JB 8890—1999 往復式內燃機 安全要求

往復式內燃機 安全要求 890 1999 國家機械工業(yè)局 1999 09 17批準 2000 01 01實施 前 言 本標準由全國內燃機標準化技術委員會提出并歸口。 本標準起草單位：上海內燃機研究所、上海柴油機股份有限公司。 本標準主要起草人：瞿俊鳴、姚康茂、魏善鎮(zhèn)、李明。 1 范圍 本標準規(guī)定了通用往復式內燃機的安全要求。 本標準適用于缸徑小于 250火花點燃式發(fā)動機和雙燃料發(fā)動機可提出特殊要求。 本標準不包括往復式內燃機可能產(chǎn)生的所有危險。 2 引用標準 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。 T 1105 2 1987 內燃機臺架性能試驗方法 試驗方法 T 1859一 1989 內燃機噪聲聲功率級的測定 準工程法 T 3476 1983 船用柴油機調速系統(tǒng) 試驗方法 836 1 1983 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備 通用要求 T 4556 1984 往復式內燃機 防火 T 7184一 1987 中小功率柴油機振動測量方法 T 8189 1987 柴油機排放試驗方法 第 2 部分：地下礦、機車、船舶及其他工農(nóng)業(yè)機械用 T 8190 1 一 1999 往復式內燃機 排放測量 第 1部分：氣體和顆粒排放物的試驗臺測量 T 8190 2 1999 往復式內燃機 排放測量 第 2部分：氣體和顆粒排放物的現(xiàn)場測量 T 8190 4 1999 往復式內燃機 排放測量 第 4部分：不同用途發(fā)動機的試驗循環(huán) 486一 1988 柴油機 穩(wěn)態(tài)排氣煙度及測定方法 T 9911 1988 船用柴油機輻射的空氣噪聲測量方法 T 10397 1989 中小功率柴油機 振動評級 1871 1989 船用柴油機輻射的空氣噪聲限值 3365一 1992 機動車排氣火花熄滅器 性能要求和試驗方法 4097一 1993 中小 功率柴油機 噪聲限值 T 15371 1994 曲軸軸系扭轉振動的測量與評定方法 T 15706 2 1995 機械安全 基本概念與設計通則 第 2 部分：技術原則與規(guī)范 891 1999 中小功率柴油機 排氣污染物排放限值 T 8895 1999 中小功率柴油機 通用技術條件 T 9773 2 1999 柴油機 起動性能試驗方法 T 51127 1994 中小功率柴油機產(chǎn)品可靠性考核 3154 1983 船用柴油機振動測量方法 T 3253 1994 船用柴油機技術條件 T 3254 2 1994 船用柴油機臺架試驗 試驗方法 3256 1985 船用柴油機振動評級 3325 1987 船用柴油機軸系扭轉振動分級 528 8： 1995 往復式內燃交流發(fā)電機組 第 8部分：小功率發(fā)電機組技術要求和試驗 846： 1990 小型船舶 電器裝置 防止周圍易燃氣體的著火 999： 1993 往復式內燃機 圖形符號 3 基準狀況 發(fā)動機應能在下列規(guī)定環(huán)境狀況下正常運行： a)總大氣壓： 100 b)環(huán)境溫度或吸人空氣溫度： 45 ； c)相對濕度： 60； d)增壓中冷介質進口溫度： 32 。 4 危險一覽表 發(fā)動機的危險因素見表 1。 表 1 危險一覽表 序號 危 險 有 關 條 款 要 求 判 定 1 機械危險 1 1 不穩(wěn)定危險 5 2 6 2 1 2 纏繞危險 5 3 1 1 6 3 1 1 1 3 松動危險 5 3 1 2 6 3 1 2 1 4 磕碰傷危險 5 3 1 3； 5 3 1 6 6 3 1 3； 6 3 1 6 1 5 信號和報警失效危險 5 3 1 7 6 3 1 7 1 6 控制失效危險 5 3 2 1 6 3 2 1 1 7 爆炸危險 5 3 2 2； 5 3 2 4； 5 3 2 5 6 3 2 2； 6 3 2 4； 6 3 2 5 1 8 起動失效危險 5 3 2 2 6 3 2 2 1 9 急停失效危險 5 3 2 3 6 3 2 3 1 10 泄漏危險 5 3 2 6； 5 4 6 3 2 6； 6 4 1 11 火災危險 5 3 2 6； 5 3 2 8； 5 5 6 3 2 6； 6 3 2 8； 6 5 1 12 凍裂危險 5 3 2 7 6 3 2 7 1 13 高溫危險 5 3 2 5； 5 3 2 7； 5 4 6 3 2 5； 6 3 2 7； 6 4 1 14 喘振危險 5 3 2 9 6 3 2 9 2 電氣危險 5 6 6 6 3 噪聲危險 5 7 6 7 4 排放危險 5 8； 5 3 1 5 6 8； 6 3 1 5 5 振動危險 5 9 6 9 5 安全要求 5 1 一般要求 5 1 1 發(fā)動機所采用的零部件應符合相應的國家標準、行業(yè)標準及按經(jīng)規(guī)定程序批準的產(chǎn)品圖樣和技術文件的要求。 5 1 2 發(fā)動機的設計與制作應保證在正常使用時安全運行，不應給人身、財產(chǎn)和環(huán)境帶來危害。 5 2 機械穩(wěn)定性 5 2 1 發(fā)動機的設計應保證在正常運輸、安裝和使用時具有可靠的穩(wěn)定性，不允許由于振動、內力或其他可預見的外力而翻倒。 5 2 2 發(fā)動機應能在 T 8895 1999中 3 15規(guī)定的縱橫 傾條件下穩(wěn)定運行。 5 2 3 發(fā)動機的運動件應具有良好的動平衡性能，曲軸不平衡量應符合產(chǎn)品技術要求。 5 3機械安全性 5 3 1 防護措施 5 3 1 1 發(fā)動機組在使用時所有外露的旋轉零部件和可能對操作人員構成危險的傳動機構都必須加裝防護裝置和設置警示標記。防護罩殼、隔板等應有足夠剛性，只有在使用工具時才能將其拆除。 5 3 1 2 運動部件、飛輪、主軸承螺栓以及在發(fā)動機運轉過程中容易產(chǎn)生松動的零部件均應采取自鎖或防松措施。 5 3 1 3 發(fā)動機及其附件應無銳角、毛刺等在正常使用時可能傷害 使用者的缺陷。 5 3 1 4 發(fā)動機的設計應保證所裝零部件便于裝拆和檢查，并可對發(fā)動機進行監(jiān)控。 5 3 1 5 發(fā)動機工作場所必須通風良好。凡是可能積聚可燃、有毒或窒息性氣體的場所，均應安裝通風設施。 5 3 1 6 發(fā)動機操作處所必須鋪有防滑地板或防滑覆蓋物。工作通道、操縱平臺、樓梯等操作區(qū)域必須裝有護欄，以防操作人員和物品滑落。 5 3 1 7 發(fā)動機應配備為保證正常運行所必需的儀表和指示系統(tǒng)。功率大于 220 對轉速、壓力、溫度等參數(shù)超過規(guī)定范圍時設置監(jiān)控和報警裝置。 5 3 2 安全裝置 5 3 2 1 轉速控制和超速保護 a)調速器 發(fā)動機應裝有可靠的調速器，其調速性能應符合 T 8895 1999中 3 6的規(guī)定。 b)超速保護裝置 標定功率等于或大于 220B T 3253規(guī)定裝有獨立的超速保護裝置，使主機轉速不超過標定轉速的 120，或輔機轉速不超過標定轉速的 115。 5 3 2 2 起動裝置 發(fā)動機對起動溫度的要求應符合 T 8895 1999中 3 13的規(guī)定。 發(fā)動機所裝備的起動裝 置應對操作者在按使用說明書進行起動時具有足夠的安全保護作用，并有相應的警示標記。 發(fā)動機起動后，起動機構必須自動脫開。對裝有盤車機構的發(fā)動機，應裝有安全聯(lián)鎖裝置，以確保在盤車齒輪處于嚙合狀態(tài)時，發(fā)動機不可能自行起動。 a)人工起動 永久安裝的繩拉起動器應裝有自動重繞裝置。 起動手柄在沿拉動或轉動方向上，應離機組其他部件及安裝平面有足夠的安全間距。 b)直接空氣起動 發(fā)動機采用直接空氣起動時，其可使用的起動空氣應儲存在至少兩個容量大致相等的氣瓶中，且各氣瓶可以單 獨使用。 氣瓶的總排量，在不補氣的情況下，對可倒轉發(fā)動機應提供不少于 12 次的正、反轉交替的連續(xù)起動。對不可倒轉發(fā)動機應能提供不少于 6次的起動。 為防止因起動閥失效而使主起動空氣管路發(fā)生爆炸，每臺發(fā)動機的起動空氣管路上應裝有止回閥。 c)電起動 船用發(fā)動機采用電起動時，應設置兩組相互獨立的起動蓄電池。每組蓄電池應能單獨使發(fā)動機冷態(tài)起動。其容量必須足以在 30、在不充電的條件下，可供發(fā)動機按與直接空氣起動所規(guī)定的相同次數(shù)進行起動。 d)應急電源起動 應急電源 用發(fā)動機應能在 0溫度下迅速起動。如需在更低溫度下起動，應設置加熱設備，以確?？煽科饎?。 對要求能夠自動起動的應急發(fā)電機組，應配有足以供機組連續(xù)起動 3次的起動設備。 當不要求自動起動時，應允許采用諸如手搖起動、慣性起動等方法起動。 5 3 2 3 緊急停車裝置 發(fā)動機在調試或運行中如發(fā)生異常聲響、飛車或潤滑油突然中斷等故障，或在易燃易爆環(huán)境使用時排氣出口溫度超過規(guī)定限值，應能迅速切斷燃料和空氣或采用其他有效措施，使發(fā)動機迅速停車。 5 3 2 4 氣缸蓋 氣缸直徑等于或大 于 230全閥應在超過 1 4倍標定功率燃燒壓力時開啟，并須將燃氣排放至不會造成傷害的地方。 對于輔助用發(fā)動機，可以用可靠的氣缸超壓報警裝置代替氣缸蓋安全閥。 5 3 2 5 曲軸箱 a)曲軸箱進氣 防爆用發(fā)動機不允許空氣進入曲軸箱。 b)曲軸箱通風 曲軸箱應裝有通風裝置。防爆用發(fā)動機的通氣管應具有阻火作用，并且其出口應遠離高溫表面。 c)曲軸箱防爆閥 缸徑等于或大于 200曲軸箱容積等于或大于 在曲軸箱每端裝有一個防爆閥。如果曲拐數(shù)超過 8個，則在曲軸箱中部還應增設一個防爆閥。 與曲軸箱聯(lián)通的所有其他空間，例如凸輪軸箱、齒輪箱或鏈條箱及缸徑大于 200其容積超過 0.6 應增設防爆閥。 防爆閥的開啟壓力應不超過 20一防爆閥的流通面積 (防爆閥全開時的最小流通截面 )不得小于 45 防爆閥的設置應使其開啟時的燃氣不致傷害操作人員。應在醒目部位設置警示標記，告誡操作人員不得在發(fā)動機停車后立即打開曲軸箱門或觀察孔蓋。 d)曲軸箱照明 對裝有內部照明的曲軸箱應采用防火型照明設備，并且不得在曲軸箱內布線。 5 3 2 6 燃油和潤滑系統(tǒng) a)管路 高壓燃油管路應予以可靠防護和固緊，以保證在油管破裂時，燃油和油霧不致噴濺到發(fā)動機或附近高溫表面。 撓性燃油和潤滑油管路，特別是管接頭應遠離高溫表面、旋轉零件、電氣元器件或進氣口。 泄漏的燃油應在無壓力狀態(tài)下安全排出，并應使其不致漏人發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)中。 b)濾清器 直接安裝在發(fā)動機上的燃油和潤滑油濾清器不得安裝在旋轉 零件上方或緊靠高溫部件。如不能實現(xiàn)，應對旋轉零件和高溫部件進行防護。 應將燃油和潤滑油濾清器泄漏的燃油和潤滑油引離高溫表面、旋轉零件、電氣元器件和進氣系統(tǒng)。 對要求在運行中清理和維護燃油和潤滑油濾清器的發(fā)動機，應確保不中斷供應濾清的燃油和潤滑油。 c)燃油箱 燃油箱應可靠防護和固緊，不致因振動和沖擊而發(fā)生損壞和漏油。 燃油箱加油口的設置應防止在加注燃油時使燃油飛濺到高溫表面和電氣元器件，并應在加油口旁設置警示標記。 燃油箱加油口及通氣孔的出口位置應遠離高溫表面 和電氣元器件。其蓋帽應確保在燃油箱顛簸時不致使燃油發(fā)生泄漏。 5 3 2 7 冷卻系統(tǒng) 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)應確保在停止使用時能將冷卻水完全排盡，以防在嚴寒季節(jié)使機體凍裂。 應在發(fā)動機醒目部位設置警示標記，告誡操作人員不得在發(fā)動機熱態(tài)下立即打開散熱器加水蓋，以免被高溫水蒸氣燙傷。 5 3 2 8 進排氣系統(tǒng) 對易燃易爆環(huán)境中使用的發(fā)動機，其進排氣系統(tǒng)應合理布置，并裝有火星熄滅器 (阻火器 )。 防爆用發(fā)動機的排氣管應裝有排氣降溫裝置，使排氣出口溫度不致超過 70。 對船用排 氣管，若排氣被導向舷外并靠近水線處，應備有防止水虹吸回發(fā)動機的裝置。 5 3 2 9 增壓器 在發(fā)動機整個運行工況內，廢氣渦輪增壓器不得出現(xiàn)喘振。 發(fā)動機經(jīng)長期停車需再次起動時，應按使用說明書規(guī)定預先對增壓器軸承進行潤滑。 當船用渦輪增壓器發(fā)生故障時，應有相應措施保證發(fā)動機繼續(xù)應急運轉。 5 4 高溫防護 發(fā)動機在使用時排氣管或消聲器的表面溫度如超過下列限值，應予冷卻或設置有效的防護設施和警示標記。隔熱材料應不可燃燒，并應防止泄漏的燃油滲入其中。 a)船用： 220； b)石油工業(yè)用： 200； c)煤礦用： 150； d)化工用： 135； e)發(fā)電用： 150； f)固定用： 150。 發(fā)動機搬運手柄的表面溫度應不高于 60 5 5 防火 發(fā)動機在按使用說明書規(guī)定的運行工況下和在正常維護保養(yǎng)狀況時不應自行著火。發(fā)動機的基本防火要求及附加防護措施應根據(jù)發(fā)動機類型和用途，按 T 4556的規(guī)定由制造廠和客戶共同商定。 5 6 電氣設備 發(fā)電用發(fā)動機的安全性應符合 528 8的規(guī)定。 船用發(fā)動機的電氣設備，對周圍易燃氣體的著火防護，應符合 846的規(guī)定。 防爆用發(fā)動機的電氣設備應符合 836 1的規(guī)定，并設有相應的警示標記。 5 7 噪聲 發(fā)動機在標定工況下的噪聲限值應根據(jù)用途分別符合 4097、 1871或有關行業(yè)標準的規(guī)定。 5 8 煙度和排放 發(fā)動機在標定工況下的煙度應符合 486或有關行業(yè)標準的規(guī)定。 發(fā)動機在標定工況下的排放限值應符合 891或有關行業(yè)標準的規(guī)定。發(fā)動機在地下礦井環(huán)境下工作的排放濃度不 得超過下列限值，并應設置防止中毒的警示標記。 a)1500 10 6； b)1000 10 6。 5 9 振動 柴油機機械振動限值，應根據(jù)用途分別符合 T 10397、 3256或有關行業(yè)標準的規(guī)定，達到 C(可容忍 )級。 柴油機曲軸軸系扭轉振動限值，應根據(jù)用途分別符合 T 15371、 3325或有關行業(yè)標準的規(guī)定。柴油機在標定轉速的 10范圍內不應有危險扭振臨界轉速。 6 安全要求的判定 6 1 一般要求 6 1 1 對 5 1 1，不另作專門規(guī)定。 6 1 2 對 5 1 2，按 T 51127規(guī)定的方法對發(fā)動機進行可靠性考核。 6 2 機械穩(wěn)定性 6 2 1 對 5 2 1，將發(fā)動機組自由放置在可以沿所有方向傾斜 15的平面上，檢查其穩(wěn)定性。機組既不能傾倒，也不能使燃油溢出。 6 2 2 對 5 2 2，檢查發(fā)動機在 T 8895規(guī)定的縱橫傾條件下能否穩(wěn)定運行。 6 2 3 對 5 2 3，檢驗發(fā)動機曲軸的動平衡性能，其不平衡量應符合設計要求。 6 3 機械安全性 6 3 1 防護措施 6 3 1 1 對 5 3 1 1，檢查發(fā)動機是否具有安裝防護裝置的能力。發(fā)動機和從動機械配套使用時應根據(jù)用途設置必要的防護裝置和警示標記，并應確保安裝牢固。 6 3 1 2 對 5 3 1 2，檢查發(fā)動機容易松動的重要零部件是否采取防松措施。 6 3 1 3 對 5 3 1 3，用目測檢查是否合格。 6 3 1 4 對 5 3 1 4，用目測檢查是否合格。 6 3 1 5 對 5 3 1 5，檢查使用說明書中是否說明。 6 3 1 6 對 5 3 1 6，檢查發(fā)動機組使用現(xiàn)場是否符合要求。 6 3 1 7 對 5 3 1 7，檢查 發(fā)動機組是否裝有必要的儀表和指示系統(tǒng)，并模擬發(fā)動機故障，檢查是否顯示或報警。 6 3 2 安全裝置 6 3 2 1 轉速控制和超速保護 對調速器，按 T 1105 2或 T 3476規(guī)定的方法檢查是否合格。 對超速保護裝置，按 T 3254 2 1994中 12 1規(guī)定的方法檢查是否合格。 6 3 2 2 起動裝置 根據(jù)用途分別按 T 9773 2、 T 3254 2或有關行業(yè)標準規(guī)定的方法檢查是否合格，并檢查是否設有安全警示標記。 6 3 2 3 緊急停車 裝置 模擬發(fā)動機故障，檢查發(fā)動機能否應急停車。 對船用發(fā)動機按 T 3254 2一 1994中 6 12 3規(guī)定的方法檢查是否合格。 6 3 2 4 氣缸蓋 檢查氣缸蓋安全閥在規(guī)定氣壓下是否開啟，并應設有防止安全閥火焰燙傷的警示標記。 6 3 2 5 曲軸箱 檢查曲軸箱防爆閥在規(guī)定氣壓下是否開啟，并應設有防止防爆閥火焰燙傷的警示標記。 6 3 2 6 燃油和潤滑系統(tǒng) 用目測檢查是否合格。 6 3 2 7 冷卻系統(tǒng) 檢查冷卻系統(tǒng)是否符合要求，并應設有防止 散熱器高溫蒸氣燙傷的警示標記。 6 3 2 8 進排氣系統(tǒng) 按 阻火器 )是否合格。對防爆用發(fā)動機應測量標定工況時的排氣出口溫度是否合格。 6 3 2 9 增壓器 根據(jù)用途分別按 T 1105 2和 T 3254 2規(guī)定的方法檢查是否合格。 6 4 高溫防護 用溫度儀檢查發(fā)動機排氣管或消聲器的表面溫度。高溫零件附近應設有防止燙傷的警示標記。對采用隔熱材料作為防護設施的排氣管或消聲器，應檢查是否有燃油滲入隔熱材料中。 6 5 防火 按 T 4556規(guī)定