpg)泄漏处理的对策与技术分析
液化石油气(lpg)属于液化烃，在常温常压下呈气态，在气态下密度比空气大2倍左右，容易在地面及低洼处积存。其饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加，其膨胀系数也较大，气化后体积膨胀250—300倍。爆炸浓度范围比较宽。由于液化石油气的闪点及沸点低，在00c以下，爆炸浓度范围一般在2%-10%。处置夜化石油气泄漏及火灾事故是经常遇到的，因此，认真研究和正确掌握液化石油气(lpg)泄漏事故处置及火灾扑救战术措施，是液化石油气行业全体人员面对的重要课题。
1、容易泄漏或发生火灾的液化石油气贮罐的部位
(1)阀门法兰(密封垫片)因老化、开裂等损坏而泄漏。泄漏的法兰又分为阀门前法兰和阀门后法兰。一般来说，阀门后法兰泄漏易处理，阀门前法兰泄漏较难处置。
(2)液化石油气(lpg)管道因材质老化受震动，撞击等出现裂缝地漏，若是气相管泄漏;在一定时间内泄漏量要少一些，如果是液相泄漏，则泄漏量较大。
(3)贮罐根部因材质问题或其它原因歇出现裂缝泄漏。因内部超压，或受高温燃烤急剧增压而在顶部撕口子爆裂，这种泄漏量大，扩散快，危险性大。
2、液化石油气(lpg)泄漏与火灾的处置措施分析
(1)切断气源、冷却烯释
由于液化石油气(lpg)的饱和汽压随温度升高急剧增加，体积增大很快，一旦液化石油的储罐发生火灾，首要灭火措施是切断气源，在气源无法及时切断时，必须对储罐内的温度不致过高、罐内压力不骤然升高，罐体强度不低降(实践证明地上钢管火灾，5min内可以使罐壁温度达到5000c，强度降低一半，8-10min内钢板失去支持能力)，从而避免液化石油气大量泄漏而导致的火灾蔓延和爆炸。
组织足够数量的喷雾水枪、驱散、稀释沉积飘浮上气体;抢险人员堵漏时，必须设喷雾水枪掩护;对贮罐顶部开口泄漏，要用喷雾水枪托住下沉的气体，往上驱散;驱散稀释不能使用直流水枪，以免强水流冲击会产生静式;如果贮罐场站有蒸气管道时，可接出蒸汽管放蒸气来稀释泄漏的液化石油气。
(2)现场询情、设置警戒
抢险队员到达现场后，要掌握泄漏扩散区域及周围有无火源;泄漏部位，实际储量;是否能够实施堵漏，能否采取倒灌措施等，利用检测仪检测事故现场的气体浓度;测定现场周围区域的风力和风向，搜寻遇险和被困人员，并迅速组织营救和疏散。数据侦察和掌握情况，确定警戒范围，设立警戒标志，布置警戒人员，严格控制人员进入，在整个控制过程中，要不间断地对风向和风力、扩散周边区域进行气体浓度检测，适时调整警戒范围。
(3)加强防护、实施堵漏
进入现场或警戒区域的队员必须佩戴呼吸器及各种防护器具，穿着密封式消防防化服，外围人员要穿纯棉战斗服，扎紧裤口袖口，勒紧腰带裤带，必要时全身浇湿进入扩散区，实施堵漏工作，管道泄漏或罐体孔洞型泄漏，应使用专用的管道内封式、外封式、捆绑式充气堵漏工具进行迅速堵漏，或用金属螺钉加粘合剂旋拧，或利用木模、硬质橡胶塞封堵，因螺栓松动引起法兰泄漏时，应使用无火花工具，紧固螺栓，制止泄漏，若法兰垫片老化导致带压泄漏，可利用专用法兰夹具，夹住法兰，并在螺栓洞钻孔高压注射密封胶堵漏。罐体撕裂泄漏，由于罐脆裂或外力作用造成罐体撕裂，其泄漏往往是喷射状，流速快;泄量大。制止这种泄漏可利用专用的捆绑紧固和空心橡胶塞加压充气踌躇是塞堵的措施，在不能有效制止泄漏时，也可采用疏导的方法将其导入其它容器或储罐。
(4)倒罐慎用、攻防战术
运用倒罐手段降低燃烧罐液面。液化石油气贮罐裂口燃烧，罐内气体没有烧完，火焰就不能扑灭。因此当罐内液面较高时，在条件允许的情况下，可采取倒罐措施来降低燃烧罐液面，正确实施倒罐技术，一般有两种方法，一种是靠罐面较高时，内压差倒罐，即液面高、压力大的罐向空罐导流，但这种方法由于很容易达到两罐压力平衡，导出的液面不会很多;第二种是开启轻泵倒罐，即用泵将液相石油气抽出，输转到其它罐。倒罐作业必须慎重进行，在贮罐燃烧是带压的情况下，工艺操作更要谨慎，否则极易引发爆炸。因此，采取倒罐作业，必须由企业负责人、技术人员共同认证研究，在确认安全、有效的前提下实施。
扑救液化石油气(lpg)火灾，进攻和撤防都是依据火场态势作出的必要决策。进攻是为了控制局面，制止火灾蔓延，防止爆炸，撤防是为了避免伤亡，保存力量，以利再次组织进攻，争取作战的主动性。在火灾的扑救过程中，及时发现，并准确预报险情非常重要。一般来说，当燃烧罐体发出刺耳的尖啸声，火焰颜色由红变白，贮罐发生颤抖现象，就要及时发出警告，紧急组织撤离。在前期进行作战部署时就要调整好停车位置及方向，确定遇有险情的撤离线路和联系方式，授权各阵地指挥员遇有严重险情不需请示的撤离指挥权。紧急撤离时可视情不收器材、不开车辆，主要保证人员安全撤出，然后再调整部署，组织实施进攻灭火。
总之，液化石油气(lpg)行业的事故预防与控制，是通过采用技术和管理手段使事故不发生;后者是通过采取技术和管理手段，使事故发生后不造成严重后果，或使后果尽可能减小，对于液化石油气事故的预防与控制，应从安全技术、安全教育和安全管理等方向入手。采取相应的对策，液化石油气的安全技术对策着重解决物的不安全状态问题，安全教育对策和安全管理对策则主要着眼于人的不安全行为问题，安全是人类最重要和最基本的要求，液化石油气(lpg)行业的安全管理不仅对自身重要，而是对社会稳定和经济发展产生重要的影响，只要我们熟悉液化石油气(lpg)的性能，掌握安全操作技术，建立一套科学管理制度并认真贯彻执行，就可以保证安全。
第2篇 我国现行塔式起重机的安全技术规范浅析
我国现行塔式起重机的技术规范大部分是90年代颁发的，纵观现状，国内生产的各类塔机与之相对照，尚有一定的差距，主要表现在安全装置不全、辅助机构欠缺等问题。如有的缺少卷筒防脱绳装置；有的缺少变幅小车断轴防坠装置；有的缺少风速仪；有的缺少红色障碍灯。更有甚者，至今尚未执行电气系统的三相五线制。
没有规矩，不成方圆。我们只有统一在国家颁发的标准规范范畴之内，熟悉规范，掌握规范，才能提高我们的制造水平和使用水平，才能对老式塔机进行改造与更新。不执行规范，后患无穷，甚至会付出生命的代价。建设部《关于进一步加强塔式起重机管理预防重大事故的通知》中指出：据不完全据计，自1998年以来，在塔机事故中，一次死亡3人以上的重大事故就有25起，共造成76人死亡，18人重伤。又据国内权威部门对1200例塔机事故的调查分析中发现，塔机倾翻和断臂等事故占了塔机事故的70％，而这些事故的主要原因是超载和违章作业引起的，当然塔机的制造质量差、安全装置不全或失灵也有直接关系。通过熟悉规范，不但能保证安全生产，而且还能灵活运用规范。下面就塔机的部分规定、规范和标准，以及个人的理解进行说明。
塔机非工作状态与工作状态的区分
已安装架设完毕的塔机，不吊重，所有机构停止运动，切断动力电源，并采取防风保护措施，称为非工作状态。塔机处于司机控制之下进行作业，包括吊重运转，空载运转或间歇停机，称为塔机工作状态。
塔机检验规则的分类
(1)型式检验 按规定的检验方法对产品样品进行检验，以证明样品符合指定标准或技术规范的全部要求。一般由生产厂家或国家和地方质量监督机构进行。
(2)出厂检验 产品交货，用户验收时进行。包括性能试验、安全装置检验、连续作业试验。
(3)常规检验 用户正常使用时进行，包括每次转移工地。安装后在同一地点工作，每年进行一次，但安全装置每半年进行一次。重大故障修复后也要进行常规检验。常规检验包括性能试验、安全装置检验。
塔机性能试验内容(gb/t5031)
安装拆卸试验、绝缘试验、空载试验、载荷试验(额定载荷、超载25％静载荷、超载10％动载荷试验)，操作试验。
塔机的安全装置
起重力矩限制器，起重量限制器，小车变幅断绳保护装置和断轴保护装置，起升高度限位器，幅度限位器，回转限位器，行走限位器，夹轨器，风速仪，吊钩与卷筒防脱绳装置等。
风速的规定
我国标准规定，塔机安装、拆卸、爬升或顶升作业，最大安装高度时风速不大于13m/s，相当于6级风。而从法国引进的f0／23b塔机规定：在风速超过16.6m/s的情况下塔机不得顶升，相当于7级风(安装手册)。笔者认为，以执行我国标准规定为宜。
塔身垂直度的规定
(1)塔机安装后，在空载无风状态下，塔身轴心线对支承面的侧向垂直度为4／1000，同时要测量互成90°的两个方向。应该注意的是测量时起重臂与被测塔身，必须在同一平面内，即垂直起重臂时测量塔身在起重平面内的垂直度，对着起重臂测量塔身在起重平面外的侧向垂直度。
(2)塔机附着后，附着点以下，塔身垂直度偏差不大于2／1000，附着点以上仍为4／1000。
(3)内爬式塔机，在上下两支承装置间测量时，其塔身对基准面的垂直度偏差不大于2.5／1000。
(4)塔机在起升额定载荷时，起重臂根部水平静位移△_应不大于h／100，其中h对移动式塔机为塔身与起重臂连接处至直接支持整个塔身的作用平面的垂直距离。对附着式塔机为塔身与起重臂连接处至最高一个附着点的垂直距离。δ_按下式计算：
δ_=[1/(1-fn/fe)]_δm
式中：久fn——在额定起升载荷作用下，塔身与臂
架连接处以上所有垂直力；
fe——欧拉临界载荷；
δm——额定起升载荷对塔身中心线的弯矩m引起的塔身与起重臂连接处的水平位移。
有的单位为了简化计算，对附着式塔机同样使用h／100，h定为塔身与起重臂连接处至最高一个附着装置之间的垂直距离。显然，这样计算出来的数值偏大。
司机室
司机室应设总电源开合状态信号指示、超起重力矩和超起重量报警或信号指示。司机室用冷暖风机应选用铁壳防护式并固定安装，外壳接地。采用空调器应单独设置电源。塔机在工作时，司机室内噪声不应超过80db(a)。司机室不能悬挂在臂架上，其位置不应在臂架正下方。可附在回转塔身上。8对安全指示灯与风速仪的规定塔顶高于30m的塔机，其最高点及臂端应安装红色障碍指示灯，其供电应不受停机影响。对臂架根部铰点超过50m的塔机，应在顶部设置风速仪，当风速超过规定值时应能报警。
对于第一项规定，有的地区做得较好，未安装的技术监督机构不予验收。对于第二项规定，所有塔机几乎都没有安装，只有个别用户定货时主动提出来，厂家才给予安装。9对小车变幅塔机的规定
在空载状态下，起重小车任意一个滚轮与轨道的支承点对其他滚轮与轨道的支承点组成的平面的偏移不得超过轴距公称值的1／1000。
对最大变幅速度超过40m／min的起重机，在小车向外运行时，当起重力矩达到额定值的80％时，应自动转换为低速运行。当幅度限位开关动作后，应保证小车停车时其端部距缓冲装置最小距离为200mm。
起升高度限位器
动臂变幅塔机的吊钩装置顶部距起重臂下端删一时应能立即停止起升运动。小车变幅塔机的吊钩装置顶部至小车架下端的最小距离，对上回转塔机钢丝绳2倍率时为1000mm，4倍率时为700mm；下回转塔机2倍率为800mm，4倍率时为400mm，此时应能立即停止起升。
起重力矩与起重量限制器的规定
当起重力矩超过其相应幅度的规定值并小于规定值的110％时，应停止提升方向及向外方向变幅的动作。
当吊重超过最大超重量并小于最大起重量的110％时，应停止提升方向运行，但允许机构有下降方向的运动。
卷筒与滑轮的规定
(1)有下列情况之一者应予报废：
有裂纹及轮缘破损；卷筒壁厚磨损量达到厚度的10％；滑轮槽壁厚磨损量达到厚度的20％;滑轮槽底磨损量超过相应钢丝绳直径的20％。
(2)滑轮上应设有钢丝绳防脱槽装置，防脱槽装置与滑轮最外缘间隙不得超过钢丝绳直径的20％。
对吊钩使用的规定
(1)吊钩禁止补焊。
(2)有下列情况之一者应报废：
用20倍放大镜观察表面有裂纹及破口;钩尾和螺纹部分等危险断面及钩筋有永久变形;挂绳处断面磨损量超过原高的10％；心轴磨损量超过其直径的5％;开口度比原尺寸增加15％。
用高强螺栓的规定
采用高强螺栓连接时，必须使用力矩扳手或专用扳手，按装配技术要求拧紧。起重机出厂时必须配备此种扳手。
塔机直立梯护圈的规定
塔机直立梯应设护圈，护圈任一点都应能承受1000n集中载荷。当梯子设于起重机结构内部，且梯子外侧与结构间的距离小于1.2m，则可不设护圈。
构件变形后修理的规定
塔机结构件在运输或转移工地时，难免碰撞变形，出现杆件弯曲或造成装配困难。此时，一般允许局部火焰校正处理。但是主要结构件的主弦杆变形太大时，必须和生产厂家联系，求得妥善处理。
结构件报废的规定
塔机主要结构件当腐蚀深度达到原厚度的10％时，则应予报废。当然也可以通过计算来决定，即主要结构件由于腐蚀而使结构件的应力提高，当超过原计算应力的15％时，应予报废。
出厂塔机钢丝绳的规定
生产厂对印60tm以上塔机，起升高度在70m以下时，一般按4倍率配备钢丝绳；而70m以上高度，则应按2倍率使用，否则使用长度不够。也可向生产厂提出要求，特殊定货。
液压系统的规定
液压系统应设有防止过载和液压冲击的安置。溢流阀的调整压力不得大于系统额定工作压力的110％。
为了防止液压油缸因载荷影响、油管破裂而导致负载部分超速下降、坠落，在液压系统中应设可靠的平衡阀、液压锁。液压锁、平衡阀应宜接装在液压缸体上。
对塔机电气系统的规定
塔机电源应设置电路总开关，能方便地切断整机电源。
电气系统采用三相五线制。应有可靠的保护装置，具有短路及过流保护，欠压、过压及失压保护，零位保护，电源错相及断相保护。塔机接地电阻不得大于40，重复接地电阻不得大于10ω。电路对地绝缘电阻不得小于0.5mω。
第3篇 我国煤矿安全技术的研究与发展
1 前 言
我国煤炭工业经过半个世纪的发展，已成为世界第一产煤大国。近十年来，由于煤炭生产总量过大、能源结构多样化及高效节能技术的发展，故造成了煤炭供大于求的局面。据专家预测，到2025年以后，由于石油、天然气资源的减少，煤炭在世界能源中的地位还会上升。总体来讲，我国属于贫油富煤国家，煤炭在国家的能源结构中呈刚性变化，预计在21世纪中叶煤炭在一次能源中仍将占45％－50％。所以煤炭仍是事关国民经济可持续发展的基础产业。
我国煤炭资源丰富，而煤层赋存条件、地质构造复杂，自然发火、高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层多，致使煤矿生产中安全问题复杂化，而且，随着采掘深度的加大，高产高效矿井的发展，煤矿又面临着许多新的安全技术问题。
煤矿安全生产是关系到国家财产和矿工生命的大事，历来受到党和政府的高度重视。煤炭工业坚持“安全第一，预防为主”的方针，在“综合治理，总体推进”的正确思想指引下，大力开展煤炭生产安全技术的科学研究，尤其是在“八五”、“九五”期间取得了新的研究成果，并在煤矿得到推广应用。
2 煤矿安全技术的科学研究
2.1 瓦斯防治技术
煤矿瓦斯的危害主要表现在瓦斯窒息和爆炸事故方面；同时煤矿瓦斯大量地排入大气，增大了大气层的温室效应，恶化了气象条件。
煤田煤层瓦斯含量的预测及矿井瓦斯涌出量的预测技术：研究了地勘钻孔瓦斯解吸与影响因素，确立了统一的较完善的煤层瓦斯含量、矿井瓦斯涌出量的预测方法，实现了从含量测定、涌出量预测，到矿井瓦斯地质绘图的微机化、自动化和规范化，其预测准确率达80～85％。
瓦斯抽放技术：煤层瓦斯抽放是矿井瓦斯的治本措施，在“八五”、“九五”期间，实施了本层、邻近层、穿层、采空区瓦斯抽放。研究了综采工作面超前强化抽放瓦斯方法及工艺装备，试验成功200－500m岩石水平长钻孔抽邻近层的瓦斯，煤层水平（250m）长钻孔及预裂控制爆破强化抽放本层瓦斯的综合抽放技术等，使工作面瓦斯抽放率提高20％。水泥扩孔技术是利用钻机通过钻杆、钻头沿钻孔喷出高压水射流，以旋转式切割扩孔，其效果十分明显，单孔抽瓦斯量提高0.6～1.0倍。
2.2 煤与瓦斯突出防治技术
我国的防突技术经历了安全防护、防治技术措施和综合防治阶段。1988年制定并颁布实施的《防治煤与瓦斯突出细则》，把我国防突技术总结为：预测、防突措施、效果检验和安全防护措施的四位一体，经过“八五”、“九五”期间的深化，将我国的防突技术提高到世界领先水平。
煤与瓦斯突出预测技术：完善了采掘工作面钻孔方式的突出预测指标和临界值确定方法，研制成功以钻屑瓦斯解吸特性和钻屑量来综合判断煤层突出危险的aty、wtc预测仪。经在50个局矿的推广应用，已安全掘进突出煤层15万多米巷道，不突出预报准确率达100％，突出预报准确率达60～70％，其防灾工程量减少50％。
研究了以测定ae声发射事件、瓦斯涌出状态和煤壁温度变化等指标的非接触式预测方法，并开发出kj54型安全监测系统。该系统具备环境监测与突出危险实时监测的功能。另外利用无线电波透视、天然电磁辐射、地质雷达等物探技术，对突出煤层的区域性预测，进行了初步试验。
防突技术在改进、完善、提高开采保护层、预抽煤层瓦斯、超前排放钻孔、深孔松动爆破和水力冲孔等技术措施外，重点研究了机采、机掘工作面的防突技术，建立了一套突出区域预测、长钻孔控制预裂爆破、水力疏松相结合的综采工作面防突工艺；在机掘工作面重点研究了与掘进机形成机械、液压、操作为一体的全液压防突钻孔、割槽装置及工艺技术；“九五”期间研制了qfz－22型轻便防灾钻机，集强力钻孔与防卡钻功能于一体，是实施超前排放钻孔的高效、轻便钻机。对地质构造破坏带和严重突出矿井。提高了整套综合治理突出技术，在四位一体的防突措施基础上，发展为合理采掘部署、突出预测预报、防突措施、措施的效果检验、安全防护措施的五步配套综合防突体系。
2.3 粉尘防治技术
随着综采、综掘、高产高效工作面的发展，煤矿粉尘污染问题更为突出,经“八五”期间的科技攻关,防降尘技术有较大发展。
综采工作面的防尘技术：进一步完善和加强煤层注水，实施长钻孔深封孔技术；开发了水泥砂浆封孔泵，解决了封孔难的问题，提高了煤层注水降尘的效果，对采煤机采煤产生的粉尘实施含尘风流控制。高压水外喷雾降尘技术，对液压支架、放煤口实施自动控制水喷雾降尘技术，较好地降低了粉尘浓度。
机掘工作面的除尘技术：改进和完善了系列湿式除尘器的技术特性，提高了除尘效率。近10年来，为有效地控制呼吸性粉尘，重点开发了布袋除尘器，其处理风量达到230～250m3/min,工作阻力2083pa，总粉尘和呼吸性粉尘的除尘效率分别达99.5％和95.5％，不足的是体积较大，制造成本较高。对转载点开发了气流循环除尘装置.用密闭罩将转载点尘源与外界内流场隔离，在罩内引射气流循环除尘。为提高水喷雾降尘的效果。研究了声波雾化、磁化水、预荷电喷雾降尘新技术。
为强化和规范呼吸性粉尘的检测，在“九五”期间研制出azf型呼吸性粉尘采样器，可连续工作8h，分离效能符合bmrc国际曲线，填补了国内长周期定点呼吸性粉尘采样器的空白。
2.4 矿井火灾防治技术
开采易自燃煤层的高产高效工作面，火灾的威胁和危害更大。在“八五”、“九五”期间将火灾的预测和实时监测、高效洁净的防灭火工艺技术作为攻关内容。
在火灾预测方面：通过对无烟煤、烟煤、褐煤有代表性的煤样进行自燃的模拟试验，研究得出煤样在低温氧化、加速氧化自热期、激烈氧化三个阶段能区分开的灵敏气体指标。同时研制了火灾束管检测系统及与之配套的矿用火灾多参数色谱仪、火灾气体及温度传感器。为克服长距离束管存在预报滞后、管内积水、难维护的弱点，研制了束管与电测相结合的经济型火灾预测系统，即由束管将被测气体送至井下分站，由各火灾气体传感器将所测到的电信号参数直接输送至地面监控室，在地面进行集中的实时监控和预报。
为适应综采工作而设备多且昂贵的条件，以氮气为主的隋气防灭火技术得到迅猛发展。国内主要采用中空纤维膜分离和碳分子筛变压吸附分离制氮工艺技术。矿用制氮机组有地面移动式变压吸附kyzd－800型，井下移动式变压吸附j_zd－400型及井下移动式膜分离机组md－350型等。对回采工作面的注氮防灭火，应及时科学地测定采区的氧化、自热、窒息三带的分布，通过注氮使自热带的氧气浓度降至10～12％以下，加速自热带向窒息带转化在实施隋气防灭火过程中，应采取综合措施降低防灭火区域的漏风，以提高隋气防灭火的效果。
2.5 瓦斯煤尘爆炸防治技术
瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸仍是煤矿最重大的事故。我国建立了自己的大型实际规模爆炸巷道及试验基地，开展了各种粉尘的爆炸机理、特性及防隔爆措施的试验研究，在对我国主要煤田的煤尘样爆炸特性试验研究的基础上，开展了瓦斯、煤尘共存条件下爆炸特性的研究，着重探讨了采掘机械的切齿摩擦火花引燃引爆瓦斯煤尘问题，初步提出了改进切齿结构与材质等防止切割摩擦火花引爆的综合措施。
进一步完善和改进被动式隔爆水槽、水袋的性能、吊挂工艺及布置方式，改进后的_gs型隔爆水棚也能隔绝弱爆炸的传播，扩大了隔爆的有效范围（距爆源20～24m）且安装移动方便。bjk－s型自动抑爆系统可实现远距离对机掘工作面或有爆炸危险场所的瓦斯、煤尘浓度、沉积煤尘强度连续监控、超限报警并控制作业设备的断电；可将瓦斯燃烧、弱爆炸等就地扑灭，有效地控制瓦斯煤尘爆炸近年开发的ybw型无电源触发式抑爆装置，采用光电器导爆索爆破喷撒水质抑爆剂，最佳水雾形成时间小于150ms，水雾存在时间超过500ms，具有良好的成雾性能和日常维护工作量小、安装应用方便的优点。
3 对煤矿安全科技工作的几点建议
如前所述，在党和国家的关怀下，煤矿安全科技工作取得长足的发展，其整体科技水平与国外的差距正在缩小。煤矿的安全状况与10年前相比，也大有好转，但与国外的差距仍较大，以煤炭生产的百万吨死亡率来比较：近10年，我国国有重点煤矿为1.05～1.2，全国平均（含国有、乡镇煤矿）为4.3；而同期，美国为0.09，波兰为0.44，德国为0.34，印度为0.74。
我国煤矿每年发生死亡10人以上的重特大事故约有70～80起，其中85％发生在高瓦斯或有突出危险的矿井；90％为瓦斯（含瓦斯煤尘）爆炸事故。全国煤矿现累计尘肺病人20万。每年因事故及尘肺而带来的经济损失约为30亿元，总体来讲行业的安全状况不容乐观。
国家煤矿安全监察局及直属机构的建立，是国家为实现煤矿安全状况根本好转的重大举措，也将促进煤矿安全科学技术的发展；国家煤矿安全技术工程研究中心的筹建，也将加快煤矿安全科技成果的商品化、产业化的进程。
针对我国煤矿安全状况和煤矿安全技术的难点，建议在以几方面重点组织科技攻关：
（l）瓦斯超前治理与区域瓦斯资源开发技术。瓦斯给煤矿安全带来极大的威胁，但又是洁净的能源和化工原料，集利害于一体，全国煤层气储量达30～35万亿m3，但我国多为低透气性煤层，因此，对超前规模化、高效率的瓦斯抽放技术进行科技攻关，为高瓦斯矿井提供安全生产条件，并为瓦斯规模化、商业化的开发利用创造条件。拟将晋城新区作为科技攻关试验点，建议国家对灾害治理、变害为宝的科技项目和产业发展项目应给予资金投入的倾斜和优惠的扶持政策。
（2）粉尘治理技术。粉尘是煤炭生产中另一个突出的安全问题，也是作业场所的工业卫生问题。把呼吸性粉尘的综合治理技术纳入新一轮的攻关内容。攻关的内容包括：矿井呼吸性粉尘的连续检测技术，减少粉尘产生和高效经济、便利的除尘技术与装备。
（3）重大火灾的防治技术。随着矿井机械化和自动化程度的提高，重大火灾的威胁显得更为突出，对隐蔽火灾的预测与定位技术，防止运输胶带等火灾的蔓延及灭火技术，灾害气体产物对矿井风流的影响等列项进行研究，利用火灾试验巷道和计算机模拟仿真技术，在理论和实用技术上要有较大突破。
（4）应重点解决瓦斯、火灾等有害气体检测元件，达到长寿命、高稳定、高可靠。研制开发高效、节能、高可靠性的通风设备、安全工程装备。
（5）为安全监察建立完善的技术保障和技术支撑体系，加强基础和检测技术的研究。
