1.二氧化碳致裂器安全技術(shù)要求（試行）-附件1

1、附件1二氧化碳致裂器安全技術(shù)要求（試行）1 范圍本文件適用于二氧化碳致裂器（以下簡(jiǎn)稱致裂器）的安全標(biāo)志管理，規(guī)定了致裂器的命名、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安全使用要求等內(nèi)容。本文件參照煤礦用液態(tài)二氧化碳相變致裂裝備安全技術(shù)專家論證意見制定。2 規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB 3836.1 爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備 通用要求 爆炸性環(huán)境 第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備GB/T 6052-2011 工業(yè)液體二氧化碳GB 6

2、944 危險(xiǎn)貨物分類和品名編號(hào)GB 7958-2000 煤礦用電容式發(fā)爆器GB 8031-2005 工業(yè)電雷管GB/T 9969 工業(yè)產(chǎn)品使用說明書GB 12463 危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸包裝通用技術(shù)條件GB/T 15098 危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸包裝類別劃分方法煤礦安全規(guī)程煤礦井下爆破作業(yè)安全規(guī)程3 術(shù)語(yǔ)和定義 下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本要求。 二氧化碳致裂器由充裝閥、發(fā)熱裝置、儲(chǔ)液管、泄能器等組成，利用液體二氧化碳吸熱氣化相變時(shí)體積急劇膨脹產(chǎn)生高壓，致使煤、巖體開裂或破碎、增透的設(shè)備。3.2 儲(chǔ)液管 高強(qiáng)度合金鋼材所制的耐高壓管式容器。3.3 發(fā)熱裝置由啟動(dòng)器、發(fā)熱材料、保護(hù)罩或支架組成，為致裂器儲(chǔ)液管內(nèi)液體二氧

3、化碳?xì)饣峁崮艿难b置。3.4 啟動(dòng)器由兩根絕緣腳線、熔絲、引藥組成，用以引燃發(fā)熱材料的器件。3.5 發(fā)熱材料由幾種化工原料配制而成的化學(xué)藥劑固體粉末。3.6 引藥放置在啟動(dòng)器內(nèi)部的一種化學(xué)藥劑固體材料。3.7 泄能器 為滿足不同礦體開裂或破碎、增透要求，在致裂器里設(shè)置的用以限制泄放壓力的器件。通常由定壓剪切片及釋放管等組成。3.8 泄放壓力致裂器中定壓剪切片破斷時(shí)，所釋放的二氧化碳最大壓力。4 名稱型號(hào)、結(jié)構(gòu)和基本參數(shù)4.1 名稱型號(hào) 產(chǎn)品名稱：二氧化碳致裂器。 產(chǎn)品型號(hào)表示方法 MZL - / 儲(chǔ)液管長(zhǎng)度，mm 儲(chǔ)液管外徑，mm 泄放壓力，MPa 二氧化碳致裂器4.2 主要技術(shù)指標(biāo) 泄放壓

4、力應(yīng)不大于280MPa。 儲(chǔ)液管腔體容積應(yīng)不大于5L。 二氧化碳最大設(shè)計(jì)充裝壓力應(yīng)不大于50MPa。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)致裂器一般由充裝閥、發(fā)熱裝置、儲(chǔ)液管、泄能器等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。 1充裝閥 2發(fā)熱裝置 3儲(chǔ)液管 4（1）定壓剪切片 4（2）切割環(huán) 4（3）釋放管圖1 致裂器結(jié)構(gòu)示意圖4.4 基本參數(shù)產(chǎn)品技術(shù)文件中應(yīng)給出以下基本參數(shù)，主要技術(shù)指標(biāo)限值應(yīng)滿足條規(guī)定。表1 基本參數(shù)表項(xiàng) 目主 要 技 術(shù) 參 數(shù)備 注儲(chǔ)液管外徑（mm）儲(chǔ)液管長(zhǎng)度（mm）儲(chǔ)液管容積（L）定壓剪切片厚度（mm）泄放壓力(MPa)發(fā)熱材料規(guī)格型號(hào)/質(zhì)量（g）二氧化碳充裝量（g）二氧化碳最大設(shè)計(jì)充裝壓力（MPa）5 要求5.

5、1 環(huán)境條件 工作環(huán)境a) 大氣壓力：80kPa106kPa； b) 環(huán)境溫度：0+35； c)煤礦安全規(guī)程中規(guī)定的放炮場(chǎng)所。 貯存和運(yùn)輸環(huán)境溫度：35。5.2 技術(shù)要求 基本要求a) 應(yīng)按規(guī)定程序批準(zhǔn)的技術(shù)文件和圖樣制造，應(yīng)無明顯劃痕、銹蝕及肉眼可見裂紋。b) 外露部件嚴(yán)禁采用輕合金制造。c) 儲(chǔ)液管宜采用高強(qiáng)度合金鋼制造。 結(jié)構(gòu)要求a) 泄能器結(jié)構(gòu)應(yīng)能使儲(chǔ)液管內(nèi)高壓二氧化碳在達(dá)到泄放壓力后充分泄放。b) 管體不能作為導(dǎo)電回路。 性能要求a) 密封性。整體組裝后，應(yīng)能承受倍最大設(shè)計(jì)充裝壓力不泄漏。b) 承壓能力。儲(chǔ)液管、充裝閥、泄能器（定壓剪切片除外）等組成的密封腔體內(nèi)部應(yīng)能承受倍泄放壓力不

6、產(chǎn)生塑性變形。c) 泄放壓力。允許誤差范圍：±15 MPa。d) 表面溫度。外殼最高表面溫度應(yīng)不大于150。e) 充裝的液體二氧化碳應(yīng)符合GB/T 6052-2011的要求。f) 為啟動(dòng)器供電的設(shè)備應(yīng)取得礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。采用煤礦許用發(fā)爆器為啟動(dòng)器供電時(shí)，發(fā)爆器的安全供電時(shí)間還應(yīng)符合GB 7958-2000第條規(guī)定；采用其它電源為啟動(dòng)器供電時(shí)，電源還應(yīng)滿足和的規(guī)定。g) 發(fā)熱裝置。腳線長(zhǎng)度、電阻、抗震性能、安全電流、最小發(fā)火電流、靜電感度應(yīng)符合GB 8031-2005第、.3、規(guī)定。h) 可燃?xì)獍踩?。致裂器在濃度為的可燃?xì)庵衅鸨瑫r(shí)，不應(yīng)引燃可燃?xì)狻? 試驗(yàn)方法6.1 外觀及結(jié)構(gòu)

7、采用滿足測(cè)量范圍及精度要求的計(jì)量器具，對(duì)照按規(guī)定程序?qū)徍伺鷾?zhǔn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、圖紙等技術(shù)文件，對(duì)致裂器進(jìn)行檢驗(yàn)。目測(cè)產(chǎn)品外觀、結(jié)構(gòu)等是否符合、規(guī)定。6.2 性能 密封性從充裝閥充入最大設(shè)計(jì)充裝壓力倍的壓縮空氣，并將組裝好的致裂器置于水中，觀測(cè)2min，所有連接處應(yīng)無氣泡逸出。 承壓能力提供承諾書，明確儲(chǔ)液管、充裝閥、泄能器（定壓剪切片除外）等組成的密封腔體內(nèi)部強(qiáng)度是否按不低于泄放壓力倍的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析。.3 泄放壓力提供承諾書，明確泄放壓力是否按照和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析。 表面溫度該試驗(yàn)應(yīng)在發(fā)熱裝置已經(jīng)啟動(dòng)，但致裂器壓力未釋放的條件下進(jìn)行。在發(fā)熱材料所在區(qū)段對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)液管外壁的中心位置附

8、近，沿軸向布置3個(gè)溫度傳感器，觸發(fā)啟動(dòng)器，讀取溫度最大值，重復(fù)3次，取其最大值。6.2.5 液體二氧化碳核查產(chǎn)品合格證。6.2.6 配套啟動(dòng)電源/發(fā)爆器核查礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。6.2.7 發(fā)熱裝置腳線、電阻、抗震性能、安全電流、最小發(fā)火電流、靜電感度等技術(shù)指標(biāo)，按GB 8031-2005第6章相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。 可燃?xì)獍踩瓤扇細(xì)獍踩仍囼?yàn)按附錄進(jìn)行。7 檢驗(yàn)規(guī)則檢驗(yàn)分類致裂器的檢驗(yàn)分出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2。表2 檢驗(yàn)項(xiàng)目表序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求試驗(yàn)方法出廠檢驗(yàn)型式檢驗(yàn)1外觀及結(jié)構(gòu)、2密封性5.2.3 a)3承壓能力 b)-4泄放壓力5. c)-5表面溫度 d)-6液體二氧化碳 e)7

9、配套啟動(dòng)電源/發(fā)爆器5. f)8發(fā)熱裝置腳線長(zhǎng)度、電阻5. g)抗震性能、安全電流、最小發(fā)火電流、靜電感度5. g)9可燃?xì)獍踩?h)注：“”表示必須檢驗(yàn)的項(xiàng)目,“-”表示不進(jìn)行檢驗(yàn)的項(xiàng)目。7.2 出廠檢驗(yàn)7.2.1 致裂器的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2。7.2.2 每臺(tái)產(chǎn)品均應(yīng)通過出廠檢驗(yàn)。若有一項(xiàng)不合格，該臺(tái)產(chǎn)品為不合格產(chǎn)品。7.3 型式檢驗(yàn)（送樣）7.3.1 致裂器的型式檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2。7.3.2 型式檢驗(yàn)項(xiàng)目必須全部合格。若檢驗(yàn)項(xiàng)目中有一項(xiàng)不符合要求，應(yīng)加倍復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)結(jié)果仍不符合要求，判定該批產(chǎn)品不合格。8 包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存 引藥、發(fā)熱材料等屬于化學(xué)危險(xiǎn)品的包裝、運(yùn)輸?shù)葢?yīng)遵循GB 6944、G

10、B 12463、GB/T 15098等規(guī)定。9 安全使用要求 a) 嚴(yán)禁井下充裝液體二氧化碳,實(shí)際充裝壓力不得超過最大設(shè)計(jì)充裝壓力。 b) 充裝及作業(yè)人員應(yīng)由致裂器制造企業(yè)技術(shù)工人或由其培訓(xùn)合格的人員完成。 c) 操作使用應(yīng)嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程、煤礦井下爆破作業(yè)安全規(guī)程的相關(guān)規(guī)定。 d) 致裂器制造企業(yè)應(yīng)在使用說明書中明確充裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用等環(huán)節(jié)的安全要求或制定專門的各作業(yè)環(huán)節(jié)安全規(guī)程。 e) 使用說明書編寫應(yīng)符合GB/T 9969規(guī)定，應(yīng)明確配套啟動(dòng)電源或發(fā)爆器的規(guī)格及技術(shù)參數(shù)，允許致裂器同時(shí)作業(yè)的最大數(shù)量，操作中出現(xiàn)啞炮后的處理方法、措施，儲(chǔ)液管重復(fù)使用的壽命或次數(shù)、復(fù)用檢驗(yàn)周期、檢驗(yàn)

11、方法等。附錄可燃?xì)獍踩仍囼?yàn)方法及判定1 原理在規(guī)定條件下，將二氧化碳致裂器置于試驗(yàn)巷道內(nèi)引爆，根據(jù)巷道內(nèi)可燃?xì)怏w引燃頻數(shù)，判定二氧化碳致裂器的可燃?xì)獍踩取? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)一次抽樣方案： 5/0，1。3 試驗(yàn)材料可燃?xì)猓杭淄轶w積分?jǐn)?shù)應(yīng)不小于90%，其他可燃?xì)怏w積分?jǐn)?shù)的總和應(yīng)不大于1%。4 儀器、裝置(1) 儀器a) 甲烷測(cè)定器：分度值應(yīng)不大于0.1%；b) 溫度計(jì)：分度值應(yīng)不大于1；c) 濕度計(jì)：分度值應(yīng)不大于5%；d) 天平：感量應(yīng)不大于1g。(2) 裝置可燃?xì)獍踩仍囼?yàn)裝置，主要由試驗(yàn)巷道、循環(huán)管路、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)等組成，如圖1所示。試驗(yàn)巷道為鋼制圓筒，分爆炸室和泄壓延長(zhǎng)室兩部分，水平放

12、置。內(nèi)徑為，爆炸室長(zhǎng)度為5m，爆炸室的封閉端中心設(shè)有圓孔，用臼炮可進(jìn)行封閉。泄壓延長(zhǎng)室長(zhǎng)度為15m，與爆炸室敞口端相連接。控制系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。 1試驗(yàn)巷道 7臼炮 2泄壓延長(zhǎng)室 8循環(huán)管路 3封閉裝置 9循環(huán)風(fēng)機(jī) 4爆炸室 10閥門 5測(cè)量孔 11可燃?xì)膺M(jìn)氣管 6排煙風(fēng)機(jī) 圖1 可燃?xì)獍踩仍囼?yàn)裝置5 試驗(yàn)條件 a) 爆炸室內(nèi)可燃?xì)鉂舛葹椋?#177;）%； b) 溫度為0+35； c) 濕度應(yīng)不大于80%RH。6 試驗(yàn)步驟 a) 試驗(yàn)前，應(yīng)檢查甲烷測(cè)定器氣密性并校準(zhǔn)零點(diǎn)； b) 用牛皮紙或塑料薄膜封閉爆炸室的敞口端； c) 將二氧化碳致裂器放入爆炸室中，并將兩端固定在自制支架上； d) 將臼炮推至爆炸室封閉端并壓緊，使凸臺(tái)進(jìn)入封閉端圓孔，其端面與封閉端內(nèi)壁齊平，同時(shí)連接起爆線路； e) 開啟循環(huán)風(fēng)機(jī)，向爆炸室充入可燃?xì)?/p>