XXI РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ДЕГАЗАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ (ДЕГАЗАЦИОННЫХ УСТАНОВОК)
XXI. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ДЕГАЗАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ
(ДЕГАЗАЦИОННЫХ УСТАНОВОК)
270. Измерение расхода отсасываемых метановоздушных смесей на дегазационных скважинах и газопроводах осуществляется согласно пунктам 545 и 589 Инструкции по аэрологической безопасности угольных шахт стационарными или переносными приборами. Места установки стационарных приборов и порядок проведения замеров переносными приборами определяются проектом дегазации согласно пункту 454 Инструкции по аэрологической безопасности угольных шахт.
271. Для выполнения замеров в дегазационном трубопроводе устанавливаются замерные станции согласно пункту 503 Инструкции по аэрологической безопасности угольных шахт. Замерная станция - часть дегазационного трубопровода, оборудованная диафрагмой (рисунок 63) или иным сужающим устройством. На участках, где сужающее устройство не установлено, рекомендуется устанавливать замерную станцию для отбора пробы и контроля концентрации метана в дегазационном трубопроводе через штуцер (рисунок 64). Для замеров метана без применения стационарных или переносных приборов используются U-образный манометр с водяным или ртутным заполнением и интерферометры.
272. Отбор проб газовоздушной смеси из газопровода или обсадной трубы скважины рекомендуется осуществлять через диафрагму или штуцер, показанные на рисунках 63 и 64.
Места установки замерных станций, порядок осуществления контроля за параметрами газовой смеси и передачи информации от установленных приборов в систему АГК определяется проектом дегазации согласно пункту 546 Инструкции по аэрологической безопасности угольных шахт.
Рисунок 63 - Диафрагмы для замера расхода газа:
а - нормальная; б - дисковая; , - чистота обработки поверхности диска
Рисунок 64 - Схема отбора проб газовоздушной смеси:
1 - насос ручной; 2 - обратный клапан; 3 - интерферометр; 4 - газопровод; 5 - штуцер для отбора пробы
273. Замерные станции рекомендуется располагать на прямом участке газопровода. Рекомендуемая длина прямого участка газопровода до и после сужающего устройства составляет 10 диаметров трубопровода.
Состояние замерных станций рекомендуется проверять при производстве замеров. Аэродинамическое сопротивление рекомендуется определять при проведении вакуумно-газовой съемки в дегазационном трубопроводе.
274. Замерные станции без диафрагмы рекомендуется располагать на прямых участках газопровода в соответствии с рекомендациями, предусмотренными руководством по их эксплуатации.
275. Расход газовоздушной смеси, транспортируемой по дегазационному газопроводу Q, м3/мин, на замерной станции, в качестве сужающего устройства на которой применяется диафрагма, рекомендуется рассчитывать по формуле:
(133)
|
где:
, a3, - коэффициенты, определяемые по номограммам (рисунки 65, 66 и 67 соответственно);
d0 - диаметр отверстия диафрагмы, мм;
hД - перепад давлений на диафрагме, мм вод. ст.;
- объемная масса газа в рабочем состоянии при фактической концентрации метана, кг/м3.
Для номограмм, приведенных на рисунках 65, 66 и 67, приняты следующие обозначения:
P'1 - давление газа в газопроводе, то есть разность между атмосферным давлением у места установки диафрагмы и разрежением в газопроводе перед диафрагмой, мм рт. ст.;
- коэффициент расхода, определяемый в зависимости от модуля диафрагмы. Модуль диафрагмы отношение о к квадрату внутреннего диаметра трубопровода .
Выражение называется коэффициентом K диафрагмы: при d0 = 25 мм и d = 100 мм коэффициент К = 0,65, при d0 = 50 мм и d = 150 мм K = 2,62, а при d0= 65 мм и d = 200 мм K = 4,4.
Рисунок 65 - Определение коэффициента при малых (а)
и при больших (б) значениях hД / 13,6P1
Рисунок 66 - Определение поправочного коэффициента a3
С учетом коэффициента диафрагмы зависимость (1) представляется в виде:
(134)
|
Величину рекомендуется определять по формуле:
(135)
|
где:
P0 - атмосферное давление, мм рт. ст.;
t0 - температура газа перед диафрагмой, °C;
- объемная масса газовоздушной смеси при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 293 K.
Рисунок 67 - Зависимость коэффициента расхода от
276. Расход Q, м3/мин, газовоздушной смеси при использовании замерного устройства без диафрагмы рекомендуется определять по формуле:
(136)
|
где:
- измеренная скорость потока газовой смеси, м/с;
kП - коэффициент, учитывающий диаметр газопровода (указывается в паспорте прибора);
SП - площадь сечения замерного устройства, м2.
Расход газовоздушной смеси рекомендуется приводить к нормальным условиям:
(137)
|
277. Дебит отсасываемого метана GМ, м3/мин, рекомендуется находить из выражения:
(138)
|
где CМ - концентрация метана в отсасываемой смеси, %.
278. Схема отбора проб газовоздушной смеси для последующего определения в ней концентрации метана показана на рисунке 68.
При отборе проб газа по схемам а и б (рисунок 68) краники или зажимы на вакуумных (полувакуумных) резиновых трубках закрываются одновременно.
Рисунок 68 - Схема отбора проб газовоздушной смеси
из газопровода:
а - бюреткой Зегера; б - бутылкой при вакууме; в - бутылкой при давлении выше атмосферного
279. При автоматизации работы ДС (ДУ) и контроля параметров дегазационных систем рекомендуется обеспечить:
непрерывный контроль содержания метана в помещениях ДС (ДУ);
подачу аварийного сигнала на пульт диспетчера и автоматическое включение вентилятора, проветривающего помещения ДС (ДУ) при превышении допустимого уровня концентрации метана;
непрерывный контроль концентрации метана в отсасываемой газовоздушной смеси и расхода отсасываемого метана;
непрерывный контроль разрежения во всасывающем и давления в нагнетательных газопроводах;
автоматическое отключение работающего вакуум-насоса (вакуум-насосов) с подачей аварийного сигнала на пульт диспетчера при нарушении нормального режима работы;
пропуск газовой смеси под естественным давлением в обход вакуум-насосов при их остановке;
автоматическое включение в работу резервных водяных насосов при остановке работающих водяных насосов или при снижении давления воды в системе водоснабжения ниже установленного паспортом водокольцевого вакуум-насоса;
автоматический отвод газа в нагнетательном газопроводе в атмосферу через отводную трубу при давлении выше установленного проектом;
автоматическую отсечку подачи газа потребителю и отвода его в атмосферу при концентрации метана ниже предусмотренной проектом утилизации, а также при падении давления смеси в нагнетательном газопроводе ниже установленного проектом утилизации;
индикацию контролируемых параметров на рабочих местах в помещениях ДС (ДУ), передачу данных о контролируемых параметрах работы ДС (ДУ) диспетчеру шахты;
возможность перевода на ручное управление работы вакуум-насосной установки в случае неисправности схемы автоматизации;
контроль параметров газовой смеси (концентрации, разрежения, дебита) в дегазационных газопроводах, в местах установки автоматических приборов контроля.