煤矿用隔爆水槽和隔爆水袋通用技术条件

MT 157—1996

中华人民共和国煤炭工业部1996—12—30批准    1997—11—01实施

 

1  主题内容与适用范围

    本标准规定了煤矿用隔爆水槽和隔爆水袋的技术要求、试验方法、检验规则与标志、包装、运输和贮存。

    本标准适用于煤矿用隔爆水槽和隔爆水袋。

 

2  引用标准

    GB／T 10111  利用随机数骰子进行随机抽样的方法

    MT 113  煤矿井下用非金属(聚合物)制品安全性能检验规范

 

3  术语

3．1  隔爆水槽  explosion-suppression water tub

    阻止可燃气体、煤尘爆炸传播的盛水的倒梯形脆性塑料槽(以下简称水槽)。

3．2  隔爆水袋  explosion-suppression water bag

    阻止可燃气体、煤尘爆炸传播的盛水的柔性塑料袋(以下简称水袋)。

 

4  技术要求

4．1  水槽、水袋应符合本标准的规定，并应按规定程序审批的图样和文件制造。外购材料应有合格证，经检验合格后才能使用。

4．2  水槽、水袋的规格尺寸应符合表1的要求。实际容水量不得小于公称容积。

 

表1

 

4．3  经套合堆码静载荷试验后，水槽应不变形，拆码应不困难。

4．4  经坠落试验后，水槽损坏率不得大于1／6。

4．5  经超载荷试验后，水槽应不出现裂隙，并不得从安装架中滑落下来；水袋应无开口和撕裂。

4．6  经热稳定试验后，水槽、水袋变形后的溢流水量应小于设计容水量的5％。

4．7  经抗渗漏试验后，水槽、水袋不应出现渗漏。

4．8  阻燃性能：

4．8．1  水袋试件的燃烧性能应符合MT 113，第2．1、2．2条的规定。

4．8．2  硬质塑料水槽试件，经本标准5．7．2试验后，其碳化长度不得大于25 mm。

4．9  试件的表面电阻值不得大于3×10⁸Ω。

4．10  水分布特性应满足下列要求：

4．10．1  水槽破碎所需爆炸压力(以静压表示)不得大于16 kPa；水袋动作所需爆炸压力(以静压表示)不得大于12kPa。

4．10．2  形成最佳水雾的动作时间不得大于150ms。

4．10．3  最佳水雾持续时间：对水槽不得小于250ms；对水袋不得小于160ms。

4．10．4  最佳水雾分散长度不得小于5 m。

4．10．5  最佳水雾分散宽度不得小于3．5m。

4．10．6  最佳水雾分散高度不得小于3m。

4．11  隔爆性能应符合下列要求：

    从爆源算起，爆炸火焰不得超过140m。

 

5  试验方法

5．1  规格尺寸检验

    用测量范围0～1 m，最小分度值1 mm的钢直尺，对试件的长、宽、高进行测量。用测量范围0～50kg，感量50g的台称对试件的容水质量进行测量。

5．2  套合堆码静载荷试验

5．2．l  仪器和设备

    a．  木板：宽度大于水槽上边缘宽度20mm，长度大于水槽上边缘长度20mm，厚度约30mm。

    b．  台秤：同5．1。

5．2．2  试验步骤

    10个水槽套合堆码，木板平放在水槽垛上，使木板四边都大于水槽外边缘约10mm。在木板上均匀堆放载荷，分别称量载荷和木板的质量，使载荷与木板质量之和为50．0±0．5kg。在载荷的作用下持续1h，然后去掉载荷和木板，拆垛逐个取下水槽。

    注：水袋不进行套合堆码静载荷试验。

5．3  坠落试验

    坠落高度1m，自由下落到平整的混凝土地面上。同1个水槽要分别作下列2种方式的试验：

    水槽底部与地面平行，自由下落。见图1a。

    水槽底部与地面垂直，自由下落。见图1b。

 

图1

    注：水袋不进行坠落试验。

 

5．4  超载荷试验

5．4．1  仪器和设备

    a．  水槽框架：用30mm× 30mm的角钢制作，框架内空尺寸比水槽上平面外壁尺寸大3～5mm，框架高度1．2m。

    b．  水袋吊挂架：用30mm× 30mm的角钢制作，两支承横梁上挂钩之间的距离比水袋的宽度大20～30mm，吊挂高度1．2m。

    c．  台秤：同5．1。

5．4．2  试验步骤

    水槽嵌入安装在水槽框架中，水袋吊挂在水袋支承架上。在水槽、水袋底部铺设河砂，河砂的质量等于水槽、水袋设计容水质量，再把等于水槽、水袋设计容水量的1／2的水灌入水槽、水袋，放置1 h。

5．5  热稳定性试验

5．5．1  设备

    a．  恒温柜：柜的内空尺寸应大于试件四周200mm，可控制温度45±5℃。

    b．  水槽框架：嵌入安装水槽的框架同5．4．1a。

    c．  水袋安装架：同5．4．1b。

5．5．2  试验步骤

    对水槽取2个水槽试件嵌入安装在水槽架上(见图2a)；对水袋取2个试件吊挂在水袋安装架上(见图2b)。

 

图2

 

    把安装好的水槽或水袋试件置入恒温柜中，将45±5℃的水灌满水槽或水袋试件。然后在试件下方放置接水容器，关闭恒温柜门。当柜内温度上升到45±5℃后，恒温48h。

5．6．1  仪器和设备

    a．  水槽框架：同5．4．1a。

    b．  水袋支承架：同5．4．1b。

    c．  台秤：同5．1。

5．6．2  试验步骤

    嵌入安装4个水槽试件或吊挂4个水袋试件。下方放置盛水容器，收集可能从试件渗漏出来的水。试验在常温下进行，观察24h。

5．7  阻燃性能试验

5．7．1  水袋试件的阻燃性能试验

    按MT 113第二篇规定进行。

5．7．2  硬质塑料水槽试件的阻燃性能试验

5．7．2．1  仪器和设备

    a．  秒表：最小分度值0．2s。

    b．  三角板：测量范围0～300mm，最小分度值1 mm。

    c．  喷灯。

5．7．2．2  试验步骤

    随机抽取1个水槽，用钢锯截取1b个试件。试件尺寸为125mmXl3mm。在试件两端25mm处用红笔划1标线。安装方式如图3。

 

1—试验架；2—试件；3—喷灯

图3

 

    把试件固定在试验架上，试件的纵轴保持水平，横轴与水平面成45°倾角。调节喷灯火焰呈蓝色，火焰长度150～180mm，使火焰外焰与试件的自由端接触30s，移开火焰观察试件自熄后的碳化长度。共进行10个试件的试验。

5．8  表面电阻值测定

    按MT 113第四篇规定进行。

5．9  水分布试验

5．9．1  仪器和设备

    a．  钢制爆炸管道1条：直径2m，长度29m。

    b．  高速摄影机或高速录像机1台；拍摄速度不小于250B／s。

    c．  压力传感器4个：测量范围0～98kPa，非线性±0．5％。

    d．  火焰传感器4个，响应波长1～25μm。

5．9．2  试验步骤

    水槽或水袋试件安装在管口内0．3m处。水槽横向嵌入安装，水袋横向吊挂。安装高度为1．5m。在管口外7 m、偏离管道中轴线15 m处架设高速摄影机或高速录像机，与爆炸同步拍摄水雾分布状态。管道封闭端设容积为18m³或10m³甲烷爆炸室，甲烷浓度7．4％～8．0％。用电桥丝药头引爆，使水槽或水袋试件安装处的爆炸压力(以静压表示)分别不超过16kPa或12kPa。试件破碎或脱勾后，水被分散成水雾。观察、记录试件的破碎状况和水雾在管口外的分布范围，并对高速摄影或高速录像资料进行分析。

5．10  隔爆试验

5．10．1  仪器和设施

    a．  爆炸试验巷道：主平巷长398m，净断面积7．2m2。巷道断面呈半圆拱形，圆拱半径1．6m。巷道两帮安装传感器的间距：0～40m内每隔10m安装1个；>40～398m内每隔20m安装1个。

    b．  压力传感器：测量范围0～98kPa、0～196kPa和0～392kPa，非线性±0．5％，迟滞±0．5％。

    c．  火焰传感器：同5．9．1d。

    d．  测试系统：频率响应3kHz。

5．10．2  试验步骤

    在主平巷距隔爆门7 m处，用0．14mm聚氯乙烯塑料薄膜封闭巷道，构成容积为50m3的甲烷爆炸室，充入甲烷含量为8．0％～8．6％的空气混合气体。在巷道的7～150m之间均匀布置试验煤尘，煤尘用量按巷道空间150g／m³计算。用220V交流电源点燃距隔爆门2m、高度1．9m处的电桥丝药头，引爆甲烷空气混合气体，使试验煤尘飞扬形成煤尘云参与爆炸。水槽(或水袋)棚采用集中式布置，首列棚距隔爆门(爆源)100m，排间距1．2～3m，安装高度1．9～1．95 m。水槽试件横向嵌入安装，水袋试件横向吊挂。试件在同1安装架上均匀放置。水槽(或水袋)棚每次用水量按巷道净断面积100L／m²计算。距爆源80～100m之间的爆炸火焰的平均速度控制在100～300m／s范围，作3次试验，观其隔爆效果。

 

6  检验规则

6．1  出厂检验

6．1．1  产品由制造厂质量检验部门检验，检验合格，并发给合格证后方可出厂。

6．1．2  按GB／T 10111在100个成品中随机抽取10个样品。按表2的规定进行检验。

 

表2

    注：①√为试验项目，—为不试验项目。

        ②水袋不作第4．3、4．4条检验。

 

6．2  型式检验

6．2．1  型式检验按本标准的技术要求全部项目进行(4．10条不合格的产品，不再作4．11条试验)检验。对同型号、同材质、同工艺、不同规格的系列产品，在抽样检验时，只抽取1种规格的产品作全项目检验。其余规格的产品应分别抽取6个样品作水分布试验。

6．2．2  产品在下列情况之一时，应进行型式试验：

    a．  试制的新产品；

    b．  连续批量生产的产品，每3年进行1次；

    c．  在设计、工艺、材料及配方有重大改变，影响产品性能时；

    d．  转产时；

    e．  停产1年后再生产时；

    f．  技术监督部门抽查时。

    注：凡符合本标准规定尺寸的水槽、水袋，在作型式检验时免作4．1l条检验。

6．2．3  抽样方法

    从500个出厂合格产品中，按GB／T 10111进行随机抽样。

    样品数量：见表3。

 

表3

 

6．2．4  检验顺序和质量判定原则

    检验顺序：水槽或水袋按表2的顺序进行。

    判定原则：出厂检验或型式试验时，尺寸检验、超载试验、抗渗漏试验、阻燃试验、表面电阻值测定、水分布试验和隔爆性能试验等主要指标中任何1个项目不合格时，判定该批产品为不合格品；套合堆码试验、隧坠落试验和热稳定试验等一般指标中有2个项目不合格时，判定该批产品为不合格品。

 

7  标志、包装、运输和贮存

7．1  标志

    每个水槽或水袋上均应有字迹清晰的铭牌，铭牌包括下列内容：

    a．  厂名或厂标；

    b．  产品名称和规格型号；

    c．  “安全标志”和编号；

    d．  生产日期。

7．2  包装

7．2．1  产品包装外壁应有明显的文字和符号标志，内容包括：

    a．  厂名或厂标；

    b．  产品名称和规格型号；

    c．  轻放、防雨淋标记；

    d．  出厂日期。

7．2．2  水槽采用纸箱包装，每箱水槽不超过10个，纸箱强度应能承受500N静压力；水袋用纸箱或编织袋包装，每箱或每袋装50个。

7．2．3  包装箱或袋内应有下列文件：

    a．  装箱清单；

    b．  产品合格证；

    c．  产品说明书。

7．3  运输和贮存

    产品包装应符合铁路、公路运输的有关规定。存放产品的库房应通风良好。水槽的堆码高度不得超过3箱。

 

 

    附加说明：

    本标准由煤炭工业部科技教育司提出。

    本标准由煤矿安全标准化委员会归口。

    本标准由煤炭科学研究总院重庆分院负责起草。

    本标准主要起草人周奠邦、陈荣德。

    本标准委托煤炭科学研究总院重庆分院负责解释。