【行业标准】 矿用碳分子筛制氮装置通用技术条件

规范性引用文件
术语和定义
型号和规格
技术要求
6试验方法
检验规则
8标志、包装、运输和贮存
附录A（规范性附录）容积式空压机实际排气量的影响，附录B（规范性附录）氮气流量的修正MT/T1135-2011
ICS29.260.20
备案号：
中华人民共和国煤炭行业标准
MT/T1135-2011
煤矿用碳分子筛制氮装置
通用技术条件
General technical conditions of Carbon Molecular Sieveseparation nitrogen producing device for coal mine2011-04-12发布
2011-09-01实施
国家安全生产监督管理总局发布HYkNiKAca
本标准附录A和附录B为规范性附录本标准由中国煤炭工业协会提出。前言
本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。本标准由煤炭科学研究总院重庆研究院负责起草。MT/T1135-2011
本标准参编单位：国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心、温州瑞气空分设备有限公司。本标准主要起草人：王长元、王正辉、叶正亮、姚成林、邓永林、周伟锋。1范围
煤矿用碳分子筛制氮装置通用技术条件MT/T1135-2011
本标准规定了煤矿用碳分子筛制氮装置(以下简称“制氮装置”)的术语和定义、型号规格、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输及贮存。本标准适用于在常温下采用变压吸附法，从空气中分离制取氮气的煤矿用地面固定式、地面移动式和井下移动式碳分子筛制氮装置。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB150钢制压力容器
管壳式换热器
包装储运图示标志
GB3785
5声级计的电、声性能及测试方法爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求GB3836.1
爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型“d\GB3836.3
爆炸性气体环境用电气设备第3部分增安型“e'GB3836.4
爆炸性气体环境用电气设备第4部分本质安全型“”GB3836.9
爆炸性气体环境用电气设备第9部分浇封型“m”工业产品使用说明书总则
GB/T13384
机电产品包装通用技术条件
GB50235
AQ1043
工业金属管道工程施工及验收规范矿用产品安全标志标识
钢制化工容器设计基础规定
HG20580
HG20581
HG20582
钢制化工容器材料选用规定
钢制化工容器强度计算规定
钢制化工容器结构设计规定
HG20583bzxZ.net
HG20584
JB/T6992
钢制化工容器制造技术要求JB/T6427变压吸附制氧、制氮设备窄轨矿车通用技术条件
煤矿用机电产品型号的编写导则和管理办法MT/T154
YKNIKca
MT244.1煤矿窄轨车辆连接件连接链MT244.2煤矿窄轨车辆连接件连接插销MT818.1～10煤矿用阻燃电缆第一单元：煤矿用移动类阻燃软电缆《压力容器安全技术监察规程》3术语和定义
下列术语和定义适用本标准。
3.1变压吸附法PSA（pressureswingadsorption）在常温条件下，加压吸附、减压解吸的循环工作方法。3.2变压吸附制氮NitrogenPSA
利用变压吸附法，从空气中分离氧气制取氮气。Start-up time
3.3启动时间
制氮装置从开机至产品氮气达到额定纯度、压力与产量所需的时间。3.4氮气回收率Nitrogenrecovery在单位时间内所获得的产品氮气中总的含氮量占原料空气中总的含氮量的百分比。4型号和规格
4.1型号
4.2规格
4.2.1地面型制氮装置
氮气出口压力（单位：MPa）
产气量（单位：m/h）
G：固定式：Y：移动式
D：地面用；J：井下用
碳分子筛
制氮装置
MT/T1135-2011
按其类型分为地面固定式、地面移动式，其规格参数为600m/h至10000m/h，氮气纯度≥98%氮气出口压力（气源压力一0.2)MPa，氮气回收率≥45%。注1：本标准中氮气产量均为标准状态，即0℃、101.325kPa(绝对压力值)状态下的气体量，单位m/h。注2：满足氮气纯度要求的氮气中允许含有微量氢、氛、氩等惰性气体。注3：压力值除标明者外，均为相对压力（表压）。4.2.2井下型移动式制氮装置
规格及主要技术参数按表1的规定。表1井下移动式碳分子筛制氮装置规格表氮气流量
氮气纯度
氮气出口压
力（MPa)
启动时间
氮气回收率
额定电压
平板车数量
轨距(mm）
4.3组成
（气源压力一0.2）
380/660V或660/1140V
600或900或无轨胶轮平板车
4.3.1地面固定式和地面移动式制氮装置的组成地面固定式和地面移动式制氮装置的组成如下：1200
MT/T1135-2011
a）压缩空气，可以用无油或微油压缩机或压缩空气站提供气源，但气源质量和温度必须满足要求：b）气体净化单元，应包括管道过滤器、冷冻干燥机、精过滤器、超精过滤器、除油器、空气储罐等；c）氧氮分离单元，应包括立式吸附塔、分子筛压紧装置、消声器、气动阀门、电磁阀等：d）氮气缓冲单元，应包括缓冲罐、稳压阀等；e）检测仪表，应包括氮气流量、纯度、压力测定仪表或流量传感器、氧气传感器、压力传感器及监测分站；
f)控制系统，应包括可编程序控制器或工控机及其软件。4.3.2井下移动式制氮装置的组成并下移动式制氮装置的组成如下：a）气源车，由空气压缩机、平板车等组成：b）净化车，应包括除油净化器、精过滤器、超精过滤器、活性炭过滤器、活性炭除油器等；）制氮车，应包括立式吸附塔或卧式吸附塔、分子筛压紧装置、消声器、气动阀、防爆电磁阀、防爆电控箱；
YKNIKAca
MT/T1135-2011
d）缓冲车，应包括缓冲罐、压力调节阀、氮气流量计、压力表和氧气浓度测定仪等。注1：选用风冷空压机时应选配后冷却器。注2：空气储罐根据合同规定的单车尺寸和设备的耗气量选配。注3：缓冲罐的容积应能满足氮气纯度波动在土0.3%以内和压力波动小于0.03MPa。注4：上述各车所包括的设备均应安装在导轨式矿用平板车或无轨胶轮平板车上，各单元的外形尺寸应满足煤矿入井和井下运输条件。
4.4制氮装置适用条件
4.4.1工作环境条件
a）气压：80kPa~106kPa
b）温度：2℃~40℃；
c）相对湿度：≤95%：
d）井下型制氮装置应能满足含有爆炸危险的气体（甲烷）和煤尘，但无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸气的使用场合。
4.4.2冷却水
a）进水温度：≤30℃：
b）进水压力：≥0.2MPa
c）冷却水量：满足全套设备单位时间内所需的冷却水量：d）PH值：7～8。
4.4.3电源范围
井下制氮装置：（380/660±15%）V或（660/1140±15%）V、50±1Hz。地面制氮装置：（380±10%）V或（6000±10%）V或（10000±10%）V、50±1Hz5技术要求
5.1一般要求
5.1.1制氮装置应符合本标准的要求并按经规定程序批准的图样和技术文件制造。5.1.2空气压缩机的选取应考虑用户使用地点的海拔高度、极限温度、湿度、以及空压机气量偏差对空压机排气量的影响（见附录A）。5.1.3井下移动式制氮装置所选配的矿用空气压缩机、矿用隔爆型电磁启动器、矿用防爆电控箱、矿用防爆电磁阀、矿用氧气测定仪、连接插销及连接链以及矿用压力传感器、矿用温度传感器、矿用流量传感器、矿用氧气传感器、矿用分站及矿用电缆等煤矿用产品，都应具有有效期内的矿用产品安全标志；属于防爆电气类产品的，都应分别符合GB3836.1、GB3836.2、GB3836.4、GB3836.9、MT244.1、MT244.2、MT818.1～10的有关规定，并具有有效期内的防爆检验合格证。MT/T1135-2011
5.1.4外协或自制的矿车底盘应符合JB/T6992的规定：压力容器的设计、制造、检验和验收应符合GB150和《压力容器安全技术监察规程》及HG20580～20584等相关文件的要求；后部冷却器应符合GB151的规定；按《压力容器安全技术监察规程》的规定提供质量证明文件、技术文件等资料。：5.1.5重要的外购件如碳分子筛、活性氧化铝、空气压缩机、冷冻十燥机、仪器仪表、阀门等应符合技术文件的规定，应具备相应的资质和产品质量合格证书。5.2外观要求
5.2.1各种管路、管汇和阀门的排列应整齐、美观。5.2.2焊缝应平整、无焊瘤和夹渣。5.2.3外露部件要求无毛刺、飞边等缺陷。5.2.4连接件要求紧固、可靠。
5.2.5铭牌清晰、醒目、牢固、可靠。5.2.6表面油漆涂层应均匀、光洁、色泽一致，不得有气泡、脱层、流痕和明显划痕。5.3气密性要求
制氮装置所有压力容器与管道的焊接和安装应符合GB50235的规定，所有压力容器与管路应连接牢靠，连接处不得漏气。
5.4系统安全性能
5.4.1系统中压力容器的工作压力应大于等于空压机的最大排气压力，且应在系统中压力最高点设置安全阀，安全阀开启压力应与所有压力容器中工作压力最低的容器相匹配。5.4.2制氮装置各单元应保证整机装配后，运动到极限位置时单元间的零部件不发生接触，不损坏单元间的连接管道。
5.4.3采用的本质安全型电气设备应进行防爆检验合格，进行本安关联，不得擅自增加或更换未经联检的本安型电气设备。
5.5噪声
地面型制氮装置的整机运行噪声不得大于85dB(A)，井下型制氮装置的整机运行噪声不得大于90dB(A)。
5.6整机运行
制氮装置正常运行时，氮气产量、纯度、压力、启动时间等参数符合4.2.1或表1的规定5.7氮气回收率
YKNIKAa
制氮装置的氮气回收率应符合4.2.1或表1的规定。6试验方法
6.1测试用仪器、仪表
温度、压力、流量、纯度、噪声、压缩空气耗量测量仪表及精度要求按表2规定。表2测试用仪器、仪表及精度
仪器、仪表型号名称
温度计
压力表
流量计
氧分析仪
声级计
气压计
6.2一般要求检查
精度等级或分度值
±0.5℃，分度值≤0.5℃
MT/T1135-2011
GB3785-1983规定的1型或1型以上±66.6Pa
检查所有配套外购件、外协或自制压力容器相应的质量证明文件、有效证书、技术文件和资料，应符合5.1的要求。
6.3外观检查
检验采用目测法，其结果应能满足5.2的要求。6.4气密性检查
打开制氮装置的进气阀，关闭排气阀，向制氮装置输入压缩空气，待压力升到0.6MPa后到达平衡状态下，关闭进气阀，保持20分钟，压力表的指示值保持不变，其结果应能满足5.3的要求。6.5系统安全检查
6.5.1检查安全阀的技术指标是否符合5.4.1的要求。6.5.2检查装配后单元间的位置关系是否符合5.4.2的要求。6.5.3采用的本质安全型电气设备应满足5.4.3的要求，进行本安关联检验。6.6噪声测量
6.6.1制氮装置的噪声测量位置为制氮单元的中间断面，水平距离为1m，高度离地面1.5m的位置处，采用声级计测量。
6.6.2制氮装置切换时测一次，取连续3次的平均值为测量数据，应符合5.5的要求。6.7制氮装置技术性能指标测定
6.7.1氮气纯度测量
氮气纯度测量按以下要求进行：a）纯度取样点应在缓冲罐出口管道上；b）氮气纯度采用氧气分析仪实时测量：MT/T1135-2011
c）在规定的启动时间到达后开始测定氮气纯度，每间隔1小时测一次，每次的测量结果均应符合4.2.1或表1中纯度的规定。
6.7.2氮气产量测量
氮气产量测量按以下要求进行：a）流量计应安装在缓冲罐出口调压阀后的管道上：b）在规定的启动时间到达后开始测定氮气纯度的同时，每间隔1小时测量一次，连续测量3次。每次的测量结果按附录B修正后应符合4.2.1或表1中氮气产量的规定。6.7.3氮气压力测量
在缓冲罐出口的管道上用压力表测量，应符合4.2.1或表1中压力的规定，6.7.4启动时间测定
从开机起开始计时，至产品氮气达到规定纯度、压力与产量结束，应符合4.2.1或表1的规定。6.8氮气回收率测量
6.8.1压缩空气耗量测量
压缩空气耗量测量按以下要求进行：a）测点设置在净化单元的入口处：b）采用流量计测量压缩空气流量，用计时器计量时间：c）整机运行稳定后开始每1小时测一次，取3次的平均值为测量数据，其结果应符合4.2.1或表1的规定。
6.8.2氮气回收率按式（1）计算：VC
式中：
氮气回收率，%；
V一产品氮气产量，m/h：
C—一产品氮气纯度，%；
YKNiKAa-
一原料空气进气量，m/h
Co—原料空气中的氮气纯度，按79%计。7检验规则
7.1检验分为出厂检验和型式检验，检验项目见表3。7.2出厂检验
7.2.1出厂检验由制造厂质量检验部门逐台进行，检验合格并发给合格证后方可出厂。出厂检验项目按表3规定项目进行。7.2.2
3出厂检验和型式检验项目
出厂检验
检验项
一般检查
外观检查
气密性检查
系统安全检查
本安设备关联检验
噪声检查
氮气纯度测量
氮气产量测量
氮气压力测量
启动时间
氮气回收率测量
注：“/\表示应进行检验的项目，7.3型式检验
试验方法
井上型
“X”表示不进行检验的项目。
7.3.1有下列情况之一时，进行型式检验。新产品试制完成后；
设计、结构、材料、工艺有较大改变时：b）
停产2年后，恢复生产时：
井下型
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型式试验
井上型
井下型
d）正常生产时,每隔3年1次，每次1台：MT/T1135-2011
7.3.2国家有关部门提出要求时，由产品质量监督检验机构或其指定的单位按表3规定项目进行，并出具检验报告。
7.4抽样方法和判定规则
7.4.1在出厂检验的合格品中抽取1台。若表3中有任何一项检验不合格，则判定此产品不合格。7.4.2型式检验按表3中列出的检验项目进行。若有任何一项检验不合格，则应进行修复后再检，若仍不合格时，则判定此产品不合格。7.4.3对于受限制不能在制造厂进行型式检验时，充许在用户现场进行型式检验，8标志、包装、运输和购存
8.1说明书
说明书应按标准GB9969.1的要求编写，应给出安全标志控制件的明细表，对涉及到安全的部分应有安全警示语。
8.2标志
8.2.1防爆电气设备外壳明显处应有永久性\Ex\凸纹标志和煤安标志\MA\标志8.2.2所有配套设备均应在明显处设置铭牌。防爆电气设备的铭牌应符合GB3836.1、GB3836.2、GB3836.3、GB3836.4、GB3836.9的规定：煤安标志应符合AQ1043的规定；压力容器的铭牌应符合GB150的规定，铭牌内容按《压力容器安全技术监察规程》的规定。8.2.3制氮装置应设置铭牌，铭牌应包括以下内容：a）型号、名称；
b）安全标志号；
主要技术参数：
d）输入电压；
e）功率：
产品编号和出厂日期；
制造厂名称：
h）冷却水耗；
制造商名称。
8.3包装
包装按GB/T13384的规定进行，产品允许分箱包装或裸装，分箱包装的产品或零部件应固定在YKNIKAa
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