關于特種設備安全防護及其功能安全保障關鍵技術研究

王斐南

摘 要：特種設備作為一種特殊的裝備，安全性是有待進一步提升的，因為特種設備安全性的提升是有助于整個設備在作業(yè)過程中對周圍人員進行安全保障的，因此特種設備的安全防護在對于特種設備具有重要的作用。本次研究中分析了安全防護設備的內涵，并對其概念理解開展進一步的深化，對現如今特種設備的安全防護功能技術現狀進行闡述，確定安全防護背景下特種設備安全防護的思路。

關鍵詞：特種設備;安全防護;功能安全

引言

特種設備在確保安全防護的前提下才可以最大程度上發(fā)揮其效用，但是截至目前為止業(yè)內對于特種設備的安全防護尚未形成統一的意識，導致特種設備的安全防護相關技術發(fā)展依然不成熟，具體表現在理論、系統、體系、標準方面。做好安全防護對于特種設備實現安全運行具有重要意義。本次研究中從安全、功能方面對特種設備的安全防護進行分析，對于未來開展特種設備安全防護以及相關技術研究具有積極意義。

1.安全防護技術內涵

特種設備與社會生產、居民生活息息相關，主要在高度危險的環(huán)境下運行。經過多年的實踐，特種設備無論是在技術、經驗方面都形成了一套專有的體系，包括安全保障措施與分級風險管理，可以進一步細分為基本安全、基本狀態(tài)、安全防護。[1]

1.1基本安全

所謂基本安全，主要指使設備本身抵抗失效的能力得到強化使得設備的安全保障得到進一步強化，具體步驟：

1.1.1材料：特種設備由于自身的特殊性因此對于材料有著特定的要求。承載部位應該使用力學性能出眾、理化性能過關的材料，確保載荷過關，同時和介質、環(huán)境都具備一定的相容性，同時具備出眾的抗侵蝕、性能劣化能力;

1.1.2結構：需要確保特種設備在結構上具有完整性。在整個使用周期內避免因為外界影響而造成的裂縫、形變、磨損等;

1.1.3工藝：對于特種設備而言，操作工藝應該是相對熟練的，表現在可控性、穩(wěn)定性上，盡可能使用能量低、危害小、易操作的工藝;

1.1.4綜合：表現在特種設備在介質、環(huán)境、載荷條件下，即便是在連續(xù)作業(yè)的條件下也可以從整體上保證綜合性能，在設備不得已發(fā)生失效的情況下依然可以保證溫和的發(fā)生方式，實現物質、能量的最小化釋放。

特種設備實現安全生產的重要前提就是做好安全防護工作，對于不同類型的特種設備已經構建了更加完善的基本安全保障方式，實現體系化、標準化，降低由于安全防護工作不到位而造成的事故與損失。[2]

1.2基本監(jiān)控

對特種設備運行過程中的各項參數進行監(jiān)控，同時滿足生產條件、基本生產安全條件的需求。[3]所謂基本安全就是針對特定的設計條件，在參數、環(huán)境、介質上均表現為與特定的設計條件相對應，如果超出設備自身的承載能力，設備就會發(fā)生失效。

在經濟、技術、不可抗力的影響因素作用下，特種設備的基本安全措施不可能預料到所有可能會發(fā)生的危險，所以即便是已經做好安全防護工作，也有可能會因為一些意想不到的因素對特種設備的安全運行造成威脅。為了防止這些意外因素對特種設備造成的損害，就需要對特種設備的材料、結構狀態(tài)、工藝進行全方位監(jiān)測，當問題發(fā)生時就可以及時對特種設備的安全問題進行評估，同時制定一系列的解決措施。

1.3安全防護

安全防護主要的對象就是特種設備，將保障設備基本安全作為出發(fā)點，包括技術、管理，通過一系列的設備、設施、人為干預得以實現，具體可進行如下細分：

1.3.1防止：通常在特種設備出現異常的情況下并不能有效解決危險，因此需要從源頭上解決問題。開展防止措施可以使用信號響應設施、機械液壓設施，由傳感器采集危險信號，控制器處理分析信號，由執(zhí)行器執(zhí)行命令，切斷問題根源;

1.3.2減緩：當特種設備出面臨危險情況時可以采取減緩措施以求最大程度上減少危險帶來的損害。[4]實際上減緩措施屬于一種被動的安全防護措施，借助相關設備或者人為干預來減緩特種設備受到的損害，具體可以分為響應型、機械液壓型;

1.3.3程序：通過一系列管理手段確保特種設備的安全被稱之為程序安全，在特種設備的整個生命周期內，特種設備的一切活動都需要符合程序安全的要求，并且通過一系列的管理手段執(zhí)行出來;

1.3.4個體：個體防護的對象主要是針對特種設備的作業(yè)人員，在作業(yè)時需要佩戴一系列防護裝備，以防在危險發(fā)生的情況下防止作業(yè)人員受到傷害。

2.特種設備安全防護成果介紹

2.1特種設備現階段存在的問題

對于任意一種極具代表性的特種設備進行針對性的系統分析，將風險演化作為作業(yè)主線，從特種設備危險根源入手對每一次危險源演化進行充分分析，將危險源參數提取出來，對各階段危險的演變進行分析，明確安全防護節(jié)點理念，在此基礎上構建安全防護模型。在此基礎上構建特種設備典型的安防防護模型。開發(fā)特種設備安全防護軟件的思路需要建立在典型設備安全防護模型的基礎上，從安全防護的角度實現特種設備安全防護系統的自動完成。

2.2功能安全測試

對于安全等級完整的特種設備安全防護系統可以稱為特種設備的功能安全產品，并且需要測試設備的安全完整等級，但是對于我國來說現階段還是缺少一些專業(yè)的、權威的認證平臺。

本次研究中對現階段國際上存在的特種設備安全評估、測試模式在借鑒的基礎上進行重構，在特種設備中加入水循環(huán)系統測試平臺，保證特種設備完成動作的壽命。

2.3安全儀表系統

對于特種設備的安全防護系統而言，安全儀表系統是非常重要的主動防護層，對于承載設備安全保障起到十分重要的作用。在設備正常運行的狀態(tài)下，安全儀表是不會工作的，當傳感器檢測到危險信號以后，此時安全儀表就會發(fā)生動作，進一步對特種設備的工作狀態(tài)進行調整。

特種設備在實際運行過程中，承壓裝置長期處于持續(xù)運行的狀態(tài)，此時安全儀表并不動作，不過也不排除安全儀表受到內部、外部環(huán)境因素的影響而發(fā)生故障。當出現這些情況時就不能保證安全儀表裝置正常工作，由此就不能準確檢測安全事故，這在實際生產中還是較為常見的。[5]為了解決這一問題，需要在安全儀表系統不動作情況下在線監(jiān)測安全功能，這樣就可以有效防止因為內外界因素造成的安全儀表無法正常工作。

結論

特種設備對于社會生產與居民生活具有至關重要的作用，因此在實際運行中需要確保特種設備可以正常作業(yè)不受外界因素影響，因此就需要做好特種設備的安全防護工作。特種設備的安全防護工作是一項系統化工程。首先要從基本安全、基本監(jiān)控、安全防護三個角度出發(fā)入手開展特種設備的安全防護工作。由此誕生了一系列特種設備安全防護措施，主要包括對特種設備的功能安全測試、安全儀表系統。功能安全測試主要表現在保證安全的情況下對設備的功能等級進行測試。安全儀表主要展現在避免安全儀表受到非危險因素的影響造成安全儀表系統失效。

參考文獻：

[1]吳建坤，余祥峰，林俊濱，洪志陽.新時期提升特種設備安全監(jiān)察效率的對策探討[J].中國質量與標準導報，2021（02）：55-57.

[2]白杰. 特種設備安全監(jiān)管研究[D].西北農林科技大學，2020.

[3]張盼. Y縣特種設備安全監(jiān)管問題與對策研究[D].揚州大學，2020.

[4]王焰. 大型及特種機械設備安全問題分析及對策[A]. 中國鐵道學會運輸委員會.第十八屆站場與樞紐年會論文集[C].中國鐵道學會運輸委員會：中國鐵道學會，2017：2.

[5]趙敬欣. 強化特種設備安全監(jiān)管能力的路徑選擇[A]. 中國武漢決策信息研究開發(fā)中心、決策與信息雜志社、北京大學經濟管理學院.“決策論壇——區(qū)域發(fā)展與公共政策研究學術研討會”論文集（下）[C].中國武漢決策信息研究開發(fā)中心、決策與信息雜志社、北京大學經濟管理學院：《科技與企業(yè)》編輯部，2016：1.

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