二氧化碳致裂器安全技術要求

1、附件1時間：2021.03.07創(chuàng)作：歐陽德二氧化碳致裂器安全技術要求（試行）1范圍本文件適用于二氧化碳致裂器（以下簡稱致裂 器）的安全標志管理，規(guī)定了致裂器的命名、技術要 求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、運輸、儲存、安全 使用要求等內容。本文件參照煤礦用液態(tài)二氧化碳相變致裂裝備安 全技術專家論證意見制定。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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：設備通用要求GB 3836.4爆炸性環(huán)境第4部分：由本質安全型 丁保護的設備

2、GB/T 6052-2011工業(yè)液體二氧化碳GB 6944危險貨物分類和品名編號GB 7958-2000煤礦用電容式發(fā)爆器GB 8031-20051業(yè)電雷管GB/T 9969工業(yè)產品使用說明書GB 12463危險貨物運輸包裝通用技術條件GB/T 15098危險貨物運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術語和定義下列術語和定義適用于本要求。3.1二氧化碳致裂器由充裝閥、發(fā)熱裝置、儲液管、泄能器等組成， 利用液體二氧化碳吸熱氣化相變時體積急劇膨脹產生 高壓，致使煤、巖體開裂或破碎、增透的設備。3.2儲液管高強度合金鋼材所制的耐高壓管式容器。3.3發(fā)熱裝置由啟動器、發(fā)熱材料、保護

3、罩或支架組成，為致 裂器儲液管內液體二氧化碳氣化提供熱能的裝置。3.4啟動器由兩根絕緣腳線、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藥劑固體粉末。3.6引藥放置在啟動器內部的一種化學藥劑固體材料。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，所釋放的二氧化碳 最大壓力。4名稱型號、結構和基本參數4.1名稱型號4.1產品名稱：二氧化碳致裂器。4.1.2產品型號表不方法儲液管長度，mm 儲液管外徑，mhn 泄放壓力，MPa二氧化碳致裂4.

4、2主要技術指標4.2.1泄放壓力應不大于280MPO。4.2.2儲液管腔體容積應不大于5L04.2.3二氧化碳最大設計充裝壓力應不大于50MPOo4.3產品結構致裂器一般由充裝閥、發(fā)熱裝置、儲液管、泄能 器等組成，結構如圖1所示。1-充裝閥2-發(fā)熱裝置3 -儲液管4 (1)-定壓剪切片 4 (2)-切割環(huán)4(3) -釋放管1致裂器結構示意圖4.4基本參數產品技術文件中應給出以下基本參數，主要技術指標限值應滿足4.2條規(guī)定。表1基本參數表項目主要技術參數備注儲液管外徑(mm)儲液管長度(mm)儲液管容積(L)定壓剪切片厚度(mm)泄放壓力(MPa)發(fā)熱材料規(guī)格型號/質疑(g)二氧化碳充裝量（g）

5、二氧化碳最大設計充裝壓力（MPa）5要求5.1環(huán)境條件5.1.1工作環(huán)境Q）大氣壓力:80kPa106kPo;b）環(huán)境溫度：0°C+35°C;c）煤礦安全規(guī)程中規(guī)定的放炮場所。5.1.2貯存和運輸環(huán)境溫度：35°Co5.2技術要求521基本要求。）應按規(guī)定程序批準的技術文件和圖樣制造，應 無明顯劃痕、銹蝕及肉眼可見裂紋。b）外露部件嚴禁采用輕合金制造。c）儲液管宜采用高強度合金鋼制造。5.2.2結構要求a）泄能器結構應能使儲液管內高壓二氧化碳在達 到泄放壓力后充分泄放。b）管體不能作為導電回路。5.2.3性能要求a）密封性。整體組裝后，應能承受1.5倍最大設 計充

6、裝壓力不泄漏。b）承壓能力。儲液管、充裝閥、泄能器（定壓剪 切片除外）等組成的密封腔體內部應能承受1.8倍泄 放壓力不產生塑性變形。c）泄放壓力。允許誤差范圍：±15MPq。d）表面溫度。外殼最高表面溫度應不大于 150°Coe）充裝的液體二氧化碳應符合GB/T 6052-2011 的要求。f）為啟動器供電的設備應取得礦用產品安全標志 證書。采用煤礦許用發(fā)爆器為啟動器供電時，發(fā)爆器 的安全供電時間還應符合GB 7958-2000第5.9條規(guī) 定；采用其它電源為啟動器供電時，電源還應滿足GB 3836.1 和 GB 3836.4 的規(guī)定。g）發(fā)熱裝置。腳線長度、電阻、抗震性能

7、、安全 電流、最小發(fā)火電流、靜電感度應符合GB 8031-2005 第 5.2、541、5.4.2、5.4.3、5.4.4、5.4.7 規(guī)定。h）可燃氣安全度。致裂器在濃度為9.0%的可燃氣 中起爆時，不應引燃可燃氣。6試驗方法6.1外觀及結構采用滿足測量范圍及精度要求的計量器具，對照 按規(guī)定程序審核批準的產品標準、圖紙等技術文件， 對致裂器進行檢驗。目測產品外觀、結構等是否符合 5.2.1、5.2.2規(guī)定。6.2性能621密封性從充裝閥充入最大設計充裝壓力1.5倍的壓縮空氣，并將組裝好的致裂器置于水中，觀測2min,所有 連接處應無氣泡逸出。6.2.2承壓能力提供承諾書，明確儲液管、充裝閥、

8、泄能器（定 壓剪切片除外）等組成的密封腔體內部強度是否按不 低于泄放壓力1.8倍的要求進行設計、計算、分析。 6.2.3泄放壓力提供承諾書，明確泄放壓力是否按照4.2和5.2.3 要求進行設計、計算、分析。624表面溫度該試驗應在發(fā)熱裝置已經啟動，但致裂器壓力未 釋放的條件下進行。在發(fā)熱材料所在區(qū)段對應的儲液 管外壁的中心位置附近，沿軸向布置3個溫度傳感器， 觸發(fā)啟動器，讀取溫度最大值，重復3次，取其最大 值。6.2.5液體二氧化碳核查產品合格證。6.2.6配套啟動電源/發(fā)爆器核查礦用產品安全標志證書。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、靜電感度等技術指標，按GB

9、 8031-2005第6章相 關規(guī)定進行。6.2.8可燃氣安全度可燃氣安全度試驗按附錄進行。7檢驗規(guī)則7.1檢驗分類致裂器的檢驗分出廠檢驗和型式檢驗，檢驗項目見 表20表2檢驗項目表序 號檢驗項目技術要求試驗方法出廠檢驗型式檢驗1外觀及結構5 2 1、5. 2. 26. 1J2密封性5. 2. 3 a)6. 2. 1J3承壓能力5. 2. 3 b)6.2.24泄放壓力5. 2. 3 c)6.2.35表而溫度5. 2. 3 d)6. 2.4V6液體二氧化碳5. 2. 3 e)6. 2.5JV7配套啟動電源/發(fā)爆器5. 2. 3 f)6. 2.6JJ8發(fā)熱裝置腳線長度、電PJ15. 2. 3 g)

10、6.2.7JJ抗震性能、安 全電流、最小 發(fā)火電流.靜 電感度5. 2. 3 g)6.2.7J9可燃氣安全度5. 2. 3 h)6. 2.8J注：“表示必須檢驗的項目，“-”表示不進行檢驗的項目。7.2出廠檢驗7.2致裂器的岀廠檢驗項目見表2。7.2.2每臺產品均應通過出廠檢驗。若有一項不合格，該臺產品為不合格產品。7.3型式檢驗（送樣）7.3.1致裂器的型式檢驗項目見表2。7.3.2型式檢驗項目必須全部合格。若檢驗項目中有一 項不符合要求，應加倍復驗，復驗結果仍不符合要 求，判定該批產品不合格。8包裝、運輸、儲存引藥、發(fā)熱材料等屬于化學危險品的包裝、運輸等應遵循 GB 6944、GB 124

11、63、GB/T 15098 等規(guī)定。9安全使用要求o）嚴禁井下充裝液體二氧化碳，實際充裝壓力不得超過最大設計充裝壓力。b）充裝及作業(yè)人員應由致裂器制造企業(yè)技術工人或由 其培訓合格的人員完成。C）操作使用應嚴格遵守煤礦安全規(guī)程、煤礦井 下爆破作業(yè)安全規(guī)程的相關規(guī)定。d）致裂器制造企業(yè)應在使用說明書中明確充裝、運 輸、儲存、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）使用說明書編寫應符合GB/T 9969規(guī)定，應明確配 套啟動電源或發(fā)爆器的規(guī)格及技術參數，允許致裂器 同時作業(yè)的最大數量，操作中出現啞炮后的處理方 法、措施，儲液管重復使用的壽命或次數、復用檢驗 周期、檢驗方法等。附錄可

12、燃氣安全度試驗方法及判定在規(guī)定條件下，將二氧化碳致裂器置于試驗巷道 內引爆，根據巷道內可燃氣體引燃頻數，判定二氧化 碳致裂器的可燃氣安全度。2試驗設計次抽樣方案：5/0, lo3試驗材料可燃氣：甲烷體積分數應不小于90%,其他可燃 氣體積分數的總和應不大于1 %o4儀器、裝買儀器a）甲烷測定器：分度值應不大于0.1%;b）溫度計：分度值應不大于1 °C;c）濕度計：分度值應不大于5%;d）天平：感量應不大于1g。（2）裝置可燃氣安全度試驗裝置，主要由試驗巷道、循環(huán) 管路、循環(huán)風機、排煙風機等組成，如圖1所示。試驗巷道為鋼制圓筒，分爆炸室和泄壓延長室兩 部分，水平放置。內徑為1.8m,

13、爆炸室長度為5m, 爆炸室的封閉端中心設有圓孔，用臼炮可進行封閉。 泄壓延長室長度為15m,與爆炸室敞口端相連接。控制系統包括液壓系統、循環(huán)系統、電氣系統及 參數測試系統。1 試驗巷道7臼炮2 泄壓延長室8循環(huán)管路3 封閉裝置9循環(huán)風機4 爆炸室10閥門5 測量孔11可燃氣進氣管6 排煙風機圖1可燃氣安全度試驗裝超5試驗條件。）爆炸室內可燃氣濃度為（9.0±0.3） %;b）溫度為0°C+35°C;c）濕度應不大于80%RHo6試驗步驟。）試驗前，應檢查甲烷測定器氣密性并校準零點；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，使凸臺進入封閉 端圓孔，其端面與封閉端內壁齊平，同時連接起爆線 路；e）開啟循環(huán)風機，向爆炸室