煤礦在用主排水系統(tǒng)安全檢測檢驗規(guī)范

1、ICS 23.080J 71備案號：154552005 中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準 AQ 1012 2005煤礦在用主排水系統(tǒng)安全檢測檢驗規(guī)范Safety inspecting-testing specification of in-serviceMain dewatering system for coal mine 2005-03-07 發(fā)布 2005-08-01 實施國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 發(fā) 布目 次前言11 范圍22 規(guī)范性引用文件23 術語和定義24 主要參數(shù)及符號35 技術要求36 檢測方法及儀器67 檢驗及檢測結果判定108 檢驗報告和檢測記錄11前 言為了獲得煤礦在用水泵

2、的實際運行工況，以確保排水設備指標達到設計要求和滿足煤礦安全規(guī)程對排水系統(tǒng)的要求，制定本標準。在本標準的編制中，參考了GB 32361989離心泵、混流泵和旋渦泵試驗方法等國家標準和行業(yè)標準，且符合煤礦安全規(guī)程（2004版）對礦井排水的有關規(guī)定。本標準由國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局歸口。本標準的主要起草單位：礦用產(chǎn)品安全標志辦公室、國家安全生產(chǎn)撫順礦用設備檢測檢驗中心、河南煤礦安全監(jiān)察局等。本標準的主要起草人：陳在學、韓正菊、袁慶國、張大力、王亞林。本標準為首次發(fā)布。煤礦在用主排水系統(tǒng)安全檢測檢驗規(guī)范1范圍本標準規(guī)定了煤礦在用水泵及主排水系統(tǒng)性能檢驗方法。本標準適用于全國各生產(chǎn)礦井在用主排水系統(tǒng)的技

3、術性能的檢測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過在本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注明日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準。然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB103285三相異步電機試驗方法GB32141991水泵流量的測定方法GB321689離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法GB/T56571995離心泵技術條件JB/T80971999泵的振動測量與評價方法JB/T80981999泵的測量與評價方法MT11485煤礦耐磨離心水泵技術條件煤礦安全規(guī)程200

4、4版3術語和定義以下術語和定義適用于本標準。3.1流量流量單位時間內從泵出口排出并進入管路的液體體積。3.2揚程揚程單位重量的水經(jīng)過水泵后獲得的能量，其單位為m。3.3功率功率某一時間間隔內所傳遞的能量被間隔時間除的商。3.4效率效率指有效功率與軸功率的比值。3.5密度密度單位體積水的質量。3.6流速流速體積流量被管路橫截面積除的商。3.7轉速轉速轉數(shù)被時間除的商。3.8波動波動在一次讀數(shù)的時間內，讀數(shù)相對平均值的短周期變動。3.9變動變動同一量相鄰兩次讀數(shù)間的數(shù)值改變。4主要參數(shù)及符號4.1排水設備主要參數(shù)及符號見表14.2排水設備應是符合GB/T5657、JB/T8098和MT114等相關

5、標準化的正式產(chǎn)品。表1本標準使用符號符號量的名稱單位符號中文名稱Q流量m3/s、L/s、m3/h立方米每秒、升每秒、立方米每小時H揚程m米HX吸水高度m米Hp排水高度m米Ha實際排高m米z表位差m米P功率kW千瓦Pw電動機輸入功率kW千瓦Pa泵軸功率kW千瓦Pu泵輸出功率kW千瓦U電壓V伏I電流A安n轉速r/min轉每分密度kg/m3千克每立方米效率g自由落體加速度m/s2米二次方秒V速度m/s米/秒PZ真空表讀數(shù)MPa兆帕Py壓力表讀數(shù)MPa兆帕D排水管直徑m米dx吸水管內徑m米dp排水管內徑m米*說明：此處的名稱是單位的名稱。5技術要求5.1性能要求在實際工況下測定水泵的流量、揚程、軸功率

6、和轉速，并調整工況記錄水泵的流量、揚程、軸功率和轉速，以獲得水泵的性能曲線，該性能曲線應符合GB3216。排水系統(tǒng)聯(lián)合試運轉以獲得排水系統(tǒng)的綜合排水能力。振動 泵的振動不得超過JB/T8097的相關規(guī)定。噪聲在運行工況下，水泵房的噪聲不得超過90dB。5.2檢測的組織要求精確的測量不僅取決于使用的測量設備和儀表質量，而且也取決于測試人員的工作素質和技術水平。檢測負責人應由在測試技術方面有豐富經(jīng)驗的技術人員擔任，一般檢測人員應由具有一定的檢測專業(yè)知識并能夠對礦用主排水泵檢測進行熟練操作的人員擔任，所有檢測人員都應有經(jīng)過主管部門考核合格后頒發(fā)的檢測員證，并做到持證上崗。5.3測試設備要求所有測試設

7、備均應附有證明其精度符合本標準要求（見表2）的報告，并在檢定周期內方可使用。2 測試設備精度要求設備、儀表名稱精度等級/級說明壓力表1.5應根據(jù)壓力選擇壓力表量程，指示的壓力值應處于是1/32/3滿量程真空表1.5流量計±2%電參數(shù)測試儀0.5轉速±1 r/min5.4檢測操作要求性能檢測.1性能檢測是為了確定泵的揚程、軸功率、效率與流量之間的關系。.2測試時應從閘門開啟1/3流量開始，直到閘門全開為止。.3測試應有足夠的持續(xù)時間，以獲得一致的結果和達到預期的測試精度。每一個流量點應有一定的時間間隔，并應同時測量 流量、揚程、轉速和軸功率。.4測試點取35個不同的流量點。.

8、5流量等零及其附近測點的運行時間不能過長，以免水泵發(fā)熱。排水系統(tǒng)檢測.1啟動排水系統(tǒng)所有工作泵、備用泵、工作管路、備用管路，測量總的排水量，檢驗系統(tǒng)總的排水能力。適用時，也可采取其他方法檢測總的排水能力。5.5檢測條件檢測的進行檢測的持續(xù)時間應足夠長，以獲得一致的結果。對于取多次讀數(shù)以降低誤差的場合，應在不等的時間間隔取讀數(shù)。所有的測量均應在運轉穩(wěn)定的情況下進行。運轉的穩(wěn)定性允許讀數(shù)波動幅度應符合表3的要求表3 最大允許波動幅度測定量流量揚程功率轉速最大允許波動幅度/%±6±2成組觀測讀數(shù).1在運轉穩(wěn)定的條件下，只記錄各個測定量的一組讀數(shù)。這一組讀數(shù)只有當檢測人員確定波動已

9、穩(wěn)定在表3和表4規(guī)定范圍內時方可進行記錄。.2當檢測時由于系統(tǒng)運行不穩(wěn)定引起對精度產(chǎn)生懷疑時，應按下述方法處理：a各流量點的讀數(shù)應重復多次，最低限度應取三組讀數(shù)，并且應記錄每一個獨立讀數(shù)的值，以及由每組讀數(shù)得出的效率值。每一量的最大值與最小值之間的波動應不大于表3的規(guī)定；b這些允差用來保證由于離散所致的誤差和表5所限定的系統(tǒng)誤差之總測量誤差將不大于表6的規(guī)定。c取每一量的各次讀數(shù)的算術平均值作為該量的檢測實際值。d 如果不能達到表4的規(guī)定，則應找出原因，重取一組新的讀數(shù)，即原先的一組讀數(shù)應全部作廢。但是不應該以讀數(shù)超出范圍為理由，而拒絕讀數(shù)或誤差等所致，誤差限應以統(tǒng)計分析法計算。e 要是讀數(shù)變

10、化過大，但不是由于操作方法或儀表誤差等所致，誤差限應以統(tǒng)計分析法計算。表4 同一量多次重復測量的變化范圍（基于90%的置信度）重復讀數(shù)組數(shù)每一量重復讀數(shù)的最大值與最小值的最大允差/%流量揚程功率轉速33.52.0注：最大值與最小值之間的最大允差等于：表5 測量儀表的允許系統(tǒng)誤差測定量流量揚程泵軸功率電機輸入功率轉速允許范圍/%±2.5±2±1.0如果符合表5所規(guī)定的儀表系統(tǒng)誤差，則可認為總的誤差不會超過表6的規(guī)定。表6 最大總誤差限測定量允許范圍/%流量±3.5泵揚程泵軸功率電動機輸入功率轉速±1.8泵效率±5.0系統(tǒng)效率±

11、4.55.6檢測周期水泵的檢測周期為一年。6檢測方法及儀器6.1流量Q的測定采用超聲波流量計測定水泵的流量測定時傳感器的安裝應滿足下列要求：a 安裝前應將放置傳感器的地方清潔出一片較傳感器探頭稍大的位置，直至見到裸露的金屬，涂上一層耦合劑。b 傳感器應安裝在儀器說明書規(guī)定的管路上。c 選擇的測量段管路內必須棄滿流體，而且不含氣泡。按GB3214選擇以下方法之一進行測量：a 差壓式流量計測流量；b 水堰測流量；c 渦輪流量計測流量；d 電磁流量計測流量。 還可以選擇精度相同的其他的檢測方法來測定流量。6.2揚程H的測定揚程測試系統(tǒng)圖，如圖1所示。Px 真空壓力表 Py壓力表Hx吸水高度Hp水泵的

12、排水高度Ha水泵的實際排高Z表位差圖1 水泵揚程測試布置圖采用壓力表測量出口和入口壓力，計算揚程H，計算公式如下：H=（1）壓力表的選擇.1量程的選擇壓力表的量程最大應不小于1.31.6倍工作壓力。.2精度的選擇 壓力表精度不低于1.5級。.3種類和外形的選擇應選擇金屬彈簧壓力表，壓力表的示值清楚且滿足要求，或選用其他符合要求的壓力測量儀表。 壓力表的安裝 揚程檢測用的真空表和壓力表通過螺紋裝在出口合適的位置。壓力表和真空表的聯(lián)接導管上，應有旋塞和360°的彎管與測孔相通，以穩(wěn)定讀數(shù)和保護儀表免受壓力沖擊。壓力表的使用 檢測中，在啟動泵時，應先將壓力表前的旋塞關閉，待水泵啟動后再慢慢

13、開啟旋塞；檢測用的壓力表必須在檢定周期內。水泵實際排高Ha的測定.1水泵排水高度Hp，由礦井地質資料結合實測得到。.2水泵吸水高度Hx ，現(xiàn)場測量。.3水泵實際排水高度為排水高度和吸水高度之和，即。6.3轉速的測量采用激光轉速表、非接觸式手持數(shù)字轉速表測定水泵轉速。6.4電參數(shù)的測量電機效率d(如測量地點瓦斯1.0%，讀電度表)當通過測量與泵直接聯(lián)接的電動機輸入電功率來確定泵的軸功率時，使用的電動機應當是以足夠的精度確定其效率的。交流異步電動機的效率按GB1032標準規(guī)定的方法測定。在現(xiàn)場無法對電機效率進行測定的情況下，電機的效率按銘牌效率選取。采用電參數(shù)綜合測試儀測定電參數(shù)在井下設備沒有二次

14、線的情況下，應在自帶的電流、電壓互感器的二次側進行接線，電參數(shù)測量時要嚴格按電氣作業(yè)操作規(guī)程進行。檢測使用的儀表系統(tǒng)誤差滿足表4的規(guī)定。儀表的量程選擇應使測量值盡可能在儀表額定值的20%95%范圍內。已知電動機效率d的泵軸功率（2）泵的輸出功率（3）6.5效率的計算泵的效率（4）管路效率（5）排水系統(tǒng)效率（6）排水電耗的計算噸水百米電耗 （7）6.6性能曲線圖的測試與繪制泵的性能曲線采用圖2的形式，橫坐標軸上表示流量Q，縱坐標上分別表示揚程H、軸功率和效率。性能曲線，一般測35個測點，各個測點以流量大小來劃分，測點的分布不一定等距離，在工業(yè)利用區(qū)內可以密一些。流量的大小用閘閥開度來調整，每改變

15、一次工況，大約停留310min，待水流穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)測定與計算得出的數(shù)據(jù)繪制曲線，曲線應該圓滑。繪制的性能曲線應當是換算到額定轉速時的性能曲線。6.7排水系統(tǒng)的檢測聯(lián)合運轉狀態(tài)下的最大排水能力檢測，是為了檢驗多臺泵同時工作時管路工作的排水能力，以確定排水系統(tǒng)的綜合排水能力是否能達到煤礦安全規(guī)程第278條規(guī)定。6.8泵的振動測定振動測點的選擇測點必須選在泵的關鍵部位，測點一般為軸承座、底座和出口法蘭處。并規(guī)定軸承座處和靠近軸承處的測點作為主要測點，把底座和出口法蘭處的測點作為輔助測點。圖2泵性能曲線圖每個測點都要在三個互相垂直的方向，即水平、垂直、軸向進行振動測量。測量儀器測量儀器應該具有

16、測量振動寬頻帶有效值的能力，其通頻影響應范圍至少為101000，根據(jù)振動準則可以要求進行位移或速度或者這二者結合在一起測量，但對于轉速接近或低于600 r/min的泵，其通頻響應范圍下限應達到2。要保證振動傳感器正確地被固定，以保證測量精度。泵的分類為了評價泵的振動級別，按泵的中心高和轉速將泵分為四類，見表7表7泵的分類類別中心高/mm225225550550轉速r/min第一類18001000第二類18004500100018006001500第三類4500120001800450015003600第四類450012000360012000注：中心高是指泵的軸線到泵的底座上平面間的距離。泵的

17、振動的評價水泵振動的評價按JB/T8097進行。泵的振動級別分為A、B、C、D四級（表8），D級為不合格。表8 水泵振動分級振動烈度范圍判定泵的振動級別振動烈度級振動烈度分級界限/（mm/s）第一類第二類第三類第四類0.280.280.450.711.121.82.84.57.111.21828AAAA0.450.711.12B1.80B2.80CB4.50DCB7.10DC11.20DC18.00D28.0045.007 檢驗及檢測結果判定7.1水泵的運行工況點應在工業(yè)利用區(qū)內，即，為水泵的額定效率。7.2水泵在運行工況下，應不超過電動機的容量。7.3排水系統(tǒng)的噸百米電耗應低于要求值，即。7

18、.4運行工況下，不允許振動超標。7.5運行工況下，水泵噪聲不允許超標，即水泵房的噪聲不得超過90dB。系統(tǒng)排水能力對泵的要求。7.6水泵。礦井主排水泵必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應能在20h內排出礦井24h的正常涌水量。備用水泵的能力應不小于工作水泵能力的70%。工作和備用泵的總能力，應能在20h內排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應不小于工作水泵能力的25%。7.7管路。主要泵房必須有工作和備用水管。工作水管的能力應能配合工作水泵在20h內排出礦井24h的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應配合工作和備用水泵在20h內排出礦井24h的最大涌水量。7.8配電設備。應同工作、備用以及檢修水泵相適應，并能夠同時開動工作和備用水泵。當泵房有多臺水泵時，單臺水泵的起動時間應不大于5min。7.9主要泵房至少有2個出口，一個出口用斜巷通到井筒，并應高出泵房底板7m以上，另一個出口通