煤礦用隔爆水槽和隔爆水袋通用技術(shù)條件

MT 157—1996

中華人民共和國煤炭工業(yè)部1996—12—30批準(zhǔn) 1997—11—01實施

1 主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦用隔爆水槽和隔爆水袋的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則與標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦用隔爆水槽和隔爆水袋。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

GB／T 10111 利用隨機(jī)數(shù)骰子進(jìn)行隨機(jī)抽樣的方法

MT 113 煤礦井下用非金屬(聚合物)制品安全性能檢驗規(guī)范

3 術(shù)語

3．1 隔爆水槽 explosion-suppression water tub

阻止可燃?xì)怏w、煤塵爆炸傳播的盛水的倒梯形脆性塑料槽(以下簡稱水槽)。

3．2 隔爆水袋 explosion-suppression water bag

阻止可燃?xì)怏w、煤塵爆炸傳播的盛水的柔性塑料袋(以下簡稱水袋)。

4 技術(shù)要求

4．1 水槽、水袋應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)按規(guī)定程序?qū)徟膱D樣和文件制造。外購材料應(yīng)有合格證，經(jīng)檢驗合格后才能使用。

4．2 水槽、水袋的規(guī)格尺寸應(yīng)符合表1的要求。實際容水量不得小于公稱容積。

表1

4．3 經(jīng)套合堆碼靜載荷試驗后，水槽應(yīng)不變形，拆碼應(yīng)不困難。

4．4 經(jīng)墜落試驗后，水槽損壞率不得大于1／6。

4．5 經(jīng)超載荷試驗后，水槽應(yīng)不出現(xiàn)裂隙，并不得從安裝架中滑落下來；水袋應(yīng)無開口和撕裂。

4．6 經(jīng)熱穩(wěn)定試驗后，水槽、水袋變形后的溢流水量應(yīng)小于設(shè)計容水量的5％。

4．7 經(jīng)抗?jié)B漏試驗后，水槽、水袋不應(yīng)出現(xiàn)滲漏。

4．8 阻燃性能：

4．8．1 水袋試件的燃燒性能應(yīng)符合MT 113，第2．1、2．2條的規(guī)定。

4．8．2 硬質(zhì)塑料水槽試件，經(jīng)本標(biāo)準(zhǔn)5．7．2試驗后，其碳化長度不得大于25 mm。

4．9 試件的表面電阻值不得大于3×10⁸Ω。

4．10 水分布特性應(yīng)滿足下列要求：

4．10．1 水槽破碎所需爆炸壓力(以靜壓表示)不得大于16 kPa；水袋動作所需爆炸壓力(以靜壓表示)不得大于12kPa。

4．10．2 形成最佳水霧的動作時間不得大于150ms。

4．10．3 最佳水霧持續(xù)時間：對水槽不得小于250ms；對水袋不得小于160ms。

4．10．4 最佳水霧分散長度不得小于5 m。

4．10．5 最佳水霧分散寬度不得小于3．5m。

4．10．6 最佳水霧分散高度不得小于3m。

4．11 隔爆性能應(yīng)符合下列要求：

從爆源算起，爆炸火焰不得超過140m。

5 試驗方法

5．1 規(guī)格尺寸檢驗

用測量范圍0～1 m，最小分度值1 mm的鋼直尺，對試件的長、寬、高進(jìn)行測量。用測量范圍0～50kg，感量50g的臺稱對試件的容水質(zhì)量進(jìn)行測量。

5．2 套合堆碼靜載荷試驗

5．2．l 儀器和設(shè)備

a． 木板：寬度大于水槽上邊緣寬度20mm，長度大于水槽上邊緣長度20mm，厚度約30mm。

b． 臺秤：同5．1。

5．2．2 試驗步驟

10個水槽套合堆碼，木板平放在水槽垛上，使木板四邊都大于水槽外邊緣約10mm。在木板上均勻堆放載荷，分別稱量載荷和木板的質(zhì)量，使載荷與木板質(zhì)量之和為50．0±0．5kg。在載荷的作用下持續(xù)1h，然后去掉載荷和木板，拆垛逐個取下水槽。

注：水袋不進(jìn)行套合堆碼靜載荷試驗。

5．3 墜落試驗

墜落高度1m，自由下落到平整的混凝土地面上。同1個水槽要分別作下列2種方式的試驗：

水槽底部與地面平行，自由下落。見圖1a。

水槽底部與地面垂直，自由下落。見圖1b。

圖1

注：水袋不進(jìn)行墜落試驗。

5．4 超載荷試驗

5．4．1 儀器和設(shè)備

a． 水槽框架：用30mm× 30mm的角鋼制作，框架內(nèi)空尺寸比水槽上平面外壁尺寸大3～5mm，框架高度1．2m。

b． 水袋吊掛架：用30mm× 30mm的角鋼制作，兩支承橫梁上掛鉤之間的距離比水袋的寬度大20～30mm，吊掛高度1．2m。

c． 臺秤：同5．1。

5．4．2 試驗步驟

水槽嵌入安裝在水槽框架中，水袋吊掛在水袋支承架上。在水槽、水袋底部鋪設(shè)河砂，河砂的質(zhì)量等于水槽、水袋設(shè)計容水質(zhì)量，再把等于水槽、水袋設(shè)計容水量的1／2的水灌入水槽、水袋，放置1 h。

5．5 熱穩(wěn)定性試驗

5．5．1 設(shè)備

a． 恒溫柜：柜的內(nèi)空尺寸應(yīng)大于試件四周200mm，可控制溫度45±5℃。

b． 水槽框架：嵌入安裝水槽的框架同5．4．1a。

c． 水袋安裝架：同5．4．1b。

5．5．2 試驗步驟

對水槽取2個水槽試件嵌入安裝在水槽架上(見圖2a)；對水袋取2個試件吊掛在水袋安裝架上(見圖2b)。

圖2

把安裝好的水槽或水袋試件置入恒溫柜中，將45±5℃的水灌滿水槽或水袋試件。然后在試件下方放置接水容器，關(guān)閉恒溫柜門。當(dāng)柜內(nèi)溫度上升到45±5℃后，恒溫48h。

5．6．1 儀器和設(shè)備

a． 水槽框架：同5．4．1a。

b． 水袋支承架：同5．4．1b。

c． 臺秤：同5．1。

5．6．2 試驗步驟

嵌入安裝4個水槽試件或吊掛4個水袋試件。下方放置盛水容器，收集可能從試件滲漏出來的水。試驗在常溫下進(jìn)行，觀察24h。

5．7 阻燃性能試驗

5．7．1 水袋試件的阻燃性能試驗

按MT 113第二篇規(guī)定進(jìn)行。

5．7．2 硬質(zhì)塑料水槽試件的阻燃性能試驗

5．7．2．1 儀器和設(shè)備

a． 秒表：最小分度值0．2s。

b． 三角板：測量范圍0～300mm，最小分度值1 mm。

c． 噴燈。

5．7．2．2 試驗步驟

隨機(jī)抽取1個水槽，用鋼鋸截取1b個試件。試件尺寸為125mmXl3mm。在試件兩端25mm處用紅筆劃1標(biāo)線。安裝方式如圖3。

1—試驗架；2—試件；3—噴燈

圖3

把試件固定在試驗架上，試件的縱軸保持水平，橫軸與水平面成45°傾角。調(diào)節(jié)噴燈火焰呈藍(lán)色，火焰長度150～180mm，使火焰外焰與試件的自由端接觸30s，移開火焰觀察試件自熄后的碳化長度。共進(jìn)行10個試件的試驗。

5．8 表面電阻值測定

按MT 113第四篇規(guī)定進(jìn)行。

5．9 水分布試驗

5．9．1 儀器和設(shè)備

a． 鋼制爆炸管道1條：直徑2m，長度29m。

b． 高速攝影機(jī)或高速錄像機(jī)1臺；拍攝速度不小于250B／s。

c． 壓力傳感器4個：測量范圍0～98kPa，非線性±0．5％。

d． 火焰?zhèn)鞲衅?/SPAN>4個，響應(yīng)波長1～25μm。

5．9．2 試驗步驟

水槽或水袋試件安裝在管口內(nèi)0．3m處。水槽橫向嵌入安裝，水袋橫向吊掛。安裝高度為1．5m。在管口外7 m、偏離管道中軸線15 m處架設(shè)高速攝影機(jī)或高速錄像機(jī)，與爆炸同步拍攝水霧分布狀態(tài)。管道封閉端設(shè)容積為18m³或10m³甲烷爆炸室，甲烷濃度7．4％～8．0％。用電橋絲藥頭引爆，使水槽或水袋試件安裝處的爆炸壓力(以靜壓表示)分別不超過16kPa或12kPa。試件破碎或脫勾后，水被分散成水霧。觀察、記錄試件的破碎狀況和水霧在管口外的分布范圍，并對高速攝影或高速錄像資料進(jìn)行分析。

5．10 隔爆試驗

5．10．1 儀器和設(shè)施

a． 爆炸試驗巷道：主平巷長398m，凈斷面積7．2m2。巷道斷面呈半圓拱形，圓拱半徑1．6m。巷道兩幫安裝傳感器的間距：0～40m內(nèi)每隔10m安裝1個；>40～398m內(nèi)每隔20m安裝1個。

b． 壓力傳感器：測量范圍0～98kPa、0～196kPa和0～392kPa，非線性±0．5％，遲滯±0．5％。

c． 火焰?zhèn)鞲衅鳎和?/SPAN>5．9．1d。

d． 測試系統(tǒng)：頻率響應(yīng)3kHz。

5．10．2 試驗步驟

在主平巷距隔爆門7 m處，用0．14mm聚氯乙烯塑料薄膜封閉巷道，構(gòu)成容積為50m3的甲烷爆炸室，充入甲烷含量為8．0％～8．6％的空氣混合氣體。在巷道的7～150m之間均勻布置試驗煤塵，煤塵用量按巷道空間150g／m³計算。用220V交流電源點燃距隔爆門2m、高度1．9m處的電橋絲藥頭，引爆甲烷空氣混合氣體，使試驗煤塵飛揚形成煤塵云參與爆炸。水槽(或水袋)棚采用集中式布置，首列棚距隔爆門(爆源)100m，排間距1．2～3m，安裝高度1．9～1．95 m。水槽試件橫向嵌入安裝，水袋試件橫向吊掛。試件在同1安裝架上均勻放置。水槽(或水袋)棚每次用水量按巷道凈斷面積100L／m²計算。距爆源80～100m之間的爆炸火焰的平均速度控制在100～300m／s范圍，作3次試驗，觀其隔爆效果。

6 檢驗規(guī)則

6．1 出廠檢驗

6．1．1 產(chǎn)品由制造廠質(zhì)量檢驗部門檢驗，檢驗合格，并發(fā)給合格證后方可出廠。

6．1．2 按GB／T 10111在100個成品中隨機(jī)抽取10個樣品。按表2的規(guī)定進(jìn)行檢驗。

表2

注：①√為試驗項目，—為不試驗項目。

②水袋不作第4．3、4．4條檢驗。

6．2 型式檢驗

6．2．1 型式檢驗按本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求全部項目進(jìn)行(4．10條不合格的產(chǎn)品，不再作4．11條試驗)檢驗。對同型號、同材質(zhì)、同工藝、不同規(guī)格的系列產(chǎn)品，在抽樣檢驗時，只抽取1種規(guī)格的產(chǎn)品作全項目檢驗。其余規(guī)格的產(chǎn)品應(yīng)分別抽取6個樣品作水分布試驗。

6．2．2 產(chǎn)品在下列情況之一時，應(yīng)進(jìn)行型式試驗：

a． 試制的新產(chǎn)品；

b． 連續(xù)批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，每3年進(jìn)行1次；

c． 在設(shè)計、工藝、材料及配方有重大改變，影響產(chǎn)品性能時；

d． 轉(zhuǎn)產(chǎn)時；

e． 停產(chǎn)1年后再生產(chǎn)時；

f． 技術(shù)監(jiān)督部門抽查時。

注：凡符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸的水槽、水袋，在作型式檢驗時免作4．1l條檢驗。

6．2．3 抽樣方法

從500個出廠合格產(chǎn)品中，按GB／T 10111進(jìn)行隨機(jī)抽樣。

樣品數(shù)量：見表3。

表3

6．2．4 檢驗順序和質(zhì)量判定原則

檢驗順序：水槽或水袋按表2的順序進(jìn)行。

判定原則：出廠檢驗或型式試驗時，尺寸檢驗、超載試驗、抗?jié)B漏試驗、阻燃試驗、表面電阻值測定、水分布試驗和隔爆性能試驗等主要指標(biāo)中任何1個項目不合格時，判定該批產(chǎn)品為不合格品；套合堆碼試驗、隧墜落試驗和熱穩(wěn)定試驗等一般指標(biāo)中有2個項目不合格時，判定該批產(chǎn)品為不合格品。

7 標(biāo)志、包裝、運輸和貯存

7．1 標(biāo)志

每個水槽或水袋上均應(yīng)有字跡清晰的銘牌，銘牌包括下列內(nèi)容：

a． 廠名或廠標(biāo)；

b． 產(chǎn)品名稱和規(guī)格型號；

c． “安全標(biāo)志”和編號；

d． 生產(chǎn)日期。

7．2 包裝

7．2．1 產(chǎn)品包裝外壁應(yīng)有明顯的文字和符號標(biāo)志，內(nèi)容包括：

a． 廠名或廠標(biāo)；

b． 產(chǎn)品名稱和規(guī)格型號；

c． 輕放、防雨淋標(biāo)記；

d． 出廠日期。

7．2．2 水槽采用紙箱包裝，每箱水槽不超過10個，紙箱強度應(yīng)能承受500N靜壓力；水袋用紙箱或編織袋包裝，每箱或每袋裝50個。

7．2．3 包裝箱或袋內(nèi)應(yīng)有下列文件：

a． 裝箱清單；

b． 產(chǎn)品合格證；

c． 產(chǎn)品說明書。

7．3 運輸和貯存

產(chǎn)品包裝應(yīng)符合鐵路、公路運輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定。存放產(chǎn)品的庫房應(yīng)通風(fēng)良好。水槽的堆碼高度不得超過3箱。

附加說明：

本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部科技教育司提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化委員會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究總院重慶分院負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人周奠邦、陳榮德。

本標(biāo)準(zhǔn)委托煤炭科學(xué)研究總院重慶分院負(fù)責(zé)解釋。