车辆防爆改装技术与验收方法.doc

隧道施工车辆防爆改装技术指标与验收方法

一、 防爆改装方法
1.1 车载瓦斯监控改装
通过在施工车辆上加装通过防爆或煤安认证的监控设备，实时监测车辆工作环境的易爆危险气体浓度，当晚爆气体浓度达成报警限值时，监控设备发出声光报警，提醒车辆驾驶人员及时停止作业，待查明环境实际情况，工作环境不具危险时，再启动设备恢复工作。若环境危险气体浓度快速上升，达成断电限值时，监控系统会在初次检测到报警时刻开始延迟一定期间（10～30秒）后自动输出控制信号，强制停止车辆工作，断开车辆的所有供电线路，车辆将无法启动工作，监控系统使用自带本安电源连续工作。当环境危险气体参数浓度降至安全限制后，监控系统自动解锁车辆供电，车辆可重新启动作业。

1.2 电气隔爆改装
按照车辆原有的电气线路原理及功能，使用一系列防爆组件或设备对车辆进行全范围的改装，这些改装内容涉及蓄电池、发电机、启动器（点火装置）、用电设备（如照明指示灯具、喇叭、音箱、收音机、点烟器、空调设备等）、发热部件、排气口等等。改装后的设备自身即具有防爆能力，可工作在有危险易爆气体场合。

1.3 综合防爆改装
安装车载瓦斯监控，同时进行车辆电气隔爆改装，达成更全面可靠的防爆性能。

二、 防爆改装技术规定
2.1车载瓦斯监控改装
2.1.1一般规定 
监控系统中的设备应符合有关标准及各自公司产品标准的规定，满足在可爆炸性气体环境下使用的基本规定。
2.1.2环境条件 
1.系统中用于驾驶室的设备，应能在下列条件下正常工作：
a）环境温度：0~40℃ 
b）相对湿度：40%-70% 
c）温度变化率：小于10℃/h，且不得结露 
d）大气压力：80~106Kpa； 
2.系统中安装在车身外部的设备应在下列条件下正常工作； 
a）环境温度；0~50℃ 
b）平均相对湿度，不大于95%（+25℃） c）大气压力：80~106KPa； 
d）有爆炸气体混合物；
e）有较强的振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。
2.1.3供电电源 
监控系统应采用独立直流电源供电： 
a）额定电压：12/24V，允许偏差±10% 
b）供电电流：不大于4A/12V或2A/24V 
2.1.4系统设计规定
  1.系统组成 
系统一般由配置主机、控制分站、参数检测传感器、执行器（含断电器、声光报警器）、电源箱、电缆、接线盒及其他必要设备组成。
2.硬件 
a) 配置主机一般采用笔记本电脑，具有USB接口，可与控制分站进行通信，设立控制参数。主机采用当时主流技术的通用产品，并满足可靠性、可维护性、开放性和可扩展性等规定。 
b)控制分站具有现场自主控制功能，控制参数通过配置主机设立后存储在分站存储器内，掉电后配置不会丢失。控制分站的稳定性不小于15d。
c)传感器的稳定性应不小于15d 。
d)执行器的稳定性就不小于15d。
e)电源箱应可连续对系统满负荷供电时间不小于8小时。
f)电缆采用阻燃抗高温电缆。
g)监控系统设备能在9~26V范围内正常工作。 
3.软件 
具有可视化的人机软件界面，软件可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟，软件应有具体的汉字说明和汉字操作指南。
2.1.5基本功能 
1.数据采集 
系统必须具有甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气、温度等模拟量采集，存储及显示功能。  
2.控制 
系统必须由现场设备完毕甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。 
a）检测气体浓度达成或超过报警浓度时，声光报警； 
b）检测浓度达成或超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁；检测气体浓度低于复电浓度时，自动解锁。
c）检测浓度达成或超过熄火控制浓度时，向执行器输出熄火控制信号并闭锁；检测气体浓度低于复电浓度时，自动解锁。
3. 显示功能
控制分站具有状态指示灯和显示屏，可显示当前的工作状态及检测参数。
2.1.6 技术指标
a) 监测参数类型：甲烷(0~100%)、氧气(0~25%)、一氧化碳(0~2023PPM)、二氧化碳(0~5%)、b) 温度(0~150℃)等。
c) 防爆类型：矿用本安或隔爆（Exd I,Exia I，Exib I）。
d) 气体浓度检测反映时间：CH4≤35 s ，O2≤30s, CO≤30s ,CO2≤30s ，T≤10 s（水中）。
e) 控制执行时间：≤1s。
f) 控制分站通道数：≥4。
g) 供电电压：直流12V或24V。
h) 供电方式：本安电池供电。
i) 报警方式：声光报警,1米处声强不低于80分贝，光感应范围≥2米。

2.2 电气隔爆改装
2.2.1结构
a) 改装车辆结构参数设计合理，充足考虑隧道内使用的特殊环境，外延、外露部件，要充足考虑受与围岩或支架物的撞击。可开式口（孔）的结构和位置应避免煤与围岩的散落导致堵塞及损坏。车辆应尽也许设立减振系统。
b)改装车辆上防爆柴油机排放气体时，排放孔应避免朝向驾驶室。
c)改装车辆运载松散装备或材料，运载工具上应加装固定装置。车辆采用自卸式时，货箱举升和回落时间不得超过30s。
d)用于运送人员的改装车辆，应由安全带或其他牢固的依托物，并应设立顶棚。
e)改装车辆装配悬挂系或摆动物体，要加装固定装置，以防物体和车轮接触。
f)改装车辆在额定载荷下最小离地间隙应大于160mm。
g)改装车辆在设计的最大坡道（纵向或横向）上运营时，冷却水箱和冷却净化水箱水位应不低于设定的最低水位。
h)改装车辆在运营和维修期间，也许受到撞击的零部件，均不允许使用轻金属制造。其他非金属材料的零部件应采用表面电阻值不小于1×109 Ω 的阻燃性材料。
2.22 驾驶室
a)改装车辆驾驶室应坚固，结构合理，具有良好的视野，高度应能满足驾驶员佩戴安全帽工作，座椅应符合人体舒适的规定，司机工作空间内不应有锋利物或角状物。
b)改装车辆各显示仪表应设在驾驶员易于观测的位置，各控制部件应设在驾驶室内，操作方便、动作明确，符合规定和习惯。
c)驾驶室开门应为外开式（侧向驾驶除外）。假如不设车门，则应设立活动栅栏或其他安全设施。
d)驾驶室如配防风玻璃，玻璃窗应使用安全玻璃或其他具有同等效力的材料。
e)在驾驶室内驾驶员正常工作的显著位置，应设立警示牌，警示内容重要涉及：行车时的警告事项、紧急情况下所采用的的相应措施、必要的操作提醒等。
f)自动保护装置的显示仪应安装在驾驶员正常工作的显著位置。
2.2.3 操纵系统
a) 改装车辆的离合操纵机构、换挡机构、油门等应操作灵活可靠，转向机构应使改装车辆在最小转弯半径转向时操作灵活。车辆采用动力转向的，其转向动力源应取自柴油机自身，便柴油机一启动就有转向动力源，不受其他操作系统影响。
b) 改装车辆设有两个驾驶室（双向驾驶）及双套控制装置时，两套控制装置应为互锁。但紧急制动装置、停车制动装置及自动灭火系统不受互锁限制。
c) 改装车辆的运营速度不得超过设计规定值。
2.2.4 消防装置
a)改装车辆应配置自动灭火系统或便携式灭火器等消防装置，便携式灭火器应能方便地从改装车辆两侧取出使用。
b)改装车辆的动力矿用防爆柴油机的功率超过70KW（含70KW）时，应配备车载灭火器或至少两台便携式灭火器。
c)车载灭火系统启动，则防爆柴油机应能自动熄灭。
2.2.4 自动保护装置
a)改装车辆应设立自动保护装置，在监控参数出现异常情况时能及时发出报警信号并能使改装车辆动力系统停止运转。
b)改装车辆若采用单缸类矿用防爆柴油机，当出现下列情况之一时，自动保护装置应能及时发出声、光报警信号，其声光信号应使驾驶员可以清楚辨别，并在报警后1min内使改装车辆动力系统停止运转：
1）排气温度最高至70℃时；
2)表面温度最高至150℃时；
3)冷却水位（蒸发冷却低至设定最低水位或冷却水温度（强制冷却）最高至95℃或设计值时；
4)冷却净化箱水位低至设定最低水位时；
5)机油压力低至设定最低压力时；
2.2.5 照明及信号
a)改装车辆应在运营前方安装照明灯，尾部设立红色信号灯。
b)设有两个驾驶室（双向驾驶）的改装车辆，照明、信号系统应为复式。
c)改装车辆如装配倒车灯，倒车时，应有视听警示信号。
d)改装车辆运营方向的照明灯，应使改装车辆前方20m处至少有4lx的照明度。尾部红色信号灯能见距离至少60m。
2.2.6 警声装置
改装车辆应安装警铃等警声装置，警声装置的声压值在距离改装车辆40m处，应不小于70dB。
2.3 综合防爆改装
分别执行车载瓦斯监控改装和电气隔爆改装的技术规定。
三、 防爆改装验收检测方法
3.1车载瓦斯监控改装
3.1.1 单位及产品资质检测
改装施工单位应提供公司营业执照、税务登记证、第三方机构出具的产品检查合格证书（如安标证、防爆证）、相关行业的从业资质证书、成功案例证明资料等。
3.1.2 技术方案评审
改装施工单位应根据项目实际情况提供具体合理的改装技术方案，方案至少满足2.1所列表的基本规定。改装方案经业主、监理、项目部等多方专家评审通过方可实行。
3.1.3 改装性能检测
a) 试运营
车辆改装完毕后交由施工方在现场试用至少5天运营期间故障率不得大于5%。
b) 现场实测
试运营期结束后，组织专家至现场实测改装后的性能。改装后的车辆动力特性不得受到影响，且必须实现以下基本功能：
1） 通信及配置功能
监控分站可通过配置主机进行参数修改设立，并保存在分站内，重上电后能自动恢复设立。
2） 检测功能
监控系统可以检测车辆工作周边环境的气体参数， 必须涉及但不限于甲烷气体浓度。
3）显示功能
监控系统控制分站能实时显示所检测到的气体浓度参数，并通过发光指示灯指示出系统的工作状态及故障提醒。
4）报警功能
当检测参数超过设定的报警限值时，系统能发出声光报警提醒，报警提醒在施工环境噪声下应清楚可辩。
5熄火控制功能
当检测参数超过设定的熄火限值时，系统能通过执行器控制车辆熄火并闭锁，车辆不能重启动。当检测参数低于熄火恢复值时，车辆方可再次启动。
6）断电功能
当检测参数超过设定的断电限值时，系统能通过执行器断开车辆的供电电源，并闭锁。当检测参数低于断电恢复值时，系统自动解锁，车辆恢复供电。
3.2电气隔爆改装
3.2.1 单位及产品资质检测
改装施工单位应提供公司营业执照、税务登记证、第三方机构出具的产品检查合格证书（如安标证、防爆证）、相关行业的从业资质证书、成功案例证明资料等。
3.2.2 技术方案评审
改装施工单位应根据项目实际情况提供具体合理的改装技术方案，方案至少满足2.1所列表的基本规定。改装方案经业主、监理、项目部等多方专家评审通过方可实行。
3.2.3 改装性能检测
a) 试运营
车辆改装完毕后交由施工方在现场试用至少5天，运营期间故障率不得大于5%。
b) 现场实测
试运营期结束后，组织专家至现场实测改装后的性能。具体指标如下：
1） 车辆整体结构
改装后车辆的整体结构应合理，不影响驾驶人员的平常操作。车辆的高度、宽度不得超过规定的尺寸。
2） 车辆的动力特性
改装后的车辆载重量不得低于原车辆的80%,自重不得高于原车辆的20%。烟气排放不得低于原车排放标准。
3） 自动保护功能
改装后的车辆在出现以下一各种或几种情况时，最多延时1分钟即能自动熄火保护：
a)排气温度最高至70℃时；
b)表面温度最高至150℃时；
c)冷却水位（蒸发冷却）低至设定最低水位或冷却水温度（强制冷却）最高至95℃或设计值时；
d)冷却净化箱水位低至设定最低水位时；
e)机油压力低至设定最低压力时；
4） 照明指示功能
照明指示灯必须满足技术规定。
5）警音提醒功能
当车辆出现故障时，报警器能发出声音提醒，音量范围必须满足40米外不低于70dB。

3.3 综合防爆改装
按3.1和3.2的方法综合检测分别验收。