煤矿在用大型固定设备多保护选择执行的建议

百科   2024-11-18 21:35   江苏  

煤矿在用大型固定设备采用多项标准相关条款选择性的建议

山西新景矿煤业有限责任公司机电工区  刘利炜

煤矿在用大型固定设备相关标准种类较多,有国家标准、安全生产行业标准、煤炭行业标准等,而且每个标准的提出单位、归口单位、起草单位也各不相同。

应急管理部2024年 第3号公告根据安全生产标准优化评估结论,决定废止67项安全生产行业标准,其中与煤矿大动力设备相关的安全性能检测标准于2024年12月31日废止。为此针对替代的标准进行研究分析,解析标准条款变化,为煤矿大动力设备安全运行提供保障。
国家标准(GB)是基础,行业标准(MT)严格于国家标准,而安全生产行业标准(AQ)是国家安全监管总局  国家煤矿安监局(安监总规划【2012】99号)《煤矿在用安全设备检测检验目录(第一批)》和山西煤矿安全监察局(晋煤监技装【2013】161号)《山西煤矿安全生产检测检验目录(第一批)(2013年修订)》规定采用AQ标准进行检测及判定的,2025年1月1日以后,MT标准将取代AQ标准对煤矿大动力设备进行安全性能检测及判定。
分析解读每个标准相关内容,发现其各个标准之间的某个规定内容存在不同之处,为此有必要对每个相关标准规定进行分析,对于不同标准规定的内容应该有选择性的应用到我公司在用大型固定设备的安全运行检查及设备安全性能检测当中,有助于设备的安全运行。

以下是对地面主要通风机、空气压缩机设备相关标准种类进行列举并对相互之间的不同之处进行解读发析,提出选择性要求。

一、空气压缩机

(一)安全生产行业标准:AQ1013-2005《煤矿在用空气压缩机安全检测检验规范》,本标准由矿用产品安全标志办公室提出、由国家安全生产监督管理局归口。主要起草单位:矿用产品安全标志办公室、国家安全生产抚顺矿用设备检测检验中心、河南煤矿安全监察局,本标准为首次发布。国家安全生产监督管理局发布、2005年8月1日实施。

(二)煤炭行业标准:MT/T1203-2023《煤矿在用产品安全检测检验规范空气压缩机》,本标准由国家矿山安全监察局政策法规和科技装备司提出、由煤炭行业煤矿专用设备标准技术委员会归口。起草单位:安标国家矿用产品安全标志中心有限公司、煤科(北京)检测技术有限公司、安徽矿安检测技术服务有限公司、煤炭科学技术研究院有限公司、国家矿山安全监察局内蒙古局安全技术中心、湖南安标检验认证有限公司、山西安标检测认证有限公司、国家矿山安全监察局山西局、神东煤炭集团公司、山东能源集团有限公司、国家矿山安全监察局河南局,本标准为首次发布。国家矿山安全监察局发布、2023年7月1日实施。

在煤矿,螺杆(回转、容积式)空气压缩机使用较为普遍,在安全性能检测检验中遇到一些问题,经过参照其他相关标准规定应对AQ1013-2005《煤矿在用空气压缩机安全检测检验规范》相关检测标准进行改进。

空气压缩机安全检测检验标准变化情况对比表

序号

标准条款内容

AQ1013-2005

MT/T1203-2023

结论

1

振动

5.11条:应符合GB/T6075.4的规定。

GB/T6075.4《机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第4部分:具有滑动轴承的燃气轮机组》相关标准,结合参照晋应急发【2020(235)号】文,山西省应急厅关于印发《煤矿在用设备安全检测检验报告格式的通知》附件3:报告格式内容,振动烈度规定在A/B区域,查找GB/T6075.4标准,A/B区为≤4.5mm/s。

4.6.5条:

1.固定螺杆式驱动功率≤90kW时,振动烈度为7.1mm/s;

2.固定螺杆式驱动功率>90kW时,振动烈度为11.2mm/s。

  3.移动螺杆式振动烈度为18mm/s。

参照MT/T687-2009《煤矿井下用空气压缩机》、AQ2055-2016《金属非金属矿山在用空气压缩机安全检验规范 第1部分:固定式空气压缩机》关于振动的规定:应符合GB/T7777的规定。GB/T7777-2021《容积式压缩机机械振动测量与评价》规定:螺杆空气压缩机采用弹性联轴器直联,机头为滚动轴承,刚性连接振动速度为≤7.1mm/s、皮带连接或底座带减振器振动速度为≤11.2mm/s;移动式18mm/s。

2

检测周期

    9.检测周期为每三年至少一次。

6.1.1条:定期检验。正常使用时,每1年应至少进行一次检验。

6.1.2条:下列情况之一时应进行检验,并可代替定期检验:

a)因故停用一年以上,重新恢复使用之前;

b)维修后结构、材料有较大改变时;

c)矿山安全监管监察部门提出要求时。

应按照国家、山西省检测目录及参照AQ2056-2016《金属非金属矿山在用空气压缩机安全检验规范 第2部分:移动式空气压缩机》要求在用空气压缩机检验周期为一年一次。参照MT/T687-2009对于型式检验规定:正常生产每隔三年时,应进行周期性检验,AQ标准中规定检测周期至少三年一次应属于型式检验周期不属于煤矿在用设备的检验周期。

我认为空压机和主通风机等大动力设备的检验周期除了在用设备定期检测还应包括投运前设备安全性能检测。

 

 

3

噪声

5.10条:按GB 4980方法,测得的机房内噪声不得超过90 dB。

4.6.4作业人员每天连续接触空压机所在作业场所噪声时间达到或者超过8h的,噪声声级限值为85dB(A),每天接触噪声时间不足8h的,可按照实际接触时间减半、噪声声级限制增加3 dB(A)的原则确定其声级限制。

 

噪声不得超过90 dB调整为85dB

4

比功率

5.9条:比功率(风冷)为≤6.3kW/m3·min

删除了比功率的相关规定


5

安全保护装置

5.3条安全保护装置:有下列情况之一时能报警、空压机自动停车。

1.排气温度超过120℃;

2.风包内温度120℃;

3.压力循环油压低于设计规定值。

4.5条:安全保护及辅助装置:空压机应设置断油、断水、温控等自动保护装置,保护装置的动作应灵敏、可靠,并在出现下列情况之一时能自动切断申源并报警。

a)油润滑空压机润滑油油压低于规定值;

b)水冷式空压机冷却水水压或流量低于规定值;

c)温度超过以下数值时:

---螺杆式空压机的排气温度120℃;

---储气罐内温度120℃。

 

AQ标准要求报警并自动停车,MT标准要求自动切断电源并报警。两者有本质区别,MT标准规定符合《煤矿安全规程》第四百三十四条规定。

  由于空压机采用自动化控制,切断电源确保安全。

6

技术性能

无此规定

4.6.3条:空压机排气温度应不超过以下值:

1.单螺杆式空压机排气口,100 ℃;

2.双螺杆式空压机排气口,110 ℃。

MT标准增加了技术性能的相关要求,在空压机规定工作压力下(规定工况),排气口温度进行了规定。我认为结合MT标准4.5条规定,在自动化监控系统和压风机自带的控制程序中,双螺杆空压机排气口温度110℃报警、120℃自动切断申源。

二、主要通风机设备相关规范标准:

(一)安全生产行业标准:AQ1011-2005《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》,本标准由矿用产品安全标志办公室提出、由国家安全生产监督管理局归口。主要起草单位:矿用产品安全标志办公室、国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心、河南煤矿安全监察局,本标准为首次发布。国家安全生产监督管理局发布、2005年8月1日实施。

(二)煤炭行业标准:MT/T1205-2023《煤矿在用产品安全检测检验规范主要通风机系统》,本标准由国家矿山安全监察局政策法规和科技装备司提出、由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。起草单位:安标国家矿用产品安全标志中心有限公司、国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心、山西安标检测认证有限公司、国家矿山安全监察局山西局、湖南安标检验认证有限公司、安徽矿安检测技术服务有限公司、神东煤炭集团公司、山东能源集团有限公司、山西焦煤集团有限责任公司、中国中煤能源集团有限公司,本标准为首次发布。国家矿山安全监察局发布、2023年7月1日实施。

(三)国家标准:GB/T21151-2007《煤矿用轴流主要通风机技术条件》,本标准由中国机械工业联合会提出、由全国风机标准化技术委员会归口。负责起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院、上海鼓风机厂有限公司。参加起草单位:山西省运城安瑞节能风机有限公司、运城市安运风机有限公司、湘潭平安电气集团有限公司,本标准为首次制定。国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布、2008年1月1日实施。

主要通风机系统安全检测检验标准变化情况对比表

序号

标准条款内容

GB/T21151-2007

AQ1011-2005

MT/T1205-2023

结论

1

叶片与机壳(或保护圈)径向单侧间隙

3.3.2.1条:其径向单侧间隙应不小于叶轮公称直径的1‰~2‰,且最小值不小于2.5mm。

4.1.13条:其径向单侧间隙应不小于2.5mm。

4.6.4条:

压入式:单侧间隙应为叶轮公称直径的0.1%~0.2%;

抽出式:单侧间隙应为叶轮公称直径的0.1%~0.2%,且不小于2.5mm。

4.6.5条:离心式通风机进风口与叶轮轮盖进口间的径向单侧间隙,应为叶轮直径的0.15%~0.4%,且最小间隙不小于2.5mm;轴向重叠长度应为叶轮直径的0.8%~1.2%。

应执行MT/T1205-2023《煤矿在用产品安全检测检验规范主要通风机系统》。

分析:MT/T1205-2023的规范性引用文件其中包括GB/T21151,从此项规定的内容上看AQ1011不全面,MT标准在GB的基础上增加了压入式和离心式的相关内容,MT标准内容全面,应优于选择执行。

这三个标准同为首次发布,没有最新版本,MT标准为2023年7月1日执行,从发布时间上看,应优于选择执行。

2

轴承温度

    3.1.9条:通风机主轴承,滚动轴承的正常工作温度不得高于70℃,最高温度不得超过95℃,轴承温升不得超过60℃。直联式通风机配套电动机轴承、定子温度和温升应符合相应电动机标准的要求。

4.1.10轴承温升应满足JB/T4296-1999《矿井轴流式通风机》标准的规定。不应超过厂方提供的技术参数。

   根据AQ标准引用文件规定凡是注明日期的引用标准,其随后所有的修订版均不适用本标准,JB/T4296-1999的修订版JB/T4296-2011不适用AQ标准。

2011版关于温度的条款与1999版发生较大变化,2011版:3.1.23条主通风机滚动轴承的正常工作温度不高于75℃,最高温度不得超过95℃。1999版:3.1.19条主通风机滚动轴承的正常工作温度不高于70℃,最高温度不得超过95℃,轴承温升≤55-60℃。

电动机轴承温度未做规定。

 

4.6.2电动机滚动轴承工作温度应不大于75℃,滑动轴承工作温度不大于70℃,定子工作温度不大于155℃。

主通风机主轴轴承温度未做规定。

各个标准关于主通风机、电动机轴承温度的标准不统一,为此建议,执行相关标准的基础上,在日常维护保养必须执行风机、电动机包括轴承生产厂家的使用说明书。

轴承的润滑方式和轴承生产厂家的不同,再加上润滑介质标号的不同和稀油润滑站稀油的温度要求不同、设备冷却方式不同会要求轴承正常和报警温度的不同。

例如:佛洼(上鼓)和保安主通风机房(沈阳发动机研究所风机厂)使用说明书:风机轴承温度小于80℃为正常值(报警),轴承温度超过95℃时,应立即停机。

芦南(上鼓)使用说明书:电动机轴承(滑动)温度大于75℃时报警,轴承温度超过80℃时,应立即停机。定子绕组温度大于120℃时报警,温度超过130℃时,应立即停机。

注意:更换不同厂家的轴承后,应及时根据使用说明书要求更新报警和停机温度值。

3

电动机绝缘电阻

3.2.3条:通风机配套电动机定子绕组的冷态绝缘电阻应不小于50MΩ。

4.1.12条:电动机绝缘电阻在额定电压为380V时,应不小于0.5MΩ;660V时应不小于1 MΩ;6000V时应不小于6 MΩ。接地电阻应不大于4Ω。

 

4.6.3条:电动机冷态绝缘电阻值应不小于50 MΩ,接地电阻值不大于4Ω。

应执行MT和GB。有些主通风机配套的电动机厂家在使用说明把绝缘电阻规定为不小于6 MΩ;也有些通风机厂家在通风机使用说明书中将电动机绝缘电阻规定为不小于10 MΩ。为此厂家使用说明书更接近于AQ标准。

建议:根据《煤矿安全规程》第四百八十三条规定,“主要电气设备绝缘电阻的检查”至少6个月1次。第一百五十八条规定,至少每月检查1次主要通风机。为此煤矿主要通风机尤其是对旋通风机,由于电动机在风筒内部,处于潮湿环境,应严格按照第一百五十八条规定,至少每月检查1次电动机定子绕组的冷态绝缘电阻。

4

效率

3.3.2.2条:

抽出式通风机最高通风机的静效率和压人式通风机最高通风机的叶轮效率应不小于 75%。

4.1.7条:主通风机装置运行效率应不小于最高效率的70%。风量和风压应满足矿井的需要和产品使用说明书的规定。  

4.5.3条:主要通风机或主要通风机装置的运行效率应不低于最高效率合格值的70%。最高效率合格值按下列规定选取:

a)机号小于或等于No10的主要通风机,65%;

b)机号大于No10、小于或等于No16的主要通风机,70%;

c)机号大于No16的主要通风机,72%。

 

关于通风机运行效率判定标准有所不同,在安全性能检测中之前使用AQ标准,运行效率为80%(风机最高效率)×70%=56%

MT标准实施后,运行效率为80%(风机最高效率)×72%=57.6%

5

检验周期相关要求

5.1检验分类:

检验分为出厂检验和型式检验。

4.2检验要求

安装在煤矿的通风机,有下列情况之一者,应进行运行参数测定:

a 每5年至少进行一次;

b 新安装;

c 技术改造前后;

d 更换了叶片、电动机,改变了动叶、导叶角度。

 

7.1检验规则:

有下列情况之一时,在用主要通风机系统应进行检验:a)因故停用一年以上,重新恢复使用时;

b)产品维修后因结构、材料有较大改变时;

c)主要通风机技术改造及更换叶片后或配套电动机,改变了动叶、导叶角度时;d)正常使用的煤矿在用主要通风机系统,高瓦斯矿井、突出矿井、叶轮直径1.8m以下主要通风机的每年进行1次检验(通风系统无重大改变时,测试单一工况点即可,但3年内至少应进行一次多点测试)、其他类型矿井每3年进行1次检验。

GB只针对出厂检验和型式检验进行了相关规定,未对在用设备检验周期和检验规则进行规定。

AQ标准与MT标准关于此条相关规定出入较大,AQ标准要求每5年至少进行一次检验,符合《煤矿安全规程》第一百五十八条关于检验周期的规定;MT标准要求3年内至少应进行一次多点测试,符合国家和山西省煤矿在用安全设备检测检验目录(第一批)最大检验周期(要求)。

应执行MT标准。

6

检测结果的判定

无此条

6、检测结果的判定

凡检验发现下列情况之一者,判定为不合格。

6.1证书审查不符合规定。

6.2主通风机喘振。

6.3电动机功率超过额定功率。

6.4电动机、轴承温度和温升、超过相应标准。

6.5通风机振动有效值超过规定。

6.6安全保护及设施不齐全。

 

7.3判定

表3中,A类项目有一项不合格或B类项目有两项及以上不合格时,则判定在用主要通风机系统为不合格。C类项目为观察项,不作为合格判定依据。

 

GB只针对出厂检验和型式检验进行了相关规定,未对在用设备检验判定标准规则进行规定。

MT标准在判定标准上更加完善,判定项目分为A、B、C三个类别。

煤矿分管大动力设备技术人员应尽快学习标准、掌握标准,认真组织好员工培训工作,制定好机电设备管理制度与规程措施,认真开展机电设备安全隐患排查工作,确保设备安全运行。
2024年11月6日

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