DB14∕T 1006-2014 矿用自动抑爆装置

DB14DB14/T1006—2014矿用自动抑爆装置2014-09-20发布2014-10-20实施山西省质量技术监督局发布IDB14/T1006—2014前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14要求 25试验方法 46检验规则 97标志、包装、运输及贮存 10DB14/T1006—2014本标准依据GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由山西煤矿安全监察局、山西省晋城市质量技术监督局提出。本标准由山西煤矿安全监察局归口。本标准主要起草单位：山西兰花汉斯瓦斯抑爆设备有限公司。本标准参与起草单位：山西新思备科技股份有限公司。本标准主要起草人：H.Spath、P.L.deBeer、喻晟、安多刚、韩盎。DB14/T1006—20141矿用自动抑爆装置本标准规定了矿用自动抑爆装置（以下简称装置）的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本标准适用山西省辖区内矿用自动抑爆装置的设计、制造、安装和检验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB150压力容器GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验B：高温GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Db：交变湿热（12h+12h循环）GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB3836.2爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB3836.4-2010爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB4208外壳防护等级（IP代码）GB5099钢质无缝气瓶GB5100钢质焊接气瓶GB/T10111随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T18154监控式抑爆装置技术要求MT209-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT210-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT694-1997矿用自动隔爆装置通用技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1在爆炸发生的瞬间，通过自动探测、识别爆炸信号和高速喷出抑爆介质，将爆炸火焰主动抑制或阻隔的装置。3.2传感控制器件DB14/T1006—20142探测和处理燃烧、爆炸信息，触发抑爆器的器件，由传感器、控制器组成。3.3抑爆器贮存和喷撒抑爆剂的部件，包括压力容器、启动机构等部件。3.4传感控制器件响应时间由触发源作用于传感器到控制器输出信号之间的时间间隔。3.5喷撒滞后时间抑爆器接收到动作信号到抑爆器喷出抑爆剂的时间间隔。[GB/T18154]3.6成雾时间抑爆器从喷出抑爆剂到形成有效雾面状态的时间间隔。[GB/T18154]3.7雾面持续时间有效雾面的持续时间。[GB/T18154]3.8喷撒率抑爆器喷撒出的抑爆剂质量与原充装抑爆剂质量之比。[GB/T18154]3.9测试信号用于系统测试的可控信号。3.10模拟器用于生成能被抑爆装置识别的反馈信号，兼具测试和显示设备状态和功能参数的模拟测试装置。4要求4.1制造要求装置应符合本标准的要求，并按规定程序审批的设计图样和技术文件制造。4.2外观a)铭牌与标志应字迹清晰、内容正确、安装牢固；b)抑爆装置的各部分涂层不应起泡、龟裂和脱落；c)显示屏状态显示清晰、有效，插件和螺栓应紧固可靠；d)高压软管和电缆线束无缠绕，无外部载荷，外层不应受损。4.3环境适应性产品在下列条件下应能正常工作：a)环境温度：-20℃~+50℃;b)相对湿度：≤98%;c)大气压力：80kPa～106kPa；DB14/T1006—20143d)电源电压波动范围（额定电压）：75%～110%。4.4安装装置应便于安装，安装后应不影响其它设备的正常运行。4.5传感器4.5.1灵敏度a)传感器应能被距镜头50mm处的测试信号触发；b)传感器应能被监测范围内距镜头1m处直径为500mm的爆炸火焰触发。4.5.2监测范围不小于60°锥角。4.6控制器4.6.1显示功能应正确显示电源、传感器、控制器、抑爆器及装置自身的工作状态。4.6.2控制功能当控制器接收到传感器输入的爆炸信号时，应能自动输出抑爆器驱动信号。4.6.3通讯接口应提供监控、级联用的通讯接口。4.7传感控制器件4.7.1响应时间不大于5ms。4.7.2传感控制器件的防护等级应符合IP54。4.7.3对距离1m处的电焊光、氧-乙炔切割火焰、矿灯、日光灯等伪信号光谱不做出反应，并对爆炸信号做出反应。4.8抑爆器4.8.1性能参数a)喷撒滞后时间：≤5ms；b)成雾时间：≤120ms（8㎡断面）；c)雾面持续时间：≥1000ms；4.8.2压力容器钢质无缝气瓶性能应符合GB5099的规定，钢质焊接气瓶应符合GB5100的规定。其它压力容器应符合GB150的规定。4.8.3抑爆介质DB14/T1006—20144抑爆介质应使用对人体安全的介质。4.9整机性能4.9.1监控和状态显示装置通电后开启自检功能，运行期间装置应能持续监控并显示各电气部件及系统运行状态，出现故障后装置能自动显示并报警，能够根据需要将所有运行信息远程传递至其它地点。4.9.2传感器镜头清洗装置对传感器镜头的冲洗应在5s内将镜头冲洗干净，无固体残留物。使传感器灵敏度达到本标准第4.5.1a）条的要求。4.9.3模拟启动4.9.3.1电气部分装置应具备利用模拟器测试相关电气系统启动过程状态的功能，并显示正常启动和启动故障情况下的监测信息。4.9.3.2机械部分装置应具备在不释放抑爆介质状态下进行模拟启动的功能，在模拟启动过程中测试抑爆器启动机构的运行是否正常及显示相关线路和部件的动作信息，并显示抑爆器压力容器内压力值。4.9.4安全性能4.9.4.1装置所有部件的防爆性能应符合GB3836.1、GB3836.2和GB3836.4的要求，启动机构应采用无明火设计，在安全性试验中不能引起CH4与空气混合气体的爆炸。4.9.4.2火花点燃应符合GB3836.4中第10.1条的要求。4.9.4.3绝缘电阻与耐压应符合MT694中第4.3.4条的要求。4.9.4.4装置应具备安全模式，以防止出现意外喷撒。4.9.5工作稳定性通过本标准第5.19条试验后,应满足本标准第4.5.1a）、4.7.1和4.9.1条的要求。4.9.6抗振性经振动试验后，应符合本标准第4.5.1a）、4.7.1和4.9.1条的要求。4.9.7抗冲击性经冲击试验后，应符合本标准第4.5.1a）、4.7.1和4.9.1条的要求。4.9.8电磁兼容性在抗干扰试验中，装置性能应符合本标准第4.9.1和4.9.3.1条的要求。4.9.9运输可靠性包装后的产品经模拟汽车运输试验后，应符合本标准第4.5.1a）、4.7.1和4.9.1条的要求。DB14/T1006—201454.9.10抑爆性能a)对巷道型自动抑爆装置，分别进行近、远距离的抑爆试验，装置喷嘴面后3m之外无爆炸火焰；b)对机载型自动抑爆装置，进行3次，在抑爆器喷嘴面后3m之外无爆炸火焰，且喷嘴后3m处的温度不得大于100℃,最高温度持续时间不大于2秒，压力值不得超过0.5MPa。5试验方法5.1外观检验用目测和感观检查。5.2环境适应性试验a)高低温性能试验按GB/T2423.1、GB/T2423.2的方法进行；b)交变湿热试验按GB/T2423.4的方法进行；c)电源电压波动试验按MT210中第10章的方法进行。5.3传感器灵敏度测试a)在正常工作状态下以测试信号作用于传感器，测试信号至传感器距离50mm，测试传感器信号输出；b)传感器正常工作状态下，将传感器放置于内径为500mm管道的内部并距管口1m的位置，在管道口产生能够覆盖管道口的爆炸火焰，测试传感器信号输出。5.4控制器显示功能测试将模拟器与控制器连接，使控制器处于正常工作状态，通过模拟器模拟产生各部件正常工作及故障信号，观察控制器的显示状态。5.5控制器控制功能测试将模拟器接入装置，使装置处于正常工作状态，用测试信号触发装置的传感器，检测控制器的输出。5.6控制器通讯接口测试将模拟器与控制器连接，使控制器处于正常工作状态，用数字测量仪检测监控、级联接口的输出信5.7传感控制器件响应时间测试传感控制器件处于正常工作状态并互相连接，测试信号和控制器输出端与数字示波器相联，由数字示波器测试并记录信号源输出时刻和控制器输出的时刻。响应时间由公式1计算：-t0~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~（1）式中：t—传感控制器件响应时间，ms；to—信号源输出时刻，ms；t1—控制器输出时刻，ms。5.8防护性能试验DB14/T1006—20146按GB4208中IP54规定进行。5.9传感控制器件抗干扰性能试验传感器处于正常工作状态下，分别使用电弧焊机200A的焊接电弧、氧-乙炔切割中性焰、锂电矿灯、探照灯（卤素75000坎）在传感器前方1m处作用于传感器，测试传感器的输出信号。以上试验完成后，按本标准第5.3a）条的内容复测传感器灵敏度。5.10抑爆器喷撒滞后时间、成雾时间、雾面持续时间和喷撒率测试试验5.10.1试验步骤将装有已称量抑爆介质的抑爆装置安装于≥8m2垂直悬挂的背景前，抑爆器喷嘴中心与背景中心重叠，装置处于正常工作状态。以测试信号触发装置使抑爆器动作，用高速摄像机(≥1000幅／s)拍摄抑爆器喷撒过程，待喷撒结束后用台秤称量抑爆器中剩余的抑爆介质。5.10.2结果处理a)由高速摄像机拍录的图片按定义计算喷撒滞后时间、成雾时间和雾面持续时间；b)喷撒效率由公式2计算：~~~~~~~~~~~~~~~~~~（2）式中：η—喷撒率，%;mo—喷撒前抑爆器充装抑爆剂质量，kg；m1—喷撒后抑爆器剩余抑爆剂质量，kg。5.11压力容器检验钢质无缝气瓶按GB5099中有关方法进行。钢质焊接气瓶按GB5100中有关方法进行。其它压力容器按GB150的有关方法进行。5.12监控和状态显示测试确认抑爆装置连接状态无误后，开机进行系统自检，检查装置输出界面显示状态；分别断开传感器、抑爆器，模拟线路连接出错的场景，检查装置输出界面显示状态；试验过程全程检查控制器信息传输接口的输出状态。5.13传感器镜头清洗功能试验5.13.1试验条件a)传感器镜头表面覆盖3mm厚煤尘，85%煤尘粒度小于0.075mm；b)试验水压不小于0.5MPa。5.13.2试验步骤a)将煤尘与水混合物涂于传感器镜头表面，厚度不小于3mm；b)将传感器表面煤尘烘干或自然风干；c)启动装置的自动清洗功能，对传感器镜头进行一个清洗周期且时间不大于5s；d)清洗完成的传感器按本标准第5.3a）条复测。DB14/T1006—201475.14电气部分的模拟启动测试用模拟器取代抑爆器接入抑爆装置，开机确认运行正常后，用测试信号触发抑爆装置，模拟器应正常启动。5.15机械部分的模拟启动测试将模拟器连接抑爆器，并共同接入抑爆装置，开机确认运行正常后，用测试信号触发抑爆装置，抑爆器启动机构应正常启动，且模拟器显示抑爆器压力容器内的压力值。重置启动机构，并拆除模拟器后，抑爆器状态正常且抑爆装置显示正常。5.16安全性试验将组装好但未装抑爆剂的待测抑爆装置安放于体积不小于10m3的封闭空间内，向封闭空间内充入CH4气体，得到体积浓度为9.0%～9.5%的CH4与空气均匀混合气体，然后对待测抑爆装置通电使其处于工作状态，并用测试信号启动抑爆装置，试验进行3次。5.17火花点燃试验按GB3836.4中第10.1条的要求进行。5.18绝缘电阻与耐压试验绝缘电阻与耐压试验应按MT210中第7章及第8章的方法进行。5.19工作稳定性试验抑爆装置置于正常工作状态，工作100h后，检查控制器显示屏的显示内容，确认装置及各部件工作状态。按本标准第5.3a）、5.7和5.12条复测。5.20抗振性能试验按MT210中第25.1、25.2条的方法进行试验。试验后，按本标准第5.3a）、5.7和5.12条复测。5.21抗冲击性能试验按MT210中第26.1、26.2条的方法进行试验。试验后，按本标准第5.3a）、5.7和5.12条复测。5.22电磁兼容性试验按MT210中第29章的方法进行试验。试验后，按本标准第5.12和5.14条复测。5.23模拟运输试验按MT210中第27章方法进行试验，严酷等级为频率4Hz，加速度30m/s2，试验时间2h。试验后，按本标准第5.3a）、5.7和5.12条复测。5.24抑爆性能试验5.24.1巷道型自动抑爆装置抑爆性能试验5.24.1.1试验条件a)爆炸试验巷道：长度不小于35m，净断面积不小于5㎡巷道；DB14/T1006—20148b)试验煤尘挥发分＞40%；85%粒径小于0.075mm；c)爆炸气体:体积百分比浓度为9.0%～9.5%的CH4与空气均匀混合物，体积50m³;d)点火源：2只8号工业电雷管用引火药头或能量为约200焦耳的点火源，且该点火源不应触发装置传感器。5.24.1.2试验步骤a)根据图1所示位置在巷道内安装点火源并在两侧安装测试用火焰传感器；注：1——点火源：△2——抑爆装置喷嘴：○3——测试用火焰传感器：■图1巷道型自动抑爆装置抑爆性能试验示意图b)甲烷爆炸室内甲烷浓度采样点不少于8个，布置如下：至少3个甲烷浓度采样点位于距离顶端200mm处的爆炸室前、中和后的位置；至少2个甲烷浓度采样点位于整个巷道的高度中心位置，分别在爆炸室前、后部安装；至少2个甲烷浓度采样点位于距离巷道底部高度200mm的爆炸室中段；至少1个甲烷浓度采样点在点火源的位置。c)按图1的要求将抑爆装置的喷嘴安装于图中抑爆位置1处；d)用0.14mm聚氯乙烯塑料薄膜封闭巷道，构成体积为50m³的甲烷爆炸室，塑料薄膜后方沿巷道每隔一米均匀撒布1kg煤粉；e)在甲烷爆炸室内充入爆炸气体，开启搅拌装置，搅拌均匀后分别在b）项规定的甲烷浓度采样点测试瓦斯浓度，点火源位置的瓦斯浓度应在9.0%～9.5%范围内，顶部和底部瓦斯浓度差不大于20%；f)点爆CH4与空气混合物，用测试用火焰传感器监测爆炸火焰到达位置；g)前次试验抑制成功后，按图1的要求将抑爆装置的喷嘴安装于图中抑爆位置2处，重复上面d）至f）的试验步骤；h)各次试验之间应清空试验巷道，不得有残留的抑爆介质影响下一次试验效果；i)试验结果满足本标准第4.9.10a）条的要求。5.24.2机载型自动抑爆装置抑爆性能试验5.24.2.1试验条件a)试验用样机：可以是采掘机实物或其金属模型，当采用模型时其外部应密闭，内部应充填排空，按实际机械尺寸1:1制作；b)爆炸试验巷道：长度不小于17m，净断面积约10m2的巷道；c)试验煤尘挥发分＞40%；85%粒径小于0.075mm；d)爆炸气体:体积百分比浓度为9.0%～9.5%的CH4与空气均匀混合物，体积50m3；DB14/T1006—20149e)点火源：2只8号工业电雷管用引火药头或能量约为200焦耳的点火源，且该点火源不应触发装置传感器。5.24.2.2试验步骤a)按图2所示位置安装点火源，并按本标准第5.24.1.2b）条的要求安装布置甲烷浓度采样点；b)将试验用样机截割头放置于点火源附近，并将抑爆装置安装于试验用样机上；测试用火焰传感器安装于巷道两侧，从抑爆装置喷嘴面后1m开始每隔2m安装一只，每侧各装c)装置喷嘴面后3m处巷道顶端分别安装一只温度传感器和一只动态压力传感器；d)用0.14mm聚氯乙烯塑料薄膜封闭巷道，构成体积为50m³的甲烷爆炸室。塑料薄膜后方沿巷道每隔一米均匀撒布1kg煤粉；e)在甲烷爆炸室内充入爆炸气体，搅拌均匀并在各采样点测试其气体浓度。各采样点的气体体积百分比浓度应达到本标准第5.24.1.2e）条的要求；f)点爆CH4与空气混合物，用测试用火焰传感器监测爆炸火焰到达位置，试验进行3次，各次试验之间应清空试验巷道，不得有残留的抑爆介质影响下一次试验效果；g)试验结果满足本标准第4.9.10b）条的要求。注：1——点火源：△;2——抑爆装置喷嘴：○;3——测试用火焰传感器：■;4——动态压力传感器：

;5——温度传感器：◆。图2机载型自动抑爆装置抑爆性能试验示意图6检验规则6.1检验分类及项目装置检验分为出厂检验和型式检验，检验内容及标准见表1内容。DB14/T1006—2014序号检验项目技术要求检验方法出厂检验型式试验1外观4.25.1○○2环境适应性4.35.2-○3传感器灵敏度○○4.5.1b）5.3b）-○4控制器显示功能4.6.15.4○○5控制器控制功能4.6.25.5○○6控制器通讯接口4.6.35.6-○7传感控制器件响应时间4.7.15.7-○8传感控制器件防护性能4.7.25.8-○9传感控制器件抗干扰性能4.7.35.9-○抑爆器性能参数4.8.1-○压力容器性能4.8.2-○监控和状态显示4.9.1○○传感器镜头清洗功能4.9.2-○电气部分模拟启动4.9.3.1○○机械部分模拟启动4.9.3.2-○安全性试验4.9.4.1-○火花点燃试验4.9.4.25.17-○绝缘电阻与耐压试验4.9.4.3-○工作稳定性4.9.55.19○○20抗振性4.9.65.20-○21抗