安全檢測技術(shù)教學緒論

1、武漢工程大學環(huán)城學院武漢工程大學環(huán)城學院 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 武漢工程大學環(huán)城學院 課程情況 1.1.張乃祿張乃祿 主編主編 安全檢測技術(shù)（第二版）安全檢測技術(shù)（第二版） 西安電子科技大學出版社西安電子科技大學出版社 1.1.高洪亮等主編高洪亮等主編 安全檢測監(jiān)控技術(shù)安全檢測監(jiān)控技術(shù) 中國勞動社會保障出版社中國勞動社會保障出版社 2.2.趙汝林主編趙汝林主編 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 天津大學出版社天津大學出版社 3.3.金偉等主編金偉等主編 現(xiàn)代檢測技術(shù)（第二版）現(xiàn)代檢測技術(shù)（第二版） 北京郵電大學出版社北京郵電大學出版社 平時成績占平時成績占30%30%（包括考勤、作業(yè)、實驗）（包括

2、考勤、作業(yè)、實驗） 考試占考試占70%70%（筆試）（筆試） 教材教材 教參教參 考試考試 武漢工程大學環(huán)城學院 本課程總體框架 目錄 第一章 緒論 第二章 安全檢測監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)知識 第三章 安全檢測常用傳感器 第四章 職業(yè)安全檢測技術(shù) 第五章 煤礦安全檢測技術(shù) 武漢工程大學環(huán)城學院 第一章 緒論 第一節(jié)第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù)安全生產(chǎn)技術(shù) 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) 安全檢測技術(shù)的發(fā)展安全檢測技術(shù)的發(fā)展 武漢工程大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 一、 生產(chǎn)安全科技的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1發(fā)達國家 在危險辨識和風險評估方面，發(fā)達國家開發(fā)了先進的危險 辨識、評估技術(shù)和相關(guān)軟

3、件，并廣泛應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的安 全管理之中。利用風險分析軟件，建立電腦數(shù)據(jù)分析模型， 納入預管系統(tǒng)，確定公司設(shè)施的設(shè)計和運行中存在的嚴重 環(huán)境缺陷，并進行校正。幾十年前就已開展了特種設(shè)備安 全檢測、評估、壽命預測和風險評估技術(shù)方面的研究并 建立了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。 風險分析軟件 dyadem.sva-pro.v6.0.0.23 (化工設(shè)備安全隱患分析軟件) palisade.the.decision.tools （風險決策分析工具） 武漢工程大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 在危險源監(jiān)測、預警方面，發(fā)達國家已有先進的技術(shù)和設(shè) 備可以對大型承壓設(shè)備、儲灌進行在線檢測，對埋地燃氣 管道腐蝕和泄漏實

4、施不開挖在線監(jiān)測，紅外成像技術(shù)和激 光掃描技術(shù)也已應(yīng)用于天然氣管道的泄漏檢測之中。 在災(zāi)害事故防治方面，發(fā)達國家的大公司通過采用先進的 防雷防靜電和抑爆等安全技術(shù)，已基本控制重、特大災(zāi)害 事故，研究重點正逐步轉(zhuǎn)移為創(chuàng)造安全健康的工作環(huán)境。 在安全生產(chǎn)信息化方面，已普遍利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)建立 先進的信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)規(guī)范和資源 共享。 武漢工程大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 安全生產(chǎn)科學理論需要不斷發(fā)展 危險源辨識、風險分析和風險評估技術(shù)需要不斷完善 安全檢測、危險源監(jiān)測和災(zāi)害事故預警需要逐步建立 風險控制和災(zāi)害事故防治技術(shù)需要不斷更新 應(yīng)急救援技術(shù)能力和水平需要不斷提高 事

5、故調(diào)控分析處理需要不斷改善 安全技術(shù)標準體系需要不斷完善，并改善其科學性和有效性 安全信息管理技術(shù)需要加強和提高 安全生產(chǎn)科技投入有待加強 武漢工程大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 3發(fā)展趨勢 發(fā)達國家主要依靠自動化安全檢測與控制技術(shù)、預警技術(shù)， 嚴格的預警機制以及規(guī)范的管理保證生產(chǎn)的安全進行，先 進的危險辯識技術(shù)、評估技術(shù)和軟件已廣泛應(yīng)用于企業(yè)安 全管理。 我國主要以日常監(jiān)督為主，安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控自動化程 度較低，預警及應(yīng)急技術(shù)剛剛起步。 武漢工程大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 二、生產(chǎn)安全關(guān)鍵技術(shù) 1災(zāi)前抑制 p可以感知外界的異常，并通過自身變化彌補或消除熱量等 能量意外集中釋放的

6、變化，達到最大程度的抑制事故發(fā)生 的目的 p可以持續(xù)到事故已經(jīng)發(fā)生、發(fā)展階段，起到延緩進程，保 護結(jié)構(gòu)不受損的作用 p例如，作為火災(zāi)及其相關(guān)災(zāi)害防治的有效技術(shù)之一-阻燃， 現(xiàn)在已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，并延伸發(fā)展了阻燃織物和各 類個人防護服。降低可燃性、提高耐火性以及無毒、抑煙、 耐用是對清潔高效阻燃的要求。 武漢工程大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 2前兆檢測 由于很多火災(zāi)、爆炸等事故是因為物體過熱或熱量相 對集中造成的，根據(jù)事故前所表現(xiàn)出來的溫度或熱特 性，已經(jīng)形成了很多檢測設(shè)備 例如熱像技術(shù)以其獨有的方便直觀等特點被廣泛應(yīng)用。 一般材料的破損缺陷會直接導致熱或能量的異常集中 分布，所以超聲

7、波等材料的缺陷檢測技術(shù)對事故前兆 檢測也是極其重要的一環(huán)。 武漢工程大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 3早期監(jiān)測 由被動式的抗災(zāi)技術(shù)向新一代的主動式防治技術(shù)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵是以 智能監(jiān)測技術(shù)為核心，結(jié)合災(zāi)前抑制和高效撲救技術(shù)，實施最直 接的災(zāi)害防治。 傳感手段、信號處理算法是智能探測的兩個基本方面，新的監(jiān)測 技術(shù)一般都是從這兩個方面入手，提高其智能程度、反應(yīng)速度與 穩(wěn)健性。 圖像模式、次聲等新型傳感手段結(jié)合多信號多判據(jù)、基于模糊理 輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線、專用集成芯片等技術(shù)，把智能監(jiān) 測帶到一個嶄新的時代。 研究過程也從單一的實物探索嘗試，發(fā)展到與計算機模擬、虛擬 實驗等方式相結(jié)合。 武漢工程

8、大學環(huán)城學院 第一節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù) 4災(zāi)害撲救 災(zāi)害發(fā)生后，有效的撲救技術(shù)可以大幅度地減小災(zāi)害損失。撲救 過程涉及清潔、高效救災(zāi)，人員疏散，人員防護，防排煙等技術(shù)。 智能機器人技術(shù)在災(zāi)害救援方面也得到了應(yīng)用。研制機器人的初 衷就是制造一種用來代替人在復雜、危險及人的生理條件所不能 承受的環(huán)境中工作的機器。從20世紀50年代末至今，機器人已經(jīng) 研制出三代。從第二代機器人起，已經(jīng)有專門研制的機器人從事 惡劣、危險環(huán)境下的檢修、清潔等安全防范工作，以及從事消防 滅火、火場搜索救援工作。 1999年英國消防科技部門成功研制了能撲滅特種火災(zāi)的機器人， 這種外殼用特種不銹鋼制成的機器人貌似叉車，可進入80

9、0高溫 處滅火救災(zāi)，能用水、泡沫和干粉撲滅各種火災(zāi)，并可把儲有易 燃易爆物品的容器移到安全區(qū)域，也可將汽車殘骸等笨重物移出 路口，為消防人員和消防車進出提供方便。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 一.基本概念 1 檢測 檢測是指在各類生產(chǎn)、科研、試驗及服務(wù)等各個領(lǐng)域， 為及時獲得被測、被控對象的有關(guān)信息而實時或非實 時地對一些參量進行定性檢查和定量測量。 檢測主要包括檢驗和測量兩方面的含義。 檢驗是分辨出被測參數(shù)量值所歸屬的某一范圍內(nèi)，以 此來判別被測參數(shù)是否合格或現(xiàn)象是否存在。 測量是把被測未知量與同性質(zhì)的標準量進行比較，確 定被測量對標準量的倍數(shù)，并用數(shù)字表示

10、這個倍數(shù)的 過程。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 測量有兩種方式，即直接測量和間接測量。 直接測量是在對被測量進行測量時，對儀表讀數(shù)不 經(jīng)任何運算，直接得出被測量的數(shù)值。如用溫度計測 量溫度，用萬用表測量電壓。 間接測量是測量幾個與被測量有關(guān)的物理量，通過 函數(shù)關(guān)系式計算出被測量的數(shù)值。如功率p與電壓v和 電流i有關(guān)，即piv，通過測量的電壓和電流，計算出 功率。 直接測量簡單、方便，在實際中使用較多。但在無法 采用直接測量方式，直接測量不方便或直接測量誤差 大等倩況下，可采用間接測量方式。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 檢測的任

11、務(wù)不僅是對成品或半成品的檢驗和測量， 而且為了檢查、監(jiān)督和控制某個生產(chǎn)過程或運動對 象使之處于人們選定的最佳狀況，需要隨時檢驗和 測量各種參量的大小和變化等情況。這種對生產(chǎn)過 程和運動對象實時定性檢驗和定量測量的技術(shù)又稱 為工程檢測技術(shù)。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 2.傳感器 何謂傳感器?生物體的感官就是天然的傳感器。在工 程科學和技術(shù)領(lǐng)域里，被定義為：一種以一定的精確度將一種以一定的精確度將 被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、易于精確處理和測被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、易于精確處理和測 量的某種物理量的測量部件或裝置。量的某種物理量的測量部件或裝置。

12、 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，電信號最易于傳輸和處理，因 此，又可把傳感器狹義地定義為：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換能把外界非電信息轉(zhuǎn)換 成電信號輸出的器件。成電信號輸出的器件。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 3.安全檢測監(jiān)控系統(tǒng) 由傳感器或檢測器及信號處理、顯示單元組成了安全檢測 儀器 將傳感器或檢測器及信號處理、顯示單元集于一體，固定 安裝于現(xiàn)場，對安全狀態(tài)信息進行實時檢測，則稱這種裝 置為安全監(jiān)測儀器 如果只是將傳感器或檢測器固定安裝于現(xiàn)場，而信號處理 顯示、報警等單元安裝在遠離現(xiàn)場的控制室內(nèi)則稱為安 全監(jiān)測系統(tǒng) 將監(jiān)測系統(tǒng)與控制系統(tǒng)結(jié)合起來，把監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成控制 信號，

13、則稱為監(jiān)控系統(tǒng) 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 二 .安全檢測的意義 有效減少事故隱患 預防和控制重、特大事故的發(fā)生 遏制群死群傷和重大經(jīng)濟損失 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 三安全檢測與安全監(jiān)控 安全檢測的對象是勞動者作業(yè)場所有毒有害物 質(zhì)和物理危害因素的檢測 安全監(jiān)控的對象是對生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施的安全狀 態(tài)和安全水平進行監(jiān)督檢測。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 安全檢測的目的： （1）為職業(yè)健康安全狀態(tài)進行評價 （2）為安全技術(shù)及設(shè)施進行監(jiān)督 （3）為安全技術(shù)措施的效果進行評價 （4）改善勞動作業(yè)條件

14、 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 安全監(jiān)控目的： (1)能及時、正確地對設(shè)備的運行參數(shù)和運行狀況做出全面 檢測，預防和消除事故隱患。 (2)對設(shè)備的運行進行必要的指導，提高設(shè)備運行的安全性 和可靠性和有效性，以期把運行設(shè)備發(fā)生事故的概率降低 到最低水平，將事故造成的損失減低到最低程度。 (3)通過對運行設(shè)備進行檢測、隱患分析和性能評估等，為 設(shè)備的結(jié)構(gòu)修改、設(shè)計優(yōu)化和安全運行提供數(shù)據(jù)和信息。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 狹義的安全檢測側(cè)重于測量，是對生產(chǎn)過程中某些與不安 全、不衛(wèi)生因素有關(guān)的量連續(xù)或斷續(xù)監(jiān)視測量，有時還要 取得反饋

15、信息，用以對生產(chǎn)過程進行檢查、監(jiān)督、保護、 調(diào)整、預測，或者積累數(shù)據(jù)，尋求規(guī)律。 廣義的安全檢測，是把安全檢測與安全監(jiān)控統(tǒng)稱為安全檢 測，認為安全檢測是指借助于儀器、傳感器、探測設(shè)備迅 速而準確地了解生產(chǎn)系統(tǒng)與作業(yè)環(huán)境中危險因素與有毒因 素的類型、危害程度、范圍及動態(tài)變化的一種手段。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) 四四 安全檢測的任務(wù)安全檢測的任務(wù) （1）運行狀態(tài)檢測 通常設(shè)備的狀態(tài)可分為正常狀態(tài)、異常狀態(tài)和故障狀 態(tài)三種情況。 正常狀態(tài)指設(shè)備的整體或局部沒有缺陷，或雖有缺陷但性能仍在 允許的限度以內(nèi)。 異常狀態(tài)指設(shè)備的缺陷已有一定程度的擴展，使設(shè)備狀態(tài)信號發(fā)

16、生一定程度的變化。設(shè)備性能己劣化，但仍能維持工作。此時應(yīng) 注意設(shè)備性能的發(fā)展趨勢，即設(shè)備應(yīng)在監(jiān)護下運行。 故障狀態(tài)則是指設(shè)備性能指標已有大的下降，設(shè)備已不能維持正 常工作。設(shè)備的故障狀態(tài)尚有嚴重程度之分，包括：已有故障萌 生并有進一步發(fā)展趨勢的早期故障；程度尚不嚴重，設(shè)備尚可勉 強“帶病”運行的一般功能性故障；巳發(fā)展到設(shè)備不能運行必須 停機的嚴重故障；已導致災(zāi)難性事故的破壞性故障；以及由于某 種原因瞬間發(fā)生的突發(fā)緊急故障等。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) （2）安全預測和診斷 根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測所獲得的信息，結(jié)合已知的結(jié)構(gòu) 特性、參數(shù)以及環(huán)境條件，并結(jié)合該設(shè)備

17、的運行歷史(包 括運行記錄、曾發(fā)生過的故障及維修記錄等)，對設(shè)備可 能要發(fā)生的或已經(jīng)發(fā)生的故障進行預報、分析和判斷， 確定故障的性質(zhì)、類別、程度、原因和部位，指出故障 發(fā)生和發(fā)展的趨勢及其后果、提出控制故障繼續(xù)發(fā)展和 消除故障的調(diào)整、維修和治理的對策措施，并加以實施， 最終使設(shè)備復原到正常狀態(tài)。 武漢工程大學環(huán)城學院 第二節(jié)第二節(jié) 安全檢測技術(shù)安全檢測技術(shù) （3）設(shè)備的管理和維修 設(shè)備的管理和維修方式的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，即從早期的事后 維修(run to break-down maintenance)，發(fā)展到定期預防維修方 式(timebased preventire maintenance

18、)，現(xiàn)在正向視情維修 (conditon-based maintenance)發(fā)展。 定期預防維修制度可以預防事故的發(fā)生，但可能出現(xiàn)過剩維修和 不足維修的弊病。 視情維修是一種更科學、更合理的維修方式。但要做到視情維修， 必須依賴于完善的狀態(tài)監(jiān)測和安全診斷技術(shù)的發(fā)展和實施。隨著 我國安全診斷技術(shù)的進一步發(fā)展和實施，我國的設(shè)備管理、維修 工作將上升到一個新的水平，我國工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備完好率將會進 一步提高，惡性事故將會逐漸得到控制，使我國的經(jīng)濟建設(shè)向更 健康的方向發(fā)展。 武漢工程大學環(huán)城學院 第三節(jié)第三節(jié) 安全檢測技術(shù)的發(fā)展安全檢測技術(shù)的發(fā)展 一、安全檢測與儀表發(fā)展一、安全檢測與儀表發(fā)展 1815

19、年，當時工業(yè)發(fā)達的英國發(fā)明了第一項安全儀器 安全燈，它是利用瓦斯在燈焰周圍燃燒，根據(jù)火焰高度來 測量瓦斯含量的簡單儀器 隨后，利用光學原理、熱導原理、熱催化原理、熱電效應(yīng)、 彈性形變、半導體器件、氣敏元件等多種工作原理和不同 性能的各類檢測儀器 20世紀50年代 ,由單體檢測儀表發(fā)展到監(jiān)測系統(tǒng) 20世紀80年代 ,安全監(jiān)測技術(shù)與現(xiàn)代化的生產(chǎn)過程控制緊 密地聯(lián)系在一起 ，逐漸向監(jiān)控系統(tǒng)過渡 武漢工程大學環(huán)城學院 第三節(jié)第三節(jié) 安全檢測技術(shù)的發(fā)展安全檢測技術(shù)的發(fā)展 二、 安全檢測與監(jiān)控技術(shù)發(fā)展 1、危險性分析和定量分析階段 1975年，日本成立了安全評價委員會，在道化學公司研究 的基礎(chǔ)上，制定了化學裝置安全評價指南，從操作、 物質(zhì)、溫度、壓力和容器五個方面進行分析，把化學裝置 的危險度分為三個等級。 在定性分析的基礎(chǔ)上，1970年安