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煤礦井下電氣設備安全技術要求

  
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一、任務來源
煤礦是我國安全生產工作的重要領域,檢測檢驗工作是煤礦行業安全生產的重要環節。多年來,我國煤礦安全生產檢測檢驗標準工作嚴重滯后,已不能滿足煤礦安全生產的需求。為此,國家十一五科技支撐計劃《安全生產關鍵技術標準研制》課題從煤礦安全生產檢測檢驗標準化工作角度設立研究方向,其中《煤礦安全生產檢測檢驗標準體系研究》專題要求建立適合于我國煤礦安全生產現狀的檢測檢驗標準體系,同時制定該體系內的關鍵技術標準。
安標國家礦用產品安全標志中心(以下簡稱安標國家中心),作為專題研究承擔單位,從2006年開始,對我國煤礦安全生產檢測檢驗體系展開研究,通過研究建立了《煤礦安全生產檢測檢驗體系表》,并在此基礎上,給出了需要編制的70項煤礦安全生產檢測檢驗標準,其中包括亟待制定的四項通用基礎技術標準,分別為《煤礦井下電氣設備安全技術要求》、《煤礦井下機械設備安全技術要求》、《煤礦井下非金屬材料安全技術要求》、《煤礦井下應急救援設備安全技術要求》。安標國家中心在編制《煤礦安全生產檢測檢驗體系表》的基礎上,會同“國家安全生產撫順礦用設備檢測檢驗中心”、“國家安全生產上海礦用設備檢測檢驗中心”、“國家安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心”、“國家安全生產常州礦用通訊監控設備檢測檢驗中心”四個單位的部分專家,承擔了《煤礦井下電氣設備安全技術要求》安全生產標準的編制工作。
二、制訂標準的目的和意義
煤礦井下作業環境的特點在于其存在易燃易爆氣體(如CH4、CO、H2等)、煤塵等潛在爆炸性危險因素。據不完全統計,30%左右的煤礦瓦斯煤塵爆炸事故中、70%以上的井下外因火災事故由電氣設備火花、機械設備火花或非金屬材質延燃引起的。通常為防治瓦斯、煤塵爆炸事故發生,一方面要嚴格的措施監測、控制井下瓦斯煤塵濃度;另一方面要杜絕由于井下設備運轉產生的電火花、電弧、熱表面和灼熱顆粒等一切能夠引發瓦斯煤塵爆炸事故的點火源和高溫熱源,控制一切潛在的點火源及可產生高溫熱源的因素。因此加強對煤礦井下電氣設備方面的研究具有重要的意義。
目前涉及煤礦安全生產檢測檢驗的標準雖然有600多項,但仍存在基礎標準不足、標準的覆蓋面不全、現有標準體系性差、有些標準在內容上相互交叉或相互矛盾等問題,其中基礎技術標準不足已經影響了煤礦安全生產檢測檢驗標準體系的完整性。《煤礦井下電氣設備安全技術要求》是一項專門針對電氣設備安全要求的基礎性標準,其中不僅包含了防爆電氣設備和礦用一般型設備的通用要求,還包含井下常見的十類電氣產品安全使用方面的一些補充規定。本標準的內容都應作為強制性條款,并對井下電氣設備的設計、制造、安裝、使用具有重要的指導作用。
三、主要編寫過程
2006年12月,安標國家中心進行標準編制的前期準備工作。2008年《煤礦井下電氣設備安全技術要求》批準立項。在標準編制過程中,安標國家中心與“國家安全生產撫順礦用設備檢測檢驗中心”、“國家安全生產上海礦用設備檢測檢驗中心”、“國家安全生產重慶礦用設備檢測檢驗中心”、“國家安全生產常州礦用通訊監控設備檢測檢驗中心”合作,認真總結了我國煤礦井下電氣設備的現狀,借鑒、吸收大量國際標準、國家標準和行業標準,結合煤礦作業場所環境下“人、機、環”三要素危險因素分析,經過反復咨詢、深入研討和科學論證,前后歷時兩年多時間完成《煤礦井下電氣設備安全技術要求》的初稿。
標準初稿編制完成后,安標國家中心先后組織了多次標準研討會,廣泛征求科研單位、礦用產品生產單位、煤礦生產企業意見,對標準初稿進行了反復修改,力求本標準更加符合煤礦安全生產的需要,更具科學性、全面性。
四、標準編制的原則和依據、與現行法律、法規、標準的關系
《煤礦井下電氣設備安全技術要求》標準編制過程中遵循以下原則:
1、基礎性
本標準屬于煤礦井下電氣設備的基礎性A類標準。標準的編寫過程中充分考慮了煤礦防爆電氣產品通用要求、礦用一般型電氣產品通用要求、不同類型設備的安全使用性能,并將《煤礦安全規程》中電氣產品的有關規定及礦用產品安全標志產品成熟經驗反映在具體條款中,具體產品的標準編制應以本標準為基礎。
2、全面性
本標準編寫過程中,直接引用國際標準、國家標準標準60余項,參考相關標準100多項,涵蓋了井下常見的十類產品的安全技術要求,目前尚無一個標準覆蓋如此全面的內容。
3、創新性
本標準在編制過程中充分考慮了新技術、新科技在礦用產品中的應用,提出多項新的安全技術要求,如光輻射能量要求、超聲波電磁波要求、隔爆外殼厚度、鋰電池的要求、系統總線安全要求等等。
五、主要內容及相關條款說明
《煤礦井下電氣設備安全安全要求》標準,采用防爆通用要求、礦用一般型通用要求和專用設備補充技術要求相結合的結構,標準主要內容包括:
5.1范圍
根據GB/T1.1的要求,范圍應明確表明標準的對象和所涉及的方面,指明標準的適用范圍。本標準規定了煤礦井下電氣設備設計、制造、安全使用的要求。本標準適用的環境為煤礦井下作業場所環境,如:爆炸性氣體環境、爆炸性氣體和粉塵混合環境、高濕、粉塵飛揚、不能引燃、昏暗狹窄、主要作業場所處于移動等。
5.2規范性引用文件
列舉了本準標在編制過程中所引用到的現行有效的標準,其中GB標準51項、IEC標準11項、ISO標準1項。
5.3術語定義
列舉了本標準中使用的需要明確定義的術語名稱42個。
5.4煤礦井下電氣設備防爆要求
規定了我國煤礦井下常見的幾種防爆型式(隔爆型、增安型、本質安全型、澆封型、正壓型、特殊型等)的基本要求。
與現行國家標準GB3836.1-2000相比,本標準4.1部分的主要變化有:
——增加了對于溫度有可能持續上升的電加熱設備,至少應有雙重溫度保護,并在使用場所還須符合《煤礦安全規程》的有關規定;
——增加了耐濕熱及試驗嚴酷等級要求;
——增加了光輻射能量的要求;
——增加了超聲波、電磁波的要求;
——增加了設備保護等級的要求;
——重新引入了設備使用的環境條件;
——增加了礦用電池的要求的要求;
——增加了光電轉換的要求的要求;
——增加了用電設備的最高電壓要求;
——增加了電氣設備的噪聲要求;
——增加了電氣設備的安全使用要求;
——增加了電氣設備的電磁兼容要求;
——增加了電氣設備的產品主要零(元)部件(重要原材料)要求。
與現行國家標準GB3836.2-2000相比,本標準4.2部分的主要變化有:
——增加了隔爆外殼厚度要求要求;
——增加了介電強度的要求的要求;
——增加了電纜引入方式的要求的要求;
——增加了采掘工作面用大功率設備的特殊要求;
——增加了隔爆型產品用電池要求;
——增加了電纜引入裝置彈性密封圈的結構參數要求;
與現行國家標準GB3836.4-2000相比,本標準4.3部分的主要變化有:
——增加了本質安全電路一般不允許利用地線作為回路的規定;
——增加了系統總線的安全要求。
與現行國家標準GB3836.9-2006相比,本標準4.5部分的主要變化有:
——明確了對于不帶外殼的澆封形成了外殼的部件,或澆封在塑料外殼內的電氣產品非金屬外殼和外殼的非金屬部件的要求。
5.5煤礦一般型電氣設備安全要求
與現行國家標準GB12173-2008相比,本標準5部分的主要變化有:
——增加了介電性能的要求;
——增加了電氣設備的噪聲要求;
——增加了電氣設備的安全使用要求;
——增加了納入礦用產品安全標志管理的產品應設置MA標志牌(或KA標志牌),MA標志牌(或KA標志牌)應符合AQ1043-2007的規定。

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