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往复式内燃机安全要求JB8890—1999国家机械工业局1999—09—17批准2000—01—01实施前言本标准由全国内燃机标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：上海内燃机研究所、上海柴油机股份有限公司。本标准主要起草人：瞿俊鸣、姚康茂、魏善镇、李明。1范围本标准规定了通用往复式内燃机的安全要求。本标准适用于缸径小于250mm的中小功率压燃式发动机。对火花点燃式发动机和双燃料发动机可提出特殊要求。本标准不包括往复式内燃机可能产生的所有危险。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB／T1105．2—1987内燃机台架性能试验方法试验方法GB／T1859一1989内燃机噪声声功率级的测定准工程法GB／T3476—1983船用柴油机调速系统试验方法GB3836．1—1983爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB／T4556—1984往复式内燃机防火GB／T7184一1987中小功率柴油机振动测量方法GB／T8189—1987柴油机排放试验方法第2部分：地下矿、机车、船舶及其他工农业机械用GB／T8190．1一1999往复式内燃机排放测量第1部分：气体和颗粒排放物的试验台测量GB／T8190．2—1999往复式内燃机排放测量第2部分：气体和颗粒排放物的现场测量GB／T8190．4—1999往复式内燃机排放测量第4部分：不同用途发动机的试验循环GB9486一1988柴油机稳态排气烟度及测定方法GB／T9911—1988船用柴油机辐射的空气噪声测量方法GB／T10397—1989中小功率柴油机振动评级GB11871—1989船用柴油机辐射的空气噪声限值GB13365一1992机动车排气火花熄灭器性能要求和试验方法GB14097一1993中小功率柴油机噪声限值GB／T15371—1994曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法GB／T15706．2—1995机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则与规范JB8891—1999中小功率柴油机排气污染物排放限值JB／T8895—1999中小功率柴油机通用技术条件JB／T9773．2—1999柴油机起动性能试验方法JB／T51127—1994中小功率柴油机产品可靠性考核CB*3154—1983船用柴油机振动测量方法CB／T3253—1994船用柴油机技术条件CB／T3254．2—1994船用柴油机台架试验试验方法CB*3256—1985船用柴油机振动评级CB*3325—1987船用柴油机轴系扭转振动分级ISO8528—8：1995往复式内燃交流发电机组第8部分：小功率发电机组技术要求和试验ISO8846：1990小型船舶电器装置防止周围易燃气体的着火ISO8999：1993往复式内燃机图形符号3基准状况发动机应能在下列规定环境状况下正常运行：a)总大气压：100kPa；b)环境温度或吸人空气温度：45℃；c)相对湿度：60％；d)增压中冷介质进口温度：32℃。4危险一览表发动机的危险因素见表1。表1危险一览表序号危险有关条款要求判定1机械危险1．1不稳定危险5．26．21．2缠绕危险5．3．1．16．3．1．11．3松动危险5．3．1．26．3．1．21．4磕碰伤危险5．3．1．3；5．3．1．66．3．1．3；6．3．1．61．5信号和报警失效危险5．3．1．76．3．1．71．6控制失效危险5．3．2．16．3．2．11．7爆炸危险5．3．2．2；5．3．2．4；5．3．2．56．3．2．2；6．3．2．4；6．3．2．51．8起动失效危险5．3．2．26．3．2．21．9急停失效危险5．3．2．36．3．2．31．10泄漏危险5．3．2．6；5．46．3．2．6；6．41．11火灾危险5．3．2．6；5．3．2．8；5．56．3．2．6；6．3．2．8；6．51．12冻裂危险5．3．2．76．3．2．71．13高温危险5．3．2．5；5．3．2．7；5．46．3．2．5；6．3．2．7；6．41．14喘振危险5．3．2．96．3．2．92电气危险5．66．63噪声危险5．76．74排放危险5．8；5．3．1．56．8；6．3．1．55振动危险5．96．95安全要求5．1一般要求5．1．1发动机所采用的零部件应符合相应的国家标准、行业标准及按经规定程序批准的产品图样和技术文件的要求。5．1．2发动机的设计与制作应保证在正常使用时安全运行，不应给人身、财产和环境带来危害。5．2机械稳定性5．2．1发动机的设计应保证在正常运输、安装和使用时具有可靠的稳定性，不允许由于振动、内力或其他可预见的外力而翻倒。5．2．2发动机应能在JB／T8895—1999中3．15规定的纵横倾条件下稳定运行。5．2．3发动机的运动件应具有良好的动平衡性能，曲轴不平衡量应符合产品技术要求。5．3机械安全性5．3．1防护措施5．3．1．1发动机组在使用时所有外露的旋转零部件和可能对操作人员构成危险的传动机构都必须加装防护装置和设置警示标记。防护罩壳、隔板等应有足够刚性，只有在使用工具时才能将其拆除。5．3．1．2运动部件、飞轮、主轴承螺栓以及在发动机运转过程中容易产生松动的零部件均应采取自锁或防松措施。5．3．1．3发动机及其附件应无锐角、毛刺等在正常使用时可能伤害使用者的缺陷。5．3．1．4发动机的设计应保证所装零部件便于装拆和检查，并可对发动机进行监控。5．3．1．5发动机工作场所必须通风良好。凡是可能积聚可燃、有毒或窒息性气体的场所，均应安装通风设施。5．3．1．6发动机操作处所必须铺有防滑地板或防滑覆盖物。工作通道、操纵平台、楼梯等操作区域必须装有护栏，以防操作人员和物品滑落。5．3．1．7发动机应配备为保证正常运行所必需的仪表和指示系统。功率大于220kW或防爆用发动机，应对转速、压力、温度等参数超过规定范围时设置监控和报警装置。5．3．2安全装置5．3．2．1转速控制和超速保护a)调速器发动机应装有可靠的调速器，其调速性能应符合JB／T8895—1999中3．6的规定。b)超速保护装置标定功率等于或大于220kW的发动机应按CB／T3253规定装有独立的超速保护装置，使主机转速不超过标定转速的120％，或辅机转速不超过标定转速的115％。5．3．2．2起动装置发动机对起动温度的要求应符合JD／T8895—1999中3．13的规定。发动机所装备的起动装置应对操作者在按使用说明书进行起动时具有足够的安全保护作用，并有相应的警示标记。发动机起动后，起动机构必须自动脱开。对装有盘车机构的发动机，应装有安全联锁装置，以确保在盘车齿轮处于啮合状态时，发动机不可能自行起动。a)人工起动永久安装的绳拉起动器应装有自动重绕装置。起动手柄在沿拉动或转动方向上，应离机组其他部件及安装平面有足够的安全间距。b)直接空气起动发动机采用直接空气起动时，其可使用的起动空气应储存在至少两个容量大致相等的气瓶中，且各气瓶可以单独使用。气瓶的总排量，在不补气的情况下，对可倒转发动机应提供不少于12次的正、反转交替的连续起动。对不可倒转发动机应能提供不少于6次的起动。为防止因起动阀失效而使主起动空气管路发生爆炸，每台发动机的起动空气管路上应装有止回阀。c)电起动船用发动机采用电起动时，应设置两组相互独立的起动蓄电池。每组蓄电池应能单独使发动机冷态起动。其容量必须足以在30min内、在不充电的条件下，可供发动机按与直接空气起动所规定的相同次数进行起动。d)应急电源起动应急电源用发动机应能在0℃温度下迅速起动。如需在更低温度下起动，应设置加热设备，以确保可靠起动。对要求能够自动起动的应急发电机组，应配有足以供机组连续起动3次的起动设备。当不要求自动起动时，应允许采用诸如手摇起动、惯性起动等方法起动。5．3．2．3紧急停车装置发动机在调试或运行中如发生异常声响、飞车或润滑油突然中断等故障，或在易燃易爆环境使用时排气出口温度超过规定限值，应能迅速切断燃料和空气或采用其他有效措施，使发动机迅速停车。5．3．2．4气缸盖气缸直径等于或大于230mm的气缸盖应设置安全阀和防止火焰灼伤的警示标记，安全阀应在超过1．4倍标定功率燃烧压力时开启，并须将燃气排放至不会造成伤害的地方。对于辅助用发动机，可以用可靠的气缸超压报警装置代替气缸盖安全阀。5．3．2．5曲轴箱a)曲轴箱进气防爆用发动机不允许空气进入曲轴箱。b)曲轴箱通风曲轴箱应装有通风装置。防爆用发动机的通气管应具有阻火作用，并且其出口应远离高温表面。c)曲轴箱防爆阀缸径等于或大于200mm或曲轴箱容积等于或大于0.6m3的发动机，应在曲轴箱每端装有一个防爆阀。如果曲拐数超过8个，则在曲轴箱中部还应增设一个防爆阀。与曲轴箱联通的所有其他空间，例如凸轮轴箱、齿轮箱或链条箱及缸径大于200mm的二冲程柴油机的扫气箱，若其容积超过0.6m3，也应增设防爆阀。防爆阀的开启压力应不超过20Pa，每一防爆阀的流通面积(防爆阀全开时的最小流通截面)不得小于45cm2。防爆阀的设置应使其开启时的燃气不致伤害操作人员。应在醒目部位设置警示标记，告诫操作人员不得在发动机停车后立即打开曲轴箱门或观察孔盖。d)曲轴箱照明对装有内部照明的曲轴箱应采用防火型照明设备，并且不得在曲轴箱内布线。5．3．2．6燃油和润滑系统a)管路高压燃油管路应予以可靠防护和固紧，以保证在油管破裂时，燃油和油雾不致喷溅到发动机或附近高温表面。挠性燃油和润滑油管路，特别是管接头应远离高温表面、旋转零件、电气元器件或进气口。泄漏的燃油应在无压力状态下安全排出，并应使其不致漏人发动机的润滑系统中。b)滤清器直接安装在发动机上的燃油和润滑油滤清器不得安装在旋转零件上方或紧靠高温部件。如不能实现，应对旋转零件和高温部件进行防护。应将燃油和润滑油滤清器泄漏的燃油和润滑油引离高温表面、旋转零件、电气元器件和进气系统。对要求在运行中清理和维护燃油和润滑油滤清器的发动机，应确保不中断供应滤清的燃油和润滑油。c)燃油箱燃油箱应可靠防护和固紧，不致因振动和冲击而发生损坏和漏油。燃油箱加油口的设置应防止在加注燃油时使燃油飞溅到高温表面和电气元器件，并应在加油口旁设置警示标记。燃油箱加油口及通气孔的出口位置应远离高温表面和电气元器件。其盖帽应确保在燃油箱颠簸时不致使燃油发生泄漏。5．3．2．7冷却系统发动机冷却系统应确保在停止使用时能将冷却水完全排尽，以防在严寒季节使机体冻裂。应在发动机醒目部位设置警示标记，告诫操作人员不得在发动机热态下立即打开散热器加水盖，以免被高温水蒸气烫伤。5．3．2．8进排气系统对易燃易爆环境中使用的发动机，其进排气系统应合理布置，并装有火星熄灭器(阻火器)。防爆用发动机的排气管应装有排气降温装置，使排气出口温度不致超过70℃。对船用排气管，若排气被导向舷外并靠近水线处，应备有防止水虹吸回发动机的装置。5．3．2．9增压器在发动机整个运行工况内，废气涡轮增压器不得出现喘振。发动机经长期停车需再次起动时，应按使用说明书规定预先对增压器轴承进行润滑。当船用涡轮增压器发生故障时，应有相应措施保证发动机继续应急运转。5．4高温防护发动机在使用时排气管或消声器的表面温度如超过下列限值，应予冷却或设置有效的防护设施和警示标记。隔热材料应不可燃烧，并应防止泄漏的燃油渗入其中。a)船用：220℃；b)石油工业用：200℃；c)煤矿用：150℃；d)化工用：135℃；e)发电用：150℃；f)固定用：150℃。发动机搬运手柄的表面温度应不高于60℃5．5防火发动机在按使用说明书规定的运行工况下和在正常维护保养状况时不应自行着火。发动机的基本防火要求及附加防护措施应根据发动机类型和用途，按GB／T4556的规定由制造厂和客户共同商定。5．6电气设备发电用发动机的安全性应符合ISO8528—8的规定。船用发动机的电气设备，对周围易燃气体的着火防护，应符合ISO8846的规定。防爆用发动机的电气设备应符合GB3836．1的规定，