AQ/T 1104-2014 煤礦低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送裝置技術(shù)規(guī)范(正式版)

備案號(hào)：44601—2014中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煤礦低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送裝置技術(shù)規(guī)范 Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 2 4 5附錄A(資料性附錄)煤礦低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送裝置系統(tǒng)管徑選型計(jì)算參考 GB3836.2爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備GB50028城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范AQ1029煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管AQ1076煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)AQ6201煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用lowconcentrationcoalminegaswithtwophaseflow1利用二相流柱塞水團(tuán)阻止正反方向火焰?zhèn)鞑ゲ⑾缁鹧娴难b置。4系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求排放管656→ 圖1煤礦低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送裝置系統(tǒng)示意圖2庫(kù)七七www.kqqw.提供下載系統(tǒng)配套的裝置及管道應(yīng)能承受1000kPa壓力。系統(tǒng)輸送管道及回水管道按3%流水坡度設(shè)計(jì)，且回水管道直徑要大于供水管道直徑。顯示和統(tǒng)計(jì)瓦斯利用瞬時(shí)和累積純量。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備使用管理應(yīng)符合AQ1029的相關(guān)要4.3.1系統(tǒng)起始端供氣壓力一般不宜超過(guò)20kPa。4.3.3系統(tǒng)管道中氣水流速應(yīng)在25m/s～504.3.4系統(tǒng)管道中體積含水率應(yīng)在0.2%～0.8%范圍內(nèi)。4.3.5系統(tǒng)管道中柱流水團(tuán)長(zhǎng)宜為500mm～800mm,置最大穩(wěn)壓壓力應(yīng)不小于5kPa。穩(wěn)定壓力應(yīng)在零到最大值范圍內(nèi)可調(diào)，放散過(guò)程中壓力波動(dòng)應(yīng)小于柱流裝置、環(huán)流裝置依次安設(shè)在系統(tǒng)起始端。按系統(tǒng)體積含水率為0.2%～0.8%的要求供水，供35A.1管徑選型基本條件A.1.4氣量和流速根據(jù)瓦斯利用設(shè)備耗氣量，分別按6%和30%的瓦斯?jié)舛扔?jì)算最大和最小混合流量，管道氣水混合流速宜控制在25m/s～50m/s范圍內(nèi)。應(yīng)在0.2%～0.8%范圍內(nèi)，可取0.5%進(jìn)行計(jì)算。A.2壓降計(jì)算A.2.1水平氣液二相管路的壓降計(jì)算A.2.1.1杜克勒I法β——體積含氣率。p——管路的平均壓力；10-3MPa,占1.6%。若氣液流速相同，相間無(wú)滑脫(β=φ、H?=R,φ為截面含氣率),公式(A.5)與杜克勒I法的密度按公式(A.5)求氣液二相混合物密度時(shí)，須知截面含液率HL截面含液率H截面含液率H0o圖中體積含液率R?可由管路氣液體積流量求得，截面含液率H?與雷諾數(shù)之間呈隱函數(shù)關(guān)系，需要估算。一般先假設(shè)截面含液率H?,按公式(A.5)計(jì)算出氣液二相混合物密度pm,進(jìn)而求得雷諾數(shù)Re,由圖A.1查出H?值，若與假設(shè)的H?值相差超過(guò)5%,需重新假設(shè)H?值，重復(fù)上述計(jì)算步驟，直至兩者之誤差小于5%為止。相間有滑脫的水平兩相管路的水力摩阻系數(shù)由下式計(jì)算：C——系數(shù)，是體積含液率R?的函數(shù)。由數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)歸納得到C-RL曲線，如圖A.2所示。該曲線的表達(dá)式為：S?=1.281—0.478(—1nR_)+0.444(—lnR?)2—0.094(—InR?)由圖A.2可以看出，R?=1即管路內(nèi)只有單相液體流動(dòng)時(shí)，C=1。所以系數(shù)C可以理解為管路內(nèi)存在二相時(shí)其水力摩阻系數(shù)比單相液體管路增加的倍數(shù)。9UURLa)截面含液率為0.01～1.0,體積含液率為0.001～1.0;b)二相雷諾數(shù)為600～200000。A.2.2傾斜氣液二相管流的壓降計(jì)算弗萊尼根(Flanigan)在研究許多現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)后認(rèn)為：管路下坡段所回收的壓能比上坡段舉升流體所Fe——起伏系數(shù)；若氣相折算速度usg超過(guò)15m/s,建在氣壓不超過(guò)20kPa,初選管徑的壓降計(jì)算結(jié)果，應(yīng)能保證瓦斯利用設(shè)備供氣壓力為3kPa~(資料性附錄)系統(tǒng)性能調(diào)試記錄表系統(tǒng)性能調(diào)試由項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)理及使用單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人共同進(jìn)行。調(diào)試步驟如下所述。B.1氣壓變化性能調(diào)試在10kPa～20kPa范圍內(nèi)調(diào)試供氣壓力，觀察流型變化，確定系統(tǒng)適用的供氣壓力范圍。氣壓變化性能調(diào)試記錄見表B.1。表B.1氣壓變化性能調(diào)試記錄表%壓力流型鑒別(目測(cè)法)供氣壓力%℃1號(hào)2號(hào)12B.2氣量變化性能調(diào)試當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?%～30%范圍內(nèi)時(shí)，按照瓦斯利用設(shè)施所需要的最大和最小混合量調(diào)試供氣量，觀察流型變化，確定系統(tǒng)適用的供氣量范圍。氣量變化性能調(diào)試記錄見表B.2。表B.2氣量變化性能調(diào)試記錄表%壓力流型鑒別(目測(cè)法)供氣壓力%℃1號(hào)2號(hào)12B.3水壓變化性能調(diào)試調(diào)節(jié)供水閥門，在60kPa～200kPa范圍內(nèi)調(diào)試供水壓力，觀察流型變化，確定系統(tǒng)適用的供水壓力范圍。水壓變化性能調(diào)試記錄見表B.3。表B.3水壓變化性能調(diào)試記錄表%kPa壓力kPa流型鑒別(目測(cè)法)供氣壓力