废纺织纤维再生过程梳理机火花报警测试细则

废纺织纤维再生过程梳理机火花报警测试细则一、测试目的废纺织纤维再生过程中，梳理机作为关键设备，其高速运转的锡林、刺辊等部件与含有金属杂质、硬杂物的废纤维摩擦易产生火花，可能引发火灾或粉尘爆炸事故。本测试旨在通过模拟实际生产中的火花场景，验证火花报警系统的响应灵敏度、报警准确性及联动保护功能的有效性，确保设备在再生纤维处理过程中的安全运行。测试需覆盖系统硬件性能、软件算法逻辑及极端工况适应性，重点解决废纤维含杂率高、环境粉尘浓度大导致的探测干扰问题，为设备日常维护与安全管理提供技术依据。二、测试环境与设备要求（一）环境条件测试环境需满足以下条件：温度5-40℃，相对湿度45%-75%，避免强电磁干扰（如变频器、高压设备）及直射光源。梳理机周围应设置符合GB32276-2025要求的除尘系统，管道风速控制在10-20m/s，粉尘浓度需低于爆炸下限的50%。测试区域需划分安全警戒区，配备应急灭火装置（如氮气灭火系统或水基喷淋装置），并确保测试人员佩戴防静电防护用品。（二）设备配置火花报警系统传感器：采用高分辨率红外CCD传感器（像素≥1280×720），探测波长覆盖780-1400nm近红外波段，响应时间≤100ms，误报率每月≤1次。传感器外壳需达到IP67防护等级，采用航空铝材质，安装角度与管道轴线呈45°，探测范围覆盖管道横截面100%。控制器：搭载ARM芯片及EeOS实时操作系统，支持图像灰度对比算法，可存储2000条以上事件记录。具备4路继电器输出（用于联动停机、喷淋控制），通信接口支持Modbus协议，便于数据上传至监控平台。联动装置：包括双气缸排杂机构（开启时间≤8ms，关闭时间≤5ms）、氮气灭火模块（喷射压力0.6-0.8MPa）及设备急停单元，排杂通道直径≥50mm，可排出30mm以内引燃纤维团。测试辅助设备火花模拟器：可产生Φ0.5-3mm、持续时间1-10ms的可见光/红外火花，模拟金属摩擦（如铁-铁、铜-铁碰撞）及纤维燃烧火花，调节频率0-5次/秒。环境模拟器：包括粉尘发生器（可产生棉尘、化纤粉尘，浓度0-500g/m³）、光源干扰装置（模拟车间LED灯光、阳光直射），用于测试系统抗干扰能力。计量仪器：红外热像仪（分辨率640×512，测温范围-20-150℃）、高速摄像机（帧率≥1000fps）、示波器（带宽≥100MHz）及标准电压源（精度±0.1%），用于记录火花参数及系统响应时间。（三）样品准备测试用废纺织纤维需包含以下类型，按质量比混合：棉纤维30%、涤纶纤维40%、腈纶纤维20%、混杂纤维（含金属屑、砂石）10%。纤维长度控制在20-100mm，含水率8%-12%，需通过10目筛网去除直径＞5mm的硬杂物。每组测试样品量不少于5kg，分装于密封袋中备用。三、测试内容与步骤（一）系统硬件检查传感器安装校验检查传感器与管道壁的垂直度偏差≤±2°，镜头清洁度（无油污、纤维附着），采用塞尺测量安装间隙（应符合设备说明书要求，通常为15-25mm）。用激光水平仪校准双探头间距，确保探测区域无重叠盲区，在管道直径≤300mm时，探头间距宜为1.5倍管径；直径＞300mm时，需增加探头数量。控制器功能自检接通电源，观察启动自检过程（应在30秒内完成，无故障代码显示），检查人机界面显示是否清晰，按键响应是否灵敏。通过控制器菜单进入“系统诊断”模式，依次测试声光报警器（分贝值≥90dB@1m）、继电器输出（触点吸合电阻≤1Ω）及通信链路（数据传输延迟≤100ms）。（二）灵敏度测试静态灵敏度测试将火花模拟器固定于传感器正前方300mm处，设置火花直径Φ0.5mm、持续时间1ms，以1次/秒的频率触发火花，记录系统报警响应时间（要求≤100ms）。逐步减小火花直径（0.5mm→0.3mm→0.1mm），每种规格测试10次，统计报警成功率，应达到100%响应（Φ0.5mm）、≥90%响应（Φ0.3mm）。动态灵敏度测试在梳理机进料口处安装输送带（速度1-5m/s可调），将载有金属片（Φ1-3mm）的纤维样品置于输送带上，模拟纤维流中的火花源。设置传感器灵敏度等级（按T/CNTAC235-2025要求，分为1-5级，1级最高），从等级3开始测试，记录不同速度下的报警准确率，要求在3m/s时准确率≥95%，5m/s时≥90%。（三）抗干扰能力测试粉尘干扰测试启动粉尘发生器，向管道内通入棉尘，控制浓度分别为50g/m³、200g/m³、500g/m³，在每种浓度下触发10次标准火花（Φ1mm，3ms），记录误报次数（要求≤1次/100次）。测试结束后检查传感器镜头积尘情况，用无尘布清洁后复测灵敏度，衰减量应≤10%。光源干扰测试分别用2000lux白炽灯、5000luxLED灯及8000lux模拟阳光直射传感器镜头，在每种光源条件下进行10次火花触发，系统应无虚假报警，报警延迟时间变化≤20ms。（四）联动功能测试报警-排杂联动测试设置火花模拟器频率3次/分钟，当系统报警时，记录排杂门开启时间（要求≤8ms）、排杂通道开启持续时间（0.5-1.0秒可调）及关闭密封性（用0.2MPa压缩空气检测无泄漏）。连续测试100次排杂动作，统计成功率（要求100%），检查气缸活塞杆有无卡滞，橡胶密封件是否磨损。灭火-停机联动测试模拟火花持续产生场景（频率5次/秒，持续3秒），验证系统是否在报警后200ms内启动氮气喷淋（喷射量≥0.5L/s），同时切断梳理机主电机电源（接触器分断时间≤50ms）。测试3次循环启停，检查灭火模块复位功能及设备重启时的自检流程是否正常。（五）极端工况测试高含杂率测试在纤维样品中加入5%（质量比）的金属屑（Φ0.5-2mm），以梳理机额定产量的120%进料，连续运行30分钟，记录系统报警次数及误报率（要求误报≤3次/小时）。测试结束后拆解传感器，检查镜头是否因金属摩擦火花飞溅而受损。低温低湿度测试将环境温度降至5℃，相对湿度45%，稳定2小时后进行灵敏度测试，对比常温（25℃）下的响应时间偏差（应≤±15%），检查控制器显示屏有无结霜、按键有无失灵。四、判定标准与数据记录（一）判定指标核心性能指标响应时间：从火花产生到系统报警信号输出≤100ms，联动装置动作延迟≤200ms。灵敏度：可探测最小火花直径Φ0.3mm（持续时间1ms），动态条件下（3m/s）报警准确率≥95%。抗干扰性：粉尘浓度500g/m³时误报率≤1次/100次，光源干扰下无虚假报警。联动功能：排杂成功率100%，灭火装置启动时间≤200ms，设备急停可靠性100%。否决项出现以下情况之一，判定测试不合格：（1）静态灵敏度测试中Φ0.5mm火花报警成功率＜100%；（2）联动装置响应时间＞300ms或排杂通道泄漏；（3）极端工况测试中出现系统死机或数据丢失；（4）传感器镜头在测试后出现裂纹或永久性污染。（二）数据记录要求测试过程中需实时记录以下数据，填写《梳理机火花报警系统测试记录表》：环境参数：温度、湿度、粉尘浓度、大气压力，每10分钟记录一次；火花参数：直径、持续时间、频率及能量（通过示波器测量）；系统响应：报警时间、继电器动作顺序、喷淋压力及排杂次数；故障信息：误报时间、故障代码、异常现象描述及处理措施。测试原始数据需保存电子版（CSV格式）及纸质版，由测试人员与审核人员双签字确认，归档保存期限不少于3年。五、测试注意事项与维护建议（一）安全防护测试区域需设置警示标识，配备ABC型灭火器（≥2具）及应急喷淋装置，测试人员必须佩戴护目镜、防静电服及绝缘手套。火花模拟器与梳理机之间应设置防火隔离带（距离≥1.5m），测试结束后需清理管道内残留纤维，并用压缩空气吹扫传感器镜头。（二）系统校准周期日常校准：每班开机前进行灵敏度自检（使用控制器自带的测试按钮），每周用标准光源校准传感器（偏差应≤±5%）。定期校准：每季度进行动态灵敏度测试，每年开展一次全项目测试，校准记录需纳入设备管理档案。（三）维护建议传感器维护：每月用无水乙醇清洁镜头，检查电缆屏蔽层接地电阻（应≤4Ω），发现镜头划伤或信号衰减＞15%时需及时更换。排杂机构保养：每周清理排杂通道内的纤维堵塞，每月对气缸加注润滑油（型号ISOVG32），检查密封件老化情况（建议每1.5年更换一次）。软件升级：每年联系设备厂家获取最新算法固件，通过U盘或远程方式升级控制器程序，确保抗干扰算法与新型纤维杂质特征匹配。六、附录：常见故障处理故障现象可能原因处理措施频繁误报镜头积尘、灵敏度设置过高、光源干扰清洁镜头；降低灵敏度等级（如从A2档调至A3档）；加装遮光罩报警无动作继电器触点氧化、气源压力不足、联动线路断路打磨触点；调节气源至0.6-0.8MPa；用万用表检测线路通断传感器无信号电源故障、通信协议不匹配、CCD芯片损坏检查24V直流电源；重新