化工實訓類教學設備機械設計安全要求
實踐·實訓
作者：李林 王英
摘 要 探討GB 21746—2008《教學儀器設備安全要求總則》中教學儀器設備安全要求在化工實訓類教學設備機械設計中的應用和實現其安全性的設計依據，介紹GB 21748—2008《教學儀器設備安全要求 儀器和零部件的基本要求》在化工實訓類教學設備機械安全設計中的具體使用，並總結了化工實訓類教學設備機械設計中安全設計的原則。
關鍵詞 化工實訓類教學設備；機械設計；安全要求
中圖分類號：G710 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）15-0157-02
隨著我國職業教育和高等教育的迅速發展，化工實訓類教學設備的應用範圍和需求量也得到了空前的增長。此類教學設備以非標設計居多，在滿足實訓教學功能的同時，對設備的安全性和可靠性提出了更高的要求。筆者根據多年的設計經驗，探討GB 21746—2008《教學儀器設備安全要求總則》中教學儀器設備安全要求在化工實訓類教學設備中的應用和實現其安全性的設計依據，並對GB 21748-2008《教學儀器設備安全要求 儀器和零部件的基本要求》在化工實訓類教學設備安全設計中的具體使用做了歸納。
1 GB 21746—2008《教學儀器設備安全要求總則》中教學儀器設備安全要求在化工實訓類教學設備中的應用和實現其安全性的設計依據
化工實訓類教學設備中壓力容器和壓力管道的安全要求 GB 21476—2008《教學儀器設備安全要求總則》規定教學設備及其零部件應有足夠的強度、剛度、穩定性和可靠性，但未指出保證強度、剛度、穩定性和可靠性的具體設計準則，對此筆者認為應以工業標準為依據進行相關的設計。化工實訓類教學裝置在高溫、高壓的工作條件下經常要用到壓力容器和壓力管道，為此化工實訓類教學設備中的壓力容器必須嚴格按照GB150—1998《鋼製壓力容器》、GB151—1999《管殼式換熱器》、JB/T 4735—1997《鋼製焊接常壓容器》等工業標準進行選材、設計、製造、安裝、檢驗和驗收。壓力容器的安全要求和安全管理也應嚴格按照TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》執行。壓力管道的設計按照GB 50316—2000《工業金屬管道設計規範》進行，其安全要求和安全管理嚴格按照TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程-工業管道》執行。
化工實訓教學設備保溫和保冷的安全要求 GB 21476—2008《教學儀器設備安全要求總則》中要求設備在高溫或低溫條件下運行不得對人體造成傷害，而化工實訓教學裝置的許多反應是在高溫或者低溫情況下進行的，這就要求設備在滿足功能上熱能要求的同時，設備外表麵的溫度不對人體造成傷害。具體到設備或者管道的保溫和保冷設計，必須參照GB/T 8715—2008《設備及管道絕熱設計原則》和GB/T 4272—2008《設備及管道絕熱技術通則》進行保溫和保冷材料的選擇和厚度的計算。
化工實訓教學設備中聯鎖裝置、鎖定裝置和報警裝置的應用 GB 21476—2008《教學儀器設備安全要求總則》提出了為保證教學儀器設備的內在安全性，應設置合理的聯鎖、鎖定裝置。化工實訓類教學設備的使用與實際的化工裝置運行具有很大的相似性，也會對裝置的溫度、壓力、流量等操作參數進行測量和監控，為保證裝置的平穩安全運行，設計化工實訓類教學設備時，通常也會引入聯鎖裝置、鎖定裝置和報警裝置，設置係統操作時的溫度、壓力和流量等的波動範圍，對其參數設定進行鎖定，同時將溫度、壓力和流量進行關聯，確保整個裝置的各種操作參數在安全的範圍內，一旦情況出現異常，啟動報警裝置同時依靠聯鎖裝置停機或停車，防止事故的發生。
化工實訓類教學設備中平台欄杆類設備的安全要求 化工實訓類教學裝置中通常會用到模仿工廠情景的平台欄杆、斜梯和直梯，在國標GB 21476—2008中並未對這類設備提出明確的安全要求。此類固定式鋼梯及平台的設計，在滿足裝置對場地要求的同時，可參照工業標準進行相關設計。其強度的校核可根據GB 50017—2003《鋼結構設計規範》進行，其安全要求應參照GB 17888.1～17888.4—2008《機械安全 進入機械的固定設施》和GB 4053.1～4053.3—2008《固定式鋼梯及平台安全要求》進行安全設計。