DB41 771-2012 金属非金属矿山在用空气压缩机安全检测检验规范

DB41河南省地方标准金属非金属矿山在用空气压缩机安全检测检验规范DB41/771—2012河南省质量技术监督局发布2012-12-18发布2013-02-18实施前言为了保证金属非金属矿山在用空气压缩机的安全运行，通过检测得到空气压缩机的相关性能和技术参数，从而了解空气压缩机运行中存在的问题，保证其安全、可靠、经济运转，特制定本标准。本标准为强制性标准。本标准按照GB/T1.1－2009给出的规则起草。本标准由河南省安全生产监督管理局提出并归口。本标准主要起草单位：河南省安全科学技术研究院。本标准主要起草人：刘黎明、王戈、周静、耿剑统、韩瑜、邢璐、赵亚兵。本标准为首次发布。DB41/771—20121金属非金属矿山在用空气压缩机安全检测检验规范1范围本标准规定了金属非金属矿山在用空气压缩机安全性检测检验的术语和定义、分类、要求、检验项目和方法、检测结果计算、检验规则。本标准适用于金属非金属矿山在用固定式和移动式排气量空气压缩机安全技术性能检验。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。GB/T267石油产品闪点与燃点测定法GB/T3853容积式压缩机验收试验GB/T4980容积式压缩机噪声的测定GB/T6075.3在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动GB/T15487容积式压缩机流量测量方法GB16423金属非金属矿山安全规程MT687煤矿井下移动式空气压缩机MT950煤矿井下空气压缩机安全技术检验规范AQ1013煤矿在用空气压缩机安全检测检验规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1额定容积流量指空气压缩机铭牌上标注的流量，是指特定的进口状态（进气压力为1.0133×105Pa，20℃）时的排气量。3.2排气效率空气压缩机的实际排气量与额定排气量之比，称为空气压缩机的排气效率。3.3比功率一定的排气压力下，单位排气量所消耗的轴功率。4分类4.1按安装形式分为：a)固定式空气压缩机：空气压缩机和储气罐分别安装在固定场所内。分有基础式和无基础式。b)移动式空气压缩机：空气压缩机组(空气压缩机、储气罐、电动机，电控设备等)安装在一台撬架或可沿轨道行走的车架上，无固定安装地点，随用气点的移动而定点移动。4.2按工作原理分为：a)往复式空气压缩机(包括活塞式、自由活塞式、隔膜式)；b)回转式空气压缩机(包括滑片式、螺杆式、单螺杆式)。DB41/771—201225要求5.1机房环境5.1.1照明设施机房（或硐室）作业场所照明设施完备。空气压缩机操作位置光照度不小于160lx。5.1.2机房噪声按GB/T4980规定的方法测量，测得的机房内噪声不应超过90dB(A)。5.1.3结构布局要求空气压缩机房结构布局合理，各管路连接牢固可靠，电线、电缆布置整齐，开关标识明确。5.2设备要求5.2.1相关证件井下用空气压缩机应有矿用安全准用标志，地面用空气压缩机应有相关证件，如储气罐（风包）检验证书、安全阀检定证书、压力表检定证书、空气压缩机专用机油合格证等。5.2.2压缩机油使用的压缩机油必须为说明书规定的专用压缩机油，压缩机油闪点不低于215℃。5.2.3安全阀和释压阀空气压缩机必须装有安全阀，安全阀和压力调节器应动作可靠，安全阀动作压力不得超过额定压力的1.1倍；风包出口管路上应加装释压阀，其口径不应小于出口管路的直径,释放压力应为空气压缩机最高工作压力的1.25倍～1.4倍。5.2.4安全保护装置有下列情况之一时能报警并自动停车：a)压力循环油压低于设计规定值；b)冷却水中断；c)排气压力超过设定值；d)温度超限：1)空气压缩机排气温度单缸超过190℃、双缸超过160℃；2)井下移动式空气压缩机：往复活塞式排气温度超过180℃；喷油回转式排气温度超过120℃；3)螺杆式排气温度超过厂家设定值；4)往复活塞式曲轴箱内润滑油温度超过80℃；5)风包内温度超过120℃时。e)有毒有害气体浓度超限，应至少包括CO气体的监测，安装位置为风包或排气管道。5.3检测技术要求5.3.1总则5.3.1.1检测前应对压风系统中的全部设备、连接管路、测压点、测温点作密封性检查，不应泄漏。5.3.1.2所有检测人员必须经过主管部门培训，经考核合格颁发检测资格证，做到持证上岗。5.3.1.3检测设备和各种测量方法所涉及的测量仪器仪表的精度应符合本标准的规定，并经计量部门检定合格，测试过程中测量参数的允许波动范围见表1。表1空气压缩机运转参数的允许波动范围运转参数测试值与规定值间允许的最大相对偏差（或偏差）任一参数的一组读数相对于其平均值的最大允许波动范围空气压缩机吸气压力—±0.5%DB41/771—20123表1空气压缩机运转参数的允许波动范围（续）运转参数测试值与规定值间允许的最大相对偏差（或偏差）任一参数的一组读数相对于其平均值的最大允许波动范围总压力比±1.0%±0.5%空气压缩机吸气温度—±1.0℃主轴转速±3.0%±1.0%空气压缩机吸气温度与进口冷却水温度的差值±8.0℃±1.0℃冷却水流量±10%±3.0%电压±5.0%±2.0%电源频率±1.0%±0.5%5.3.2测点布置及设备精度5.3.2.1测压点布置及测压仪表精度要求见表2。表2测压点布置及测压仪表精度测压项目符号测压部位测点数测压仪表精度等级大气压力p0吸气口附近阴凉处—气压计＜±67Pa一级吸气压力px1距吸气法兰1倍管径处的吸气管上2U形压差计间隔1mm标尺一级排气压力pp1中间冷却器出口处1压力传感器或压力表0.4级二级排气压力pp2距排气法兰1倍管径的排气管上2压力传感器或压力表0.4级风包压力pb风包上测压孔1风包上压力表1.5级润滑油压力pr齿轮油泵出口1油泵上压力表1.5级5.3.2.2测温点布置及测温仪表精度要求见表3。表3测温点布置及测温仪表精度测温项目符号测温部位测点数测温仪表精度等级大气温度T0机房外阴凉处—温度计＜±1K一级吸气温度Tx1距吸气法兰2倍直径处的吸气管上2温度计＜±1K一级排气温度Tp1中间冷却器进口处2温度传感器或温度计＜±1K二级吸气温度Tx2中间冷却器出口处2温度计＜±1K二级排气温度Tp2距排气法兰2倍直径处的排气管上2温度传感器或温度计＜±1K风包温度Tb风包测温孔1点温计＜±1K冷却水进出口温度T1,T2冷却水进、出口处1温度计＜±1K润滑油温度Tr齿轮油泵处1温度计＜±1KDB41/771—201245.3.2.3测电仪表精度应不低于表4要求。表4测电仪表精度名称精度等级说明电参数测定仪0.5测试时仪表的指示值应在全量程的1/3以上。用二瓦特表测量三相功率时可以例外，但其指示的电流、电压值不应低于瓦特表额定电流电压值的60%。电流表0.5电压表0.5瓦特表1.0互感器0.55.3.3排气压力排气压力不应超过额定工作排气压力。5.3.4温度空气压缩机工况下温度值应符合以下规定：a)一级吸气温度不应超过40℃；水冷式空气压缩机进水温度不应超过30℃，进出口水温度差不应超过18℃；b)在规定工况下，空气压缩机各级排气口温度：1)水冷往复活塞式不应超过140℃；2)风冷往复活塞式不应超过150℃；3)喷油回转式不应超过100℃；4)螺杆式同时不应超过厂家设定值。c)空气压缩机有后冷却器时，其冷却器出口温度不应超过40℃；d)往复活塞式曲轴箱内润滑油温度不应超过70℃；e)风包外表温度不应超过120℃。5.3.5振动在加载状态下，空气压缩机各个测量方向和测量点上，测得的振动速度均方根值不应超出如下规定：刚性支撑：mm/s4.5≤rmsv；柔性支撑：mm/s1.7≤rmsv。5.3.6转速转速的测量值与额定值间允许的最大偏差为±3%。5.3.7容积流量容积流量应大于0.85Qe，Qe为空气压缩机铭牌容积流量。5.3.8电动机输入电流在加载状态下，电动机输入电流不应超过电动机的额定电流。5.3.9比功率比功率应符合表5要求。表5比功率铭牌排气量（m3/min）3610204060100比功率（kW/m3·min）水冷式≤5.8≤5.15≤5.10≤5.05风冷式≤6.3DB41/771—201256检验项目和方法6.1机房环境6.1.1检查照明设施是否完整，能否达到作业场所的需要，用照度计测量操作位置的光照度。6.1.2测量空气压缩机操作位置或值班位置处的最大噪声值。6.1.3目测检验空气压缩机房结构布局。6.2证件审查核准空气压缩机相关证件的有效性。6.3安全保护装置检查并试验安全保护装置，确保其灵敏可靠，符合本标准5.2.3、5.2.4要求。6.4压缩机油按GB/T267的规定方法进行试验。6.5压力测量6.5.1大气压力测定大气压力用气压计测量。6.5.2排气压力测定采用压力传感器及测量仪器或压力表进行测量，管道和储气罐的测压接头应垂直于内壁并与其平齐，压力表接管应尽可能短，检验其密封性并排除所有泄漏，连接仪表应妥善安装，使其不致感受有害的振动。采用压力表测量，应按试验压力选择压力表的量程，指示的压力值应处于1/3～2/3满量程之间。6.5.3测压点布置测压点布置见表2。6.6温度测量6.6.1采用测温仪器，如温度计、热电偶、电阻温度计或热敏电阻插入管中或套管内测量温度，读数时不应将温度计从被测介质或中取出；采用套管时，则不应将其从套管中取出。6.6.2温度计套管应尽量薄，其直径应尽量小，同时其外表面应防腐蚀和抗氧化。6.6.3温度计或套管应沿管道径向插入，插入深度为管径的1/3～1/2，管径大于300mm时，插入深度取100mm。6.6.4测温点布置见表3。6.7振动测量按照GB/T6075.3的规定选取振动测点位置，并测取各主要测点负载状态下的振动值。6.8转速测量转速测量时，在空气压缩机负载状态下应以大约相等的时间隔读出不少于三次的转速值，计算出平均转速，转速的波动和偏差应不超过表1的规定。6.9功率测量6.9.1电动机输入电流6.9.1.1在空气压缩机加载运行状态下，平稳运行时用综合电参数测试仪或电流表测量。6.9.1.2电动机的额定电流按明示的额定电流取值，当不能得到明示的额定电流值时，可根据矿山企业提供的数据，或参照产品系列标准或手册等相关技术资料确定。6.9.2电动机输入功率DB41/771—20126用综合电参数测试仪或二瓦特表法，直流电动机用电压—电流表法测量。6.9.3空气压缩机轴功率空气压缩机轴功率按下列方法测定：a)用损耗分析法间接测定电动机输出功率，然后乘以传动效率；b)按电动机铭牌上的效率计算电动机输出功率，然后乘以传动效率。6.9.4电动机与空气压缩机传动效率为了统一测定空气压缩机轴功率，保证不同状况下使用的空气压缩机的测定参数具有可比性，作出如下规定：a)电动机与空气压缩机直联时，传动效率ηc=1；b)电动机与空气压缩机用精密齿轮传传动（每一级），传动效率ηc=0.98；c)电动机与空气压缩机用皮带传动，传动效率ηc=0.97。6.10流量测量流量的测量有两种方法：风包法和流量计法。6.10.1风包法风包法测量布置示意图见图1。1—空气压缩机2—风包3—闸门4—旋塞5—温度计6—压力表图1风包法测量布置示意图6.10.1.1首先测量风包及相连管路的容积V。6.10.1.2切断所有用气设备，在风包上安装压力计及两支温度计，测量风包内气体压力和温度，测试前要检查安全阀的工作情况，同时检查管道和容器是否漏气。6.10.1.3测试时，把风包内的剩余气体及油、水放净，然后关闭闸门3，开动空气压缩机。当风包中空气压力升至0.2MPa～0.3MPa时，开始用秒表计时，同时记录风包中气体的压力1p温度1T，当风包中气体达到测试压力2p时，立即停止秒表和空气压缩机，并迅速记下压力由1p升至2p的时间t和温度2T。6.10.2流量计法6.10.2.1测点位置应选在离进气管口5倍管径以上的直线段。6.10.2.2测速仪测杆插入深度在2/3半径左右。6.10.2.3测得的数据应按