Аппарат сигнализации АС-6

Аппарат сигнализации АС-5.

Анализатор метана АТ-1.

Датчик метана термокаталитический ДМТ-4.

Лабораторная работа № 5

Тема: Автоматический контроль концентрации метана.

Цель работы: Изучить комплектацию и принцип работы аппаратуры контроля концентрации метана в горных выработках шахт..

Оборудование:

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1.Дать общую характеристику АГЗ и виды аппаратуры применяемой на шахтах.

2.Изучить и описать конструкцию, работу и принцип действия датчика метана термокаталитического ДМТ-4.

3. Изучить и описать конструкцию, работу и принцип действия аппарата сигнализации АС-5. Его назначение в комплексе “МЕТАН.”

4. Изучить и описать конструкцию, работу и принцип действия аппарата сигнализации АС-6. Его назначение в комплексе “МЕТАН.”

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ.

1. Соблюдать правила внутреннего распорядка колледжа.

2. К выполнению работы приступать только после изучения инструкции.

3. Работу выполнять по указании преподавателя, подчиняясь всем

требованиям звеньевого, назначенного преподавателем.

4. В случае перенесения тяжелых деталей брать их совместно по команде

звеньевого.

5. При работе с электрооборудованием пользоваться инструментом с

изолированными рукоятками и использовать средства индивидуальной

защиты (диэлектрические перчатки, коврики и т.д.)

6. При нарушении нормального режима работы действующей установки, ее

отключить и сообщить преподавателю об этом.

Ход работы.

1. Организационная часть.

Разбивка на подгруппы. Назначение звеньевых. Ознакомление с правилами безопасности при выполнении практического задания.

2. Сообщения темы, цели и основных заданий.

3. Актуализация и мотивация учебной деятельности.

3.1 Описать |устрій|комплектность аппаратуры комплекса “МЕТАН”.

3.2 Описать устройство и принцип работы датчику метана термокаталитического ДМТ-4..

3.3 Описать устройство и принцип работы аппарата сигнализации АС-6.

3.4 Описать комплектацию (блоки и основные элементы) и принцип действия анализатора метана АТ 1-1.

4. Отчет о практической работе.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СОДЕРЖАНИЯ МЕТАНА И КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА В ЗАБОЯХ И ВЫРАБОТКАХ ШАХТ

Задачи и средства автоматической газовой защиты

Санитарно-гигиенические условия и безопасность работ в шах­тах обусловлены достаточным количеством свежего, с нормаль­ным содержанием кислорода воздуха и допустимыми концентра­циями в нем вредных и опасных газов.

Подземная разработка угольных пластов, особенно круто­падающих, очень часто сопровождается выделениями (постоян­ными или внезапными) газа метана, который в забоях и горных выработках, смешиваясь с воздухом, при определенной концент­рации создает взрывоопасную смесь.

На шахтах, имеющих выделения метана, контроль его содер­жания в подземных забоях и выработках — одно из главных условий обеспечения безопасности работ. Поэтому мероприя­тиями по техническому перевооружению угольной промышлен­ности предусмотрено обязательное внедрение на шахтах, опасных по газу, централизованного контроля содержания метана и авто­матической газовой защиты (АГЗ).

Централизованный контроль содержания метана и исполь­зование систем автоматической газовой защиты существенно по­вышают оперативность и надежность контроля и наряду с повы­шением безопасности работ необходимы при внедрении на шахтах, опасных по газу, более прогрессивных технологических процессов угледобычи, позволяющих увеличить нагрузку на очист­ные забои и скорость проведения горных выработок, в итоге повысить производительность труда,

В угольной промышленности для контроля содержания метана применяют три вида аппаратуры: встроенную в горные машины и механизмы (ТМРК-3); переносную (СММ-1, СМС-1, ИМС-1) и стационарную (комплекс «Метан»). При этом в аппаратуре ис­пользуют термоэлектрический принцип газового анализа с при­менением низкотемпературных катализаторов.

Существующая система АГЗ базируется на использовании стационарной аппаратуры непрерывного контроля метана. Си­стема АГЗ и централизованного автоматического телеконтроля содержания метана состоит из широкоразветвленной сети стаци­онарных многопредельных непрерывно действующих анализа­торов метана, устанавливаемых в местах контроля и стойки приемников телеизмерения, находящейся у горного диспетчера на ЦДП. В дальнейшем предусматривается связь системы АГЗ с автоматизированной системой управления проветриванием забоев и выработок шахты.

Рис. 63. Структурная схема комплекса «Метан»

Перспективными являются работы по созданию системы быстродействующей автоматической газовой защиты (БАГЗ) с инерционностью действия, не превышающей 1с;

усовершенство­ванию передачи, приема и представления информации с исполь­зованием общешахтных управляющих ЭВМ и микропроцессоров;

включению в системы АГЗ не только стационарных, но и встроен­ных, и переносных датчиков метана.

С учетом опыта длительной эксплуатации аппаратуры АМТ-3 для АГЗ и централизованного контроля разработан и серийно выпускается комплекс «Метан», который можно использовать как самостоятельно, так и как часть системы диспетчерского управления проветриванием. \ При этом комплекс «Метан» обеспечивает:

непрерывный автоматический контроль содержа­ния метана в месте установки датчика; автоматическое отклю­чение напряжения питания контролируемого объекта при дости­жении установленной предельно допустимой концентрации ме­тана (0,5; 0,7; 1,0; 1,5; 2,0 %);

световую и звуковую аварийную сигнализацию; дистанционный визуальный контроль за содержа­нием, метана.

Комплекс аппаратуры «Метан» состоит из анали­заторов метана AT 1-1 и АТЗ-1. При этом анализатор метана АТ1-1 состоит из датчика метана ДМТ-4 и аппарата сигнализации АС-5, а анализатор АТЗ-1 — из трех датчиков ДМТ-4 и аппарата сигнализации АС-6. Каждый из датчиков ДМТ-4 обеспечивает непрерывный автоматический контроль.содержания метана в месте его установки, аварийную световую сигнализацию, пере­дачу телеметрической информации и сигнала в аппарат АС-5 или АС-6 па отключение электроэнергии. Аппарат АС-5 служит для

Рис. 64. Чувствительный

элемент датчика ДМТ-4

питания датчика ДМТ-4, визуального контроля за содержанием метана, местной световой и звуковой аварийной сигнали­зациями, автоматического отключения электроэнергии при достижении предельно допустимой концентрации метана. Аппа­рат АС-6 выполняет те же функции для трех датчиков ДМТ-4.

Стойка приема информации СПИ-1 предназначена для приема и регистрации телеметрической информации и аварийной сигнализации от анализаторов метана АТ1-1 и АТЗ-1. В каркасе стойки располо­жены выемные блоки измерения, регистра­ции и сигнализации. В блоках измерения и сигнализации расположены усилители с приемниками сигналов на 14; 20 и 26 кГц. На лицевой стороне стойки под блоками сигнализации расположена панель с гнездами для телефонной связи с аппаратами сигнализации и датчиками, а в нижней части находятся блоки питания. Стойка в комплект анализаторов не входит, ее поставляют отдельно.

Исполнение датчика ДМТ-4 — взрывобезопасное при любых повреждениях (РО), и он имеет искробезопасные электрические цепи; аппаратов АС-5 и АС-6 — взрывобезопасное, стойки

СПТ-1 — общепромышленное.

Чувствительный элемент датчика ДМТ-4 помещен в кожух 3 из высокопрочной пластмассы, в котором сетчатые колпаки 2 и 1 -образуют камеру сгорания. Внутри камеры укреп­лены рабочий 4 и сравнительный 5 преобразовательные элементы, представляющие собой цилиндры из активной окиси алюминия с намотанными на них спиралями из платиновой проволоки. При этом поверхность рабочего элемента, покрытая платино-палладиевьм катализатором, темного цвета, а сравнительный элемент без покрытия — светлый. При сгорании метана сопротивление спирали рабочего элемента изменяется пропорционально концен­траций метана. На сравнительном элементе (без катализатора) метан не сгорает. Изменения условий окружающей среды оди­наково воспринимаются обоими элементами.

Общий принцип действия комплекса «Метан» заключается в обработке электрических сигналов, поступающих от чувствитель­ных элементов датчиков, передаче этих сигналов на аппараты сигнализации и далее на СПИ-1 диспетчеру. Количественное содержание метана в воздухе определяется беспламенным сжига­нием его при температуре около 400 °С в камере сгорания датчика ДМТ-4. При этом тепловой сигнал преобразуется в электрический, усиливается и поступает на указывающий прибор аппарата АС-5 или АС-6 и транзитом на СПИ-1 диспетчерского пункта. При достижении установленной предельно допустимой концентрации метана датчик выдает релейный сигнал в аппарат на отключение напряжения контролируемого объекта (участка) и аварийный сигнал на СПИ-1 диспетчеру.

Основные положения монтажа, обслуживания и обеспечения безопасности комплекса «Метан»

При подготовке и проведении работ с комплексом «Метан» должны соблюдаться требования, установленные «Правилами безопасно­сти в угольных и сланцевых шахтах» и ГОСТ 12.2.063—81.

Доставка, установка и обслуживание в процессе эксплуатации комплекса в шахте, выдача из шахты па поверхность для ремонта, а также наблюдение за работой возлагаются на персонал службы вентиляции и техники безопасности (ВТБ).

Перед спуском комплекса в шахту все его изделия должны быть опробованы с проверкой их работоспособности и опломбированы. Аппараты АС-5 и АС-6 пломбируют навесной пломбой только после подключения к сети в шахте.

Исправность изделий комплекса, надежность и длительность срока службы обеспечиваются только при соблюдении правил эксплуатации, ухода и своевременного устранения неисправностей.

Датчики метана устанавливают в местах, где правилами безопасности предусмотрен непрерывный автоматический конт­роль содержания метана стационарной аппаратурой. В месте установки датчик крепят вертикально к крепи с помощью цепной подвески так, чтобы воздушный поток подходил к датчику со сто­роны противоположной лицевой панели или сбоку.

Аппарат сигнализации устанавливают на распределительном пункте лавы или подземной подстанции в месте, удобном для на­блюдения за прибором,

Сирену искробезопасную СИ-1 устанавливают на распреде­лительном пункте или в месте, где вероятность нахождения людей наибольшая, например на погрузочном пункте.

Стойку приемника информации СПИ-1 устанавливают в помещении горного диспетчера, в удобном для наблюдения месте.

Монтируют анализатор метана ATl-l согласно схеме подклю­чения (рис. 66). -

Аппарат АС-5 имеет шесть кабельных вводов. Аппарат АС-5 с источником питания напряжением 36, 100, 127, 380 или 660 В переменного тока соединяют кабелем, который подключают в аппарате к зажимам 12, 13. Остальные соединения видны на схеме подключения.

Перед установкой в шахте и после ремонта изделия комплекса должны пройти приработку и проверку. Для приработки изделия комплекса соединяют по схеме и выдерживают во включенном со­стоянии в течение двух суток при нулевой концентрации метана, а затем в течение двух суток при концентрации метана от 1,5 до 2,2 %. При этом метановоздушная смесь в камере обменивается не реже чем через 4 часа, и при каждом обмене концентрации камеру проветривают в течение 10—20 мин. В конце четвертых суток камеру проветривают в течение 1 часа, затем в ней создается концентрация метана от 1,5 до 2.2 % и определяется абсолютная погрешность измерения.

Для проверки погрешности срабатывания в камере создается концентрация метана, превышающая величину уставки не более чем на 30 %. При этом с выдержкой времени от 10 до 20 мин должны включиться лампы «Метан» на датчике и аппарате сигна­лизации. После проветривания в камере создается концентрация метана, превышающая величину уставки более чем на 30 %. При этом включение ламп должно произойти мгновенно.

Правильность работы системы отключения проверяется нажа­тием кнопки «Контроль» на датчике. В процессе эксплуатации необходимо производить внешний осмотр изделий, При этом следует обращать внимание на надеж­ность подключения кабелей, наличие пломб, горение сигнальных ламп, правильность подвески датчиков. Один раз в сутки необходи­мо производить проверку правильности работы системы отклю­чения питания контролируемого объекта нажатием кнопки «Конт­роль» па передней крышке датчика, при этом в датчике и аппарате должны включиться световые сигналы «Метан» и сирена, а также отключиться напряжение питания контролируемого объекта.

Один раз в неделю производят проверку правильности показа­нии и нуля. Для этого следует камеру сгорания датчика прокачать сначала чистым воздухом, а затем метановоздушной смесью. Если отклонения от нулевой отметки или показания отличаются от поверочной смеси более чем на 0,2 % СН₄, то следует сделать кор­ректировку, дли чего нужно открыть поворотную крышку па перед­ней стенке датчика и резистором R_н выполнить регулировку нуля, а резистором RГ, — регулировку показаний.

Если не удается регулировка показания, то термогруппа датчика подлежит замене, которая производится только на поверхности. Результаты периодических проверок и неисправности записы­вают и специальные журналы.

Взрывозащита термоэлементов датчика ДМТ-4 обеспечива­ется ограничением температуры их нагрева в нормальном и ава­рийном режимах работы до безопасных величин, предотвращением прямого обдува термоэлементов потоком воздуха и покрытия их угольной пылью.

Искробезопасность электрических цепей датчика, а также цепей телеизмерения и телесигнализации достигается ограниче­нием тока (мощности) до искробезопасных значений в отдельных элементах схемы, а также шунтированием индуктивпостей вари кондами, стабилитронами и активными сопротивлениями, ограни­чивающими ток короткого замыкания.

Взрывобезопасность аппаратов сигнализации АС-5 и АС-6 обеспечивается рядом конструктивных мер, выполняемых в соот­ветствии с ПБ и ПТЭ. Корпуса изготовляют из материалов, неопас­ных в отношении воспламенения метановоздушной смеси искрами, образующимися при трении и соударении. Зазоры в местах соеди­нений частей корпуса, ввода кабеля и диаметральные зазоры выполняют в соответствии с нормами. Так, например, зазор между фланцем корпуса и крышкой камеры вводов не более 0,15, между фланцем корпуса и крышкой релейной камеры не более 0,2, диаметральный зазор между валиком и втулкой блокировочного выключателя не более 0,25 мм. Величины указанных зазоров периодически контролируются с помощью плоского щупа. Если при проверке окажется, что величина любого из зазоров превы­шает допустимую, то аппаратуру снимают с эксплуатации.

Конструкция корпусов аппаратов сигнализации предусматри­вает одну камеру вводов, разделенную перегородками на камеры с искробезопасными силовыми цепями, с кабельными вводами и проходными зажимами для подсоединения жил кабеля. Внут­реннюю поверхность камеры вводов покрывают тремя слоями дугостойкой электроизоляционной эмали. Конструкция кабельных вводов удовлетворяет условию нераспространения взрыва наружу из корпуса через место уплотнения кабеля.

Изоляционные детали проходных зажимов для подключения к напряжению до 660 В изготовляют из специального аминопласта.

В аппаратах сигнализации предусмотрены предупредительные надписи, выполненные на крышках релейной камеры и камеры вводов выпуклыми буквами, нанесенными рельефно фотохими­ческим способом на пластинки, которые прикреплены к крышкам. Для предотвращения возможного прикосновения к шпилькам проходных зажимов в релейной камере установлен изоляционный щит с надписью: «Открывать, отключив от сети!».

Открывание крышек и отвинчивание вводов возможно только при помощи специального инструмента.

Литература:

ОСНОВНАЯ

1 Демин В.В. «Лабораторный практикум по рудничной автоматике и телемеханике»

- Г., Недра 1990г.

2 Поспелов Л.П. «Основы автоматизации производства». Учеб. Пособие для техникумов. – Г., Недра 1988г.

.

Дата добавления: 2015-05-26