防爆設(shè)備改裝方案

1、 防爆設(shè)備改裝專項(xiàng)方案目 錄1、編制依據(jù)12、編制原則13、工程概況14、工程車輛進(jìn)行防爆改裝的項(xiàng)目（部位）：25、工程機(jī)械車輛改裝所用材料35.1自制件（主要部分）45.2配套部件(受控部件)46、結(jié)構(gòu)和原理46.1排氣處理系統(tǒng)46.2防爆電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與使用57、配套產(chǎn)品的性能技術(shù)參數(shù)87.1 KXB-120/24J柴油機(jī)車隔爆型電源控制箱87.2 ZZB-15/24J柴油機(jī)車自動(dòng)保護(hù)裝置97.3隔爆型永磁發(fā)電機(jī)107.4 ZBQ-4.5/24礦用隔爆型起動(dòng)機(jī)107.5 DGY9/24L(A)礦用隔爆型機(jī)車燈117.6 GDY-3/48L隔爆型信號(hào)燈118、改裝后車輛的注意事項(xiàng)12防爆設(shè)備改

2、裝專項(xiàng)方案1、編制依據(jù)MT989-2006礦用防爆柴油機(jī)無軌膠輪車通用技術(shù)條件MT990-2006礦用防爆柴油機(jī)通用技術(shù)條件GB3836.12000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分，通用要求；第2部分，隔爆型“d”； 第4部分，本質(zhì)安全型“i”MT818.11999 煤礦用阻燃電纜 第1單元 煤礦用阻燃類軟電纜第1部分：一般規(guī)定MT22090 煤礦用防爆柴油機(jī)排氣中一氧化碳、碳氧化物檢驗(yàn)規(guī)范煤礦安全規(guī)程Q/BXJ003-2008 BX4108DFB防爆柴油機(jī)技術(shù)條件Q/BXJ004-2006 KXB-120/24J柴油機(jī)車隔爆型電源控制箱Q/BXJ005-2006 ZZB-15/24J柴油機(jī)車

3、自動(dòng)保護(hù)裝置Q/BXJ008-2009 KBQC-4.5/24柴油機(jī)車隔爆型起動(dòng)機(jī)技術(shù)條件Q/BXJ014-2009 KFZ-500 隔爆型交流發(fā)電機(jī)技術(shù)條件2、編制原則為了確保XX隧道瓦斯地段施工安全與質(zhì)量，防止重大安全事故發(fā)生。通過提前制定XX隧道施工機(jī)械的防爆改裝方案以應(yīng)對(duì)瓦斯的出現(xiàn)，確保工程順利進(jìn)行。由于防爆改裝對(duì)車輛動(dòng)力性能有明顯影響，鑒于XX隧道施工工期緊迫，在未檢出瓦斯氣體前不進(jìn)行防爆改裝，在檢測(cè)出瓦斯氣體后按照本方案進(jìn)行防爆改裝，必要時(shí)停止施工進(jìn)行改裝。3、工程概況XX隧道進(jìn)口位于XX市XX縣XX鎮(zhèn)屯里村南側(cè)沖溝溝口處，出口設(shè)在XX市XX鄉(xiāng)XX村東側(cè)坡體上，起訖里程DK482+

4、698DIK498+115，全長(zhǎng)15417m。為了加快施工進(jìn)度，分進(jìn)口、出口、3座斜井共5個(gè)工區(qū)8個(gè)工作面組織施工。隧道鉆孔現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試天然氣最大濃度為13720ppm；隧道區(qū)雖無儲(chǔ)集油氣構(gòu)造，但斷層、節(jié)理裂隙發(fā)育。地腹有二疊系山西組及石炭系太原組煤系地層及煤9層含瓦斯。深部煤層氣在施工過程中有沿?cái)嗔褬?gòu)造向上加速溢出的可能，綜合判定XX隧道為高瓦斯隧道，以下里程段工區(qū)為高瓦斯工區(qū)：表3-1XX隧道高瓦斯區(qū)段統(tǒng)計(jì)表序號(hào)里程段落所在工點(diǎn)長(zhǎng)度（m）備注1DK487+390DK487+8901#斜井出口端5002DK488+660DK489+1001#、2#斜井440其中1#斜井335m，2#斜井105m

5、。3DK489+700DK490+1602#斜井進(jìn)口端4604DK490+820DK491+4232#斜井出口端6035DK493+350DK493+7603#斜井進(jìn)口端410合計(jì)24131#斜井835m，2#斜井1168m，3#斜井410m。4、工程車輛進(jìn)行防爆改裝的項(xiàng)目（部位）：4.1、發(fā)電機(jī)改裝為符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的隔爆型發(fā)電機(jī)。4.2、把原機(jī)啟動(dòng)機(jī)，改裝為隔爆型起動(dòng)機(jī)。4.3、使用免維護(hù)蓄電池裝在隔爆箱內(nèi)，電路中接線處各種操縱開關(guān)均安裝在隔爆箱內(nèi)（電源控制箱）。4.4、照明、信號(hào)燈、喇叭均采用了防爆產(chǎn)品（LED隔爆燈）。4.5、對(duì)于容易產(chǎn)生靜電積聚的非金屬件采取了抗靜電措施。4.6、為了

6、檢測(cè)甲烷，加裝了甲烷報(bào)警器。4.7、為控制排氣溫度在70，在排氣管出口處安裝了廢氣處理箱，廢氣處理箱出口處安裝阻火器以消除排起火花。對(duì)排氣支管渦輪增壓器表面采用太空絕熱材料包封，排氣支管和廢氣處理箱連接用層套式不銹鋼水夾層管以保證機(jī)體溫度150。4.8、本機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)要求增設(shè)了七項(xiàng)自動(dòng)保護(hù)設(shè)置。自動(dòng)保護(hù)裝置為本安兼澆封型。當(dāng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中某一項(xiàng)超過設(shè)定安全值時(shí)，自動(dòng)聲光報(bào)警，延時(shí)15秒60秒柴油機(jī)車自動(dòng)停機(jī)。項(xiàng)目及安全設(shè)定值如下：表4-1 保護(hù)項(xiàng)目及設(shè)定安全值序號(hào)項(xiàng) 目 名 稱設(shè) 定 值保護(hù)動(dòng)作值備 注1柴油機(jī)機(jī)體表面溫度150145±5可根據(jù)要求設(shè)定保護(hù)項(xiàng)目及保護(hù)動(dòng)作值2柴油機(jī)排氣溫度70

7、68±23柴油機(jī)冷卻水溫度9595±24柴油機(jī)機(jī)油壓力0.08MPa0.08±0.01 MPa5補(bǔ)水箱水位高于設(shè)定水位缺水6柴油機(jī)轉(zhuǎn)速柴油機(jī)最高轉(zhuǎn)/分柴油機(jī)最高轉(zhuǎn)7甲烷濃度1%CH41%4.9、按MT989和MT990標(biāo)準(zhǔn)，工程機(jī)械車輛，應(yīng)配置便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警器，設(shè)定值1%瓦斯?jié)舛?，?dāng)工作環(huán)境中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，瓦斯報(bào)警器自動(dòng)聲光報(bào)警，此時(shí)應(yīng)及時(shí)停車迅速撤離工作場(chǎng)地。待隧道內(nèi)經(jīng)通、排風(fēng)處置后，方能進(jìn)入隧道內(nèi)重新作業(yè)。4.10、對(duì)于帶有渦輪增壓器的車輛，空氣關(guān)斷閥安裝在廢氣處理箱的前方。對(duì)沒有渦輪增壓器的設(shè)備增設(shè)空氣關(guān)斷閥，一但發(fā)生進(jìn)氣回火火花在汽缸外直接燃燒的

8、意外情況，立即拉動(dòng)關(guān)斷閥手柄，阻止空氣進(jìn)入氣缸，迫使設(shè)備停止工作。5、工程機(jī)械車輛改裝所用材料工程車改裝所用材料分為自制件和配套件兩部分。5.1自制件（主要部分）1、廢氣處理箱、補(bǔ)水箱采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制作；2、雙層排氣管外管采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制作；內(nèi)管為不銹鋼金屬軟管；3、廢氣處理箱排氣口管、排氣阻火器均采用不銹鋼制作。5.2配套部件(受控部件)1、KXB-120/24J 柴油機(jī)車用隔爆型電源控制箱2、ZZB-15/24J 柴油機(jī)車自動(dòng)保護(hù)裝置3、DGY35/24B 隔爆型機(jī)車燈4、DGY3/48L 隔爆型信號(hào)燈5、JCB4(O-4.00%CH4) 甲烷檢測(cè)報(bào)警器6、

9、RB2-19 二層鋼絲編織液壓支架膠管7、M-V1500 煤礦用阻燃抗靜電V帶6、結(jié)構(gòu)和原理6.1排氣處理系統(tǒng)排氣冷卻系統(tǒng)的功能是使排氣出口處廢氣溫度70；熄滅排氣中的炭粒燃燒而形成的火星。排氣冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖。 圖6-1排氣處理系統(tǒng)簡(jiǎn)圖排氣處理系統(tǒng)的型式為補(bǔ)水箱式，它的工作原理是：柴油機(jī)600左右的排氣經(jīng)過柴油機(jī)排氣總管1渦輪增壓器2夾層排氣管3進(jìn)入廢氣處理箱10水面下部，然后經(jīng)過水洗從水面冒出，再經(jīng)過排氣阻火器7排放至大氣中。由于排氣流經(jīng)過夾層管和進(jìn)入廢氣處理箱水洗冷卻，排放至大氣中的排氣實(shí)現(xiàn)了70。排氣經(jīng)過阻火器時(shí)，阻火器可完全熄滅排氣中較大炭?？赡軞埓婊鹦?。阻火器出氣口處安裝有溫度傳

10、感器6，當(dāng)排氣在出口處溫度超過70時(shí)，會(huì)聲光報(bào)警，延時(shí)15秒60秒使柴油機(jī)自動(dòng)停機(jī)。由于廢氣處理箱在工作狀態(tài)下，是不斷耗水的，耗水由補(bǔ)水箱4通過連通膠管5，浮球閥9向廢氣處理箱10補(bǔ)水，使其水位一直保持在設(shè)定水位。補(bǔ)水箱上設(shè)有加水口、出水口、放水螺塞，設(shè)置有油（水）標(biāo)，是讓操作者觀察及時(shí)加水的。補(bǔ)水箱上設(shè)置有水位傳感器，當(dāng)補(bǔ)水箱水位過低喪失向廢氣處理箱補(bǔ)水能力時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)警，延時(shí)15秒60秒內(nèi)使柴油機(jī)自動(dòng)停機(jī)。排氣支管和渦輪增壓器外殼選用納米陶瓷空心顆粒、硅鋁纖維、各種反射材料為主要成分的太空節(jié)能高溫隔熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)0.03W/Mk，耐溫輻射度在-801500，可抑制增壓器表面和排氣支管表

11、面熱輻射和熱量傳導(dǎo)?？刂破浔砻鏈囟仍?50以下。從增壓器到廢氣處理箱之間連接用層套式水夾層管（不銹鋼管）制作，其內(nèi)用不銹鋼蛇型管，外用不銹鋼管，中間為水，以保證表面溫度在150以下。6.2防爆電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與使用防爆電氣系統(tǒng)由隔爆電源箱、隔爆操縱箱、自動(dòng)保設(shè)裝置、防爆發(fā)電機(jī)和防爆啟動(dòng)馬達(dá)、防爆照明與信號(hào)燈。用阻燃電纜（線）將各裝置連接而形成系統(tǒng)。 圖6-2防爆電氣原理圖 （國(guó)二）6.2.1.具體操作按下述程序執(zhí)行：首先用專用工具打開電源總開關(guān)K1，電源總開關(guān)安裝于隔爆電源箱上，隔爆電源箱安裝在左側(cè)原電瓶安裝處,然后觀察指示燈是否亮，指示燈安裝在隔爆操作箱上，隔爆操作箱安裝于兩駕駛座中間平臺(tái)上，指

12、示燈亮表示電源與電網(wǎng)接通。此時(shí)可以按下裝置于隔爆操作箱的啟動(dòng)按鈕K2，發(fā)動(dòng)機(jī)即可起動(dòng)。啟動(dòng)操作要按柴油機(jī)專用保養(yǎng)說明書的規(guī)定實(shí)施。隔爆操作箱上安裝有兩個(gè)拉線開關(guān)K3和K4，一個(gè)控制前照明燈和前信號(hào)燈，一個(gè)控制后照明燈和后信號(hào)燈。自動(dòng)保設(shè)裝置由控制盒，電源變換盒，氣動(dòng)閥體和七個(gè)傳感器四部分構(gòu)成?？刂坪邪惭b于駕駛室儀表盤上，電源變換盒、氣動(dòng)閥體安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)后部右側(cè)，氣缸連接線與發(fā)動(dòng)機(jī)高壓供油泵油門開關(guān)相連接。七項(xiàng)傳感器分別安裝于下述位置：1、排溫（70）傳感器安裝在廢氣處理箱出口處；2、表面溫度（150）傳感器安裝于排氣管上部；3、水箱溫度（95）傳感器安裝在水箱頂部；4、油壓（0.1MPa）傳感

13、器安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)主油道處； 5、水位傳感器安裝于廢氣處理箱上；6、轉(zhuǎn)速（2650轉(zhuǎn)/分）傳感器安裝于曲軸皮帶輪處；7、甲烷傳感器安裝于駕駛室外。6.2.2.保護(hù)系統(tǒng)的工作原理當(dāng)某一項(xiàng)超過設(shè)定安全值時(shí)，給控制盒電訊號(hào)，控制盒接受訊號(hào)后，發(fā)出聲光警報(bào)，延時(shí)30秒后觸發(fā)電磁電路，關(guān)斷空氣閥，氣缸活塞桿靠彈簧力向外運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)停油桿停止向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)適用于國(guó)二標(biāo)準(zhǔn)和帶有渦輪增壓器的國(guó)三柴油機(jī)。圖6-3國(guó)三車用ECU中央控制器與車用自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)連接電氣原理圖對(duì)于滿足國(guó)三、國(guó)四排放的濰柴wP10/WP12采用德國(guó)BOSCH高壓共軌技術(shù)的柴油機(jī)。據(jù)調(diào)查，國(guó)外進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的防爆煤礦用車輛目前均

14、執(zhí)行國(guó)二標(biāo)準(zhǔn)，采用傳統(tǒng)的機(jī)械式噴油。對(duì)電控高壓共軌噴油的柴油機(jī)，采用措施為：（1）在防爆柴油機(jī)的自動(dòng)保護(hù)裝置和柴油機(jī)控制器ECU之間加一裝置。應(yīng)用斷電的方法，當(dāng)七項(xiàng)控制要素某一項(xiàng)達(dá)到計(jì)定值時(shí)，自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)聲光報(bào)警，計(jì)算機(jī)斷電，柴油機(jī)車停車。原理圖見圖3（2）對(duì)可產(chǎn)生火花的部位，采用各報(bào)控制盒，將接扦件放在隔爆盒內(nèi)。（3）對(duì)不能安裝隔爆盒的接扦件，應(yīng)用抗靜電阻燃膠帶進(jìn)行包封。7、配套產(chǎn)品的性能技術(shù)參數(shù)7.1 KXB-120/24J柴油機(jī)車隔爆型電源控制箱KXB-120/24J柴油機(jī)車用隔爆型電源控制箱是防爆柴油機(jī)車用電氣設(shè)備。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1-2000、B3836.2-2000爆炸性

15、氣體環(huán)境用電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的?？勺鳛榉辣裼蜋C(jī)車用的電源和操作裝置，在煤礦井下或其它有瓦斯和粉塵爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所使用。電源控制箱為防爆柴油機(jī)車上的用電設(shè)備供電，同時(shí)引入發(fā)電機(jī)所發(fā)的電為蓄電池充電。該電控箱外殼用鋼板焊接，分為隔爆主腔和接線腔，防爆面符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。具有用途廣（柴油機(jī)、裝載機(jī)、柴油機(jī)車）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、體積小巧、工作可靠、維護(hù)方便等特點(diǎn)。表7-1 KXB-120/24J柴油機(jī)車隔爆型電源控制箱性能技術(shù)參數(shù)序號(hào)項(xiàng) 目參 數(shù)1防爆形式隔爆型2防爆標(biāo)志ExdI3額定電壓24 V4額定容量120Ah/單只 2只（串連）5最高充電電壓14.4v/單只6最大充電電流2A3A 充至14.

16、4V/單只7瞬間最大放電電流350A8短時(shí)最大放電電流180A(35秒)9連續(xù)最大放電電流10A7.2 ZZB-15/24J柴油機(jī)車自動(dòng)保護(hù)裝置ZZB-15/24J柴油機(jī)車自動(dòng)保護(hù)裝置是根據(jù)國(guó)家GB3836.1-2000，GB3836.4-2000標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，適用于煤礦井下防爆柴油機(jī)車運(yùn)行和安全生產(chǎn)的隨機(jī)檢測(cè)和保護(hù)?；蚱渌屑淄楹头蹓m等爆炸性氣體環(huán)境。自動(dòng)保護(hù)裝置由控制盒、電源變換盒、液位傳感器、水溫傳感器、尾氣溫度傳感器、機(jī)體表面溫度傳感器、機(jī)油壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、甲烷傳感器等組成。當(dāng)被測(cè)參數(shù)超限時(shí)，控制盒內(nèi)發(fā)出聲光報(bào)警，并按設(shè)定的延時(shí)時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉柴油機(jī)供油系統(tǒng)，從而保證環(huán)

17、境和柴油機(jī)的安全。自動(dòng)保護(hù)裝置具有接線簡(jiǎn)單，安裝靈活，使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，同時(shí)具有短路保護(hù)自動(dòng)恢復(fù)功能。表7-2 ZZB-15/24J柴油機(jī)車自動(dòng)保護(hù)裝置性能技術(shù)參數(shù) 序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目測(cè)量范圍保護(hù)動(dòng)作值動(dòng)作誤差1柴油機(jī)機(jī)體表面溫度0-150145±52柴油機(jī)冷卻水溫度0-10095±23柴油機(jī)排氣溫度0-10068±24柴油機(jī)機(jī)油壓力0.1MPa-0.8MPa0.08MPa0.01MPa5水箱水位低水位-滿水缺水時(shí)缺水6柴油機(jī)轉(zhuǎn)速0-3000r/min2640r/min±57甲烷濃度1-41.00真值的±10裝置的電源變換盒，額定電壓24V，額定功

18、率15W。裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為短時(shí)工作制，工作時(shí)間小于10min間隔不小于10min。使用電流100mA、電壓5V。裝置的聲、光報(bào)警：當(dāng)各傳感器某一個(gè)達(dá)到設(shè)定值時(shí)能自動(dòng)報(bào)警。在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)(20s-30s允許誤差10s)能接通執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源迫使柴油機(jī)供油中斷，熄火停車。 聲、光報(bào)警在距控制盒1m遠(yuǎn)處聲級(jí)強(qiáng)度80dB。光報(bào)警在暗處能見度5m。7.3隔爆型永磁發(fā)電機(jī)隔爆型永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為永久磁場(chǎng)，電樞為三相繞組，星形（Y）聯(lián)接（中心點(diǎn)內(nèi)接），該發(fā)電機(jī)體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，工作可靠，發(fā)電機(jī)外殼做成隔爆型，可用于煤礦Exd易燃易爆環(huán)境，由于采用永久磁場(chǎng)，省去電刷等結(jié)構(gòu)，不產(chǎn)生環(huán)火，使工作安全可靠

19、，同時(shí)對(duì)周圍無線電無干擾。表7-3 隔爆型永磁發(fā)電機(jī)參數(shù)序號(hào)參數(shù)型號(hào)FB-350/24YFB-500/24Y1額定功率350(W)500(W)2標(biāo)稱電壓（配調(diào)節(jié)器）24(V)直流24(V)直流3額定電壓（配調(diào)節(jié)器）24、28(V)直流24、28(V)直流4額定電流12.5（A）17.8（A）5額定轉(zhuǎn)速3000r/min3000r/min6最低工作轉(zhuǎn)速1500r/min1500r/min7最高工作轉(zhuǎn)速4000r/min4000r/min8防爆型式ExdExd9工作電流012.5(A)017.8(A)10絕緣等級(jí)BB11配用調(diào)節(jié)器型號(hào)TB-350/24YFTB-800/24YF7.4 ZBQ-4.

20、5/24礦用隔爆型起動(dòng)機(jī)該產(chǎn)品是礦用隔爆型電器設(shè)備，可在煤礦井下或其它有甲烷和煤塵等爆炸性混合物的場(chǎng)所使用。ZBQ-4.5/24礦用隔爆型起動(dòng)機(jī)依據(jù)GB3836.1-2000、GB3836.2-2000等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定而設(shè)計(jì)，并經(jīng)有關(guān)檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)合格，具有防爆合格證和安全標(biāo)志準(zhǔn)用證。本起動(dòng)機(jī)為四極直流串激隔爆電動(dòng)機(jī)，采用滾柱式單向離合器實(shí)施超速保護(hù)，由電磁開關(guān)控制主觸點(diǎn)電路接通和齒輪嚙合。表7-4 ZBQ-4.5/24礦用隔爆型起動(dòng)機(jī)序號(hào)防爆標(biāo)志Exd1額定電壓DC24V2輸出功率4.5KW7.5 DGY9/24L(A)礦用隔爆型機(jī)車燈DGY9/24L(A)礦用隔爆型機(jī)車燈選用先進(jìn)的LED光源及電源穩(wěn)