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ICS73.100.99CCSD82中华人民共和国矿山安全行业标准KAT16—2023代替MT523—1995煤矿用防爆低能γ-γ组合测井仪Explosion-prooflowpowerγ-γcombinationlogginginstrumentincoalmine2023-10-26发布2024-01-31实施国家矿山安全监察局发布目次前言Ⅱ…………………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4产品分类1…………………………………………………………………………………………………5技术要求1…………………………………………………………………………………………………6试验方法3…………………………………………………………………………………………………7检验规则5…………………………………………………………………………………………………8标志、包装、运输及贮存6…………………………………………………………………………………ⅠKA/T16—2023前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替MT523—1995《防爆低能γ-γ组合测井仪》,与MT523—1995相比,主要技术变化如下:a)更新、删除和增加了规范性引用文件(见第2章);b)增加了“术语和定义”(见第3章);c)修改了同步机和探管的防爆型式和防爆标志(见4.2,1995年版的3.5.1);d)修改了使用环境条件的要求(见5.2,1995年版的3.3);e)修改了工作时间的要求(见5.3.2,1995年版的3.4.7);f)修改了电气性能中电源的要求(见5.3.1);g)增加了结构的要求(见5.5);h)增加了“绝缘电阻”的要求和试验方法(见5.6);i)修改了耐水压的要求(见5.7,1995年版的3.5.4);j)修改了仪器外壳防护要求(见5.8,1995年版的3.5.4);k)修改了环境适应性的要求(见5.9,1995年版的3.6.1);l)增加了电气间隙与爬电距离的要求(见5.11.5);m)增加了振动和冲击的要求(见5.14和5.15);n)增加了本安参数的要求(见5.16);o)修改了型式检验的年限(见7.4.1,1995年版的5.3.1);p)修改和完善了“检验规则”(见7.1,7.2,7.3,7.4,表2,1995年版的5.1,5.2,5.3);q)修改了贮存条件的要求(见8.4,1995年版的6.4)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国煤炭工业协会提出。本文件由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。本文件起草单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司、长安大学、中国矿业大学、西安煤科检测技术有限公司。本文件主要起草人:张鹏、王小波、陈万胜、李萍、李貅、岳建华、薛琴、曹明。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:———1995年首次发布为MT523—1995;———本次为第一次修订。ⅡKA/T16—2023煤矿用防爆低能γ-γ组合测井仪1范围本文件规定了煤矿用防爆低能γ-γ组合测井仪(以下简称“测井仪”)的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于煤矿井下防爆低能γ-γ组合测井仪的设计、制造及检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db交变湿热(12h+12h循环)GB/T2423.5—2019环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击GB/T2423.10—2019环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T3836.1—2021爆炸性环境第1部分:设备通用要求GB/T3836.4—2021爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB/T10111—2008随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序MT210—1990煤矿通信检测控制用电工电子产品基本试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1低能γ-γ组合测井仪lowpowerγ-γcombinationlogginginstrument通过测量岩、煤层的自然放射性强度以及测量伽马射线与岩、煤相互作用的光电效应来确定岩层和煤层的位置及深度的测井仪器。4产品分类4.1组成测井仪由同步机和探管两部分组成。4.2防爆型式同步机和探管的防爆型式均为矿用本质安全型,防爆标志为“ExibIMb”或“ExiaIMa”。1KA/T16—20235技术要求5.1基本要求测井仪应符合本文件的要求,并按照规定程序批准的图纸及技术文件制造。5.2使用环境条件测井仪应在下列使用条件下正常工作:a)环境温度为-5℃~40℃;b)平均相对湿度应不大于95%(25℃);c)大气压力为80kPa~110kPa;d)有甲烷和煤尘,但无破坏绝缘的腐蚀性气体以及无剧烈振动和冲击场合。5.3电气性能5.3.1电源电源应满足以下要求:a)探管的工作电压、工作电流、短路电流等电源参数由产品标准规定;b)同步机的工作电压、工作电流、短路电流等电源参数由产品标准规定;c)测井仪同步机和探管的电源为充电电池组,应符合GB/T3836.1—2021和GB/T3836.4—2021的要求,并有充、放电保护功能。5.3.2主要功能主要功能应满足以下要求:a)工作时间不小于8h;b)断电数据保持功能。5.3.3测量范围测量范围应满足以下要求:a)自然伽马的最高计数率为255cps;b)低能伽马的最高计数率为65535cps。5.3.4测量灵敏度测量灵敏度应满足以下要求:a)自然伽马灵敏度不小于600cps/kBq;b)低能伽马灵敏度不小于400cps/kBq。5.4外观测井仪外观应满足以下要求:a)外表面无明显凹痕、划伤、裂缝和变形,表面涂层均匀;b)金属部件无锈蚀和其他机械损伤;c)铭牌与防爆标志完整、牢固、清晰、端正、美观;d)金属部件进行防锈防蚀处理。2KA/T16—20235.5结构测井仪结构应满足以下要求:a)紧固件牢固,无松动,活动件灵活自如;b)紧固件有防止自动松脱的措施;c)机械结构具有密封措施;d)结构设计具有抗震和抗冲击措施。5.6绝缘电阻测井仪接线端子与外壳间的绝缘电阻应不小于10MΩ,交变湿热试验后应不小于1MΩ。5.7耐水压探管外壳壁厚应不小于3mm,并能承受不小于12MPa的水压试验。5.8外壳防护测井仪的外壳防护等级应不低于GB/T4208—2017规定的IP54要求。5.9环境适应性测井仪应能按表1规定的高温、低温条件下工作和贮存,试验后应满足5.3、5.4的要求。表1环境温度试验条件试验项目温度℃试验时间h恢复时间h低温工作-52—高温工作402—低温贮存-4016≥2高温贮存6016≥25.10交变湿热测井仪应能承受严酷等级为高温40℃,6d的交变湿热试验,恢复2h后测试电气性能、外观、绝缘电阻是否满足5.3、5.4、5.6的要求。5.11防爆性能5.11.1测井仪的同步机和探管应为本质安全型的防爆型式,电源各路输出均应有过流、过压保护,应符合GB/T3836.1—2021和GB/T3836.4—2021的有关规定,并经审查检验合格,取得“防爆检验合格证”。5.11.2测井仪在正常工作或故障状态下其元件及导线的最高表面温度不高于150℃。5.11.3同步机外壳为非金属材料时,其最大表面积大于100cm2时,应先进行防静电处理,表面绝缘电阻应不大于109Ω。5.11.4测井仪应满足GB/T3836.4—2021中6.3.13的规定,接线端与外壳间应能承受交流电压500V的耐压测试。3KA/T16—20235.11.5调试好的电路板应清洁干净和做防护处理,电源电路应胶封良好。5.11.6本质安全型电气间隙与爬电距离应符合GB/T3836.4—2021中6.3的要求。5.12跌落包装后的便携式测井仪在非工作状态下,应能通过水泥地面1m自由落体跌落试验,试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.13运输包装后的测井仪应能通过频率4Hz,加速度30m/s2的试验,试验时间为2h的模拟汽车运输试验,试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.14振动测井仪应能承受频率10Hz~150Hz,加速度20m/s2,三个互相垂直的轴线上各振动5次,试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.15冲击测井仪应能承受峰值加速度500m/s2,脉冲持续时间11ms,三个互相垂直轴线的每个方向上连续冲击3次(共18次),试验后应符合5.3、5.4、5.5的要求。5.16本安参数测井仪的本安参数包括本安电源的最大输出电压和最大输出电流,其应符合国家授权的防爆检验单位批准的范围。6试验方法6.1试验环境条件试验均在如下条件下进行:a)温度为15℃~35℃;b)相对湿度为45%~75%;c)大气压力为86kPa~106kPa。6.2试验设备试验用主要测试设备包括:a)频率计;b)电压表;c)电流表;d)可编程电子负载;e)电子秒表。6.3电气性能试验6.3.1测量范围试验试验线路连接如图1所示。4KA/T16—2023图1测量范围检验框图用信号发生器产生其幅度为4.95V~5.1V,频率依次为10Hz、100Hz、125Hz、255Hz、10000Hz、65535Hz的方波信号替代自然γ和低能γ探头输出信号,使用同步机进行数据采样,或者在探管计数率输出端接5位半频率计读数,检测计数率。测量结束,将数据传输到计算机计算,看是否与输入频率相一致,测量结果满足5.3.3的要求。6.3.2灵敏度试验用标准放射源或标准岩样贴近测井仪探头部位,连接探管和同步机,打开各自电源开关,使仪器系统处于采样工作状态,此时分别将伽马放射源(1mci)或标准岩样快速紧贴自然γ和低能γ的窗口(分别紧贴时间不小于2s),测量结束,将数据传输到计算机,计算出灵敏度。测量结果应满足5.3.4的要求。6.4外观按MT210—1990中5.2.1的规定进行检查。6.5结构按MT210—1990中的相关规定进行,对与防爆性能有关的零部件,元器件及其结构应按GB/T3836.1—2021、GB/T3836.4—2021的有关规定进行检查。6.6绝缘电阻按MT210—1990中7规定的绝缘电阻试验方法进行。6.7耐水压探管的水压试验在密封管内用水压机加压至12MPa并保持20min,试验后应无渗水或漏水现象。6.8外壳防护试验按GB/T4208—2017规定的外壳防护试验方法进行。6.9环境适应性试验环境试验按以下试验方法进行:a)高温工作按GB/T2423.2规定的Be试验方法进行;b)高温贮存按GB/T2423.2规定的Bb试验方法进行;c)低温工作按GB/T2423.1规定的Ae试验方法进行;d)低温贮存按GB/T2423.1规定的Ab试验方法进行。6.10交变湿热试验按GB/T2423.4规定的Db试验方法进行。6.11防爆性能试验6.11.1防爆性能按GB/T3836.1—2021和GB/T3836.4—2021规定的试验方法进行。6.11.2表面温度按GB/T3836.