aqt 1104- 煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置技术规范.doc
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1、ICS13.100D 09备案号:AQ中华人民共和国安全生产行业标准AQ/T 11042014煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置技术规范Technical rules for the security delivery device of gas-water two-phase flow of low concentration gas in coal mine (报批稿)2014 - 02 - 20发布2014 - 06 - 01实施 国家安全生产监督管理总局 发布AQ/T 1104-2014目次1范围12规范性引用文件13术语和定义14系统设计要求25系统调试及判定56系统施工及验收5附
2、录A(资料性附录)煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置系统管经选型计算参考8附录B(资料性附录)系统性能调试记录表14前言本标准是按照GB/T1.12009给出的规则起草。请注意本标准可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由国家安全生产监督管理总局提出。本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会(SAC/TC288/SC1)归口。本标准起草单位:煤矿瓦斯治理国家工程研究中心、淮南矿业集团公司。本标准主要起草人:金学玉、范辰东、张林、计承富。IAQ/T 11042014煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置技术规范1 范围本标准规定了煤矿低浓度瓦斯气水二相流安
3、全输送装置系统设计要求、调试及判定、施工及验收。本标准适用于煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置系统(以下简称为“系统”)设计、施工及验收。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分:隔爆型“d”GB 50028-2006 城镇燃气设计规范AQ 1029-2007 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ 1076-2009 煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范AQ 6201-2006 煤矿
4、安全监控系统通用技术要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置系统 technical specification of the system for transporting low concentration coal mine gas with twophaseflow (gaswater) safety device 采用气水二相流管路输送煤矿低浓度瓦斯,使瓦斯在环形及端面水封的管路中形成间歇性柱塞气流,实现安全输送的装置系统。3.1环流装置 circumfluence device使水流在输送管道内附壁流动,瓦斯气流在附壁环形水流腔内流动的装置
5、。3.2柱流装置 columniation device产生间歇性柱塞水团,把管路内附壁环形水流腔中流动的瓦斯气流分割成段的装置。3.3稳压放散装置 stabilizing-pressure device采用水封稳压,超压放散并保持压力稳定的装置。3.4防爆阻火式气水分离器 gas-water segregator with preventing explosion and fire interdiction 脱水并兼具水封阻火功能的装置。3.5双向阻火装置 bidirectional fire interdiction device利用二相流柱塞水团阻止正反方向火焰传播并熄灭火焰的装置。3.
6、6系统流型 type of circumfluence system 瓦斯在附壁环形水流腔内流动,沿输送方向每隔30m50m,用柱状水团将瓦斯气流分隔成段,形成二相柱塞环流流型。3.7体积含水率 in the ratio of water velocity to gas velocity系统单位时间内水流量与气流量之比。4 系统设计要求4.1 系统构成装置构成的系统如图1示。1稳压放散装置 2柱流装置 3环流装置4透明观察管 5防爆阻火式气水分离器 6双向阻火装置图1 煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置构成的系统安装示意图4.2 系统设计4.2.1 一般要求4.2.1.1 应由具备相应工程设
7、计资质的单位设计。4.2.1.2 系统应具备专用供回水管道,宜采用瓦斯抽采泵的供水泵供水。4.2.1.3 另设供水泵时应双电源供电,并设置备用水泵。系统应做到水气联动,停水时停气。4.2.1.4 系统采用循环供水,水源可与瓦斯抽采泵共用,总硬度(以碳酸钙计) 应不大于1 g/L或浑浊度应不大于5度。4.2.1.5 系统管道应设接地装置,对地电阻应不大于20 。4.2.1.6 系统管道内外应做防腐处理。4.2.1.7 系统配套的装置及管道应能承受1000 kPa压力。4.2.1.8 在冬季寒冷地区,应采取保温措施,以系统内不结冰为适宜。4.2.1.9 系统输送管道及回水管道按3流水坡度设计,且回
8、水管道直径要大于供水管道直径。4.2.1.10 系统输送距离不宜超过200 m,否则分为三段输送。起始端和利用端为二相流输送段,输送距离以50 m为宜。中间段为单相气体输送,管径选择应满足气体流速在8 m/s15 m/s的要求。4.2.1.11 监控系统设备应符合 AQ 6201要求。4.2.2 瓦斯计量在进入瓦斯利用设备前的分配管上,应按照 AQ1076 规定安设“流量、浓度、温度、压力”计量装置,显示和统计瓦斯利用瞬时和累积纯量。监控系统设备使用管理应符合 AQ 1029 的相关要求。4.2.3 供水计量应在二相流供水管道上安设水量表计量水量,安设水压表检测水压。4.2.4 回水设定回水应
9、有保证气体不泄漏的措施。若积水池不能与瓦斯抽采泵蓄水池共用,则应安设回水泵,把分离后的水泵回蓄水池。4.3 基本参数4.3.1 系统起始端供气压力一般不宜超过20 kPa。4.3.2 系统终端压力应根据瓦斯利用设备需要供气压力设定,但最大不宜超过5 kPa。4.3.3 系统管道中气水流速应在25 m/s50 m/s范围内。4.3.4 系统管道中体积含水率应在0.2%0.8%范围内。4.3.5 系统管道中柱流水团长宜为500 mm800 mm,间距30 m50 m。4.3.6 系统供水压力应不小于200 kPa。4.3.7 系统管径选型根据瓦斯流量初选管径,最大瓦斯流量时流速不宜大于50 m/s
10、,最小瓦斯流量时流速不宜小于25 m/s。参考附录A进行管道压降计算,在气压不超过20 kPa的条件下,应能满足最大和最小流量时,瓦斯利用供气压力在3 kPa5 kPa。4.3.8 系统供水量应按照最大、最小瓦斯流量的体积含水率计算确定最大最小供水量。4.4 系统组件安设及性能要求4.4.1 稳压放散装置安设在系统起始端的稳压放散装置最大稳压压力应不小于20 kPa,安设在系统终端的稳压放散装置最大稳压压力应不小于5 kPa。稳定压力应在零到最大值范围内可调,放散过程中压力波动应小于200 Pa。4.4.2 柱流装置、环流装置柱流装置、环流装置,依次安设在系统起始端。按系统体积含水率为0.2%
11、0.8%的要求供水,供水压力应不小于200 kPa。4.4.3 防爆阻火式气水分离装置安设在系统终端。脱水后的气体相对湿度应在(953)%范围内,并应兼具防爆阻火功能。4.4.4 双向阻火装置安设在瓦斯利用设备前5m范围内的进气支管上,应具备双向阻火功能。4.4.5 系统管道应符合GB 50028的要求。管径应通过选型计算确定,一般不宜大于500 mm。4.4.6 透明观察管安设在系统管道起始后和终结前的10 m范围内,与系统管道等管径,长度1 m,材质应为透明材料,应能承受1000 kPa压力,并可根据使用情况定期更换。4.4.7 水泵及水池4.4.7.1 供(回)水泵应满足系统供(回)水量
12、和压力要求。配备电机应符合GB 3836.2的规定。4.4.7.2 积水池位置应有利于回水,应有补水设施及液位指示装置。4.4.8 系统供水4.4.8.1 系统运行前,先开启供水设备。不能保障系统正常供水时,监控设施应能自动闭锁供气。4.4.8.2 系统正常运行中,因供水设备故障、水池缺水等造成系统断水,监控设备应做到停水自动停止供气。4.4.9 管道密封性检验4.4.9.1 瓦斯管道瓦斯管道安装完毕后,应进行气密性试验。试验压力应为300 kPa,保压时间应不少于2 h,管道应无漏气,且压降不得大于2%试验压力。 4.4.9.2 供回水管道供、回水管道安装完毕后,应进行水压密封试验。试验压力
13、应为系统设计压力的1.5倍,保压时间不应少于10 min,管道应无滴漏,且压降不得大于1%试验压力。5 系统调试及判定5.1 系统操作步骤首先开启供水泵,将稳压放散装置、双向阻火装置中的水注到设定位置,依次微开环流装置、柱流装置注水阀,再打开供气管道阀门,调整系统起始端供气压力,使管道气体流速达到25 m/s50 m/s范围后,调整注水流量和压力,从透明观察管中观察形成二相柱塞环流后,再调整系统终端瓦斯利用设备供气压力,直至系统稳定运行,方可开启瓦斯利用设备。5.2 系统性能调试步骤由项目设计、建设、监理及使用单位项目负责人共同进行系统性能调试,参照附录B填写记录表,并提交报告。5.2.1 气
14、压变化性能调试在10 kPa20 kPa范围内调试供气压力,观察流型变化,确定系统适用的供气压力范围。5.2.2 气量变化性能调试按照最大和最小混合量调试供气量,观察流型变化,确定系统适用的供气量范围。5.2.3 水压变化性能调试在100 kPa300 kPa范围内调试供水压力,观察流型变化,确定系统适用的供水压力范围。5.2.4 水量变化性能调试在0.2%0.8%范围内调试系统体积含水率,观察流型变化,确定系统适用的供水量范围。5.3 系统流型效果调整设定前级稳压放散装置压力改变系统流速,确保附壁环流效果,调整柱流水团的间隔,使系统内同一时刻不少于2个水团。5.4 系统流型判定采用目测法判定
15、:通过透明观察管观察附壁环流,并应在柱流水团通过后附壁环流仍保持连续。6 系统施工及验收6.1 基本规定6.1.1 质量管理6.1.1.1 系统应按照批准的工程设计文件和施工技术标准进行施工,修改设计应报原审核机构审核通过。6.1.1.2 应编制施工组织设计或施工方案,经批准后实施。6.1.1.3 应有健全的质量管理体系和工程质量检测制度,实现施工全过程质量控制。6.1.1.4 系统施工应具备下列条件:a) 系统组件及材料齐全,其品种、规格、型号符合设计要求;b) 系统及其主要组件的使用维护说明书、产品检验合格证齐全。6.1.1.5 系统的施工单位应具有相应的工程安装资质。6.1.2 材料设备
16、管理6.1.2.1 应选用国家有关产品质量监督检测单位检验合格的材料设备。进施工现场时应做检查验收并经监理工程师核查确认。6.1.2.2 施工前应对系统组件进行外观检查,并应符合下列规定:a) 组件无碰撞变形和其它机械性损伤;b) 组件外露非机加工表面保护涂层完好;c) 组件所有外露接口均设有防护堵或防护盖,且密封良好,接口螺纹无损伤;d) 铭牌清晰、内容完整。6.1.3 施工过程质量控制施工安装过程中应做好记录。隐蔽工程应做好中间验收记录。6.2 施工安装6.2.1 系统组件应按设计要求安装。6.2.2 系统管道按4.2.1.9、4.4.5要求安装。6.2.3 积水池建设应满足4.4.7.2
17、要求。6.3 系统性能验收6.3.1 应在系统安装完毕,安全监控系统等联动设备调试完成后进行。6.3.2 应具备完整的技术资料及系统性能调试报告。6.3.3 验收负责人应由使用单位专业技术人员担任。6.3.4 应按6.1和6.2的要求,检查系统组件和安装质量,符合要求后方可进行验收。6.3.5 验收后应提交验收报告。6.3.6 系统性能验收应按第5章要求进行。6.4 系统工程质量验收6.4.1 质量验收的组织系统工程质量验收,应由建设单位组织设计、施工及监理单位,在施工单位自检合格的基础上进行。6.4.2 质量验收的内容6.4.2.1 系统组件的安装质量及性能应符合设计要求。6.4.2.2 低
18、浓度瓦斯输送管道及供、回水管道的安装质量及性能应符合设计要求。6.4.2.3 水池的设置应符合设计要求。6.4.2.4 系统管道的选材、连接及敷设应满足功能要求。6.4.3 工程质量验收文件的内容6.4.3.1 经批准的竣工验收申请报告。6.4.3.2 设计说明书。6.4.3.3 竣工图和设计变更文字记录。6.4.3.4 施工记录和隐蔽工程中间验收记录。6.4.3.5 系统性能调试报告。6.4.3.6 竣工报告。6.4.3.7 系统及其主要组件的使用维护说明书。6.4.3.8 系统组件、管道及管道连接件的检验报告和出厂合格证。AA附录A (资料性附录)煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置系统管
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