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冲天炉与冲天炉加料机安全要求JB10146—1999国家机械工业局1999—10—08批准2000—03—01实施前言本标准是按照GB／T16755—1997《机械安全安全标准的起草与表述规则》的规定制定的，属于C类安全标准，对冲天炉与冲天炉加料机规定了安全要求。由于目前国内A类和B类安全标准正在陆续制定中，因此凡已发布的能引用的A类和B类安全标准，在本标准中都已做了引用，没有可引用的A类和B类安全标准，本标准则以具体的安全要求规定在条文中。本标准由全国铸造机械标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：济南铸造锻压机械研究所、江阴市铸造设备厂、锡山市玉祁铸造设备厂、苏州花锦铸造设备厂。本标准主要起草人：刘同庆、夏汝明、魏明昌、高瑞丽。1范围本标准规定了冲天炉与冲天炉加料机设计人员、制造厂和供应商应遵循的安全技术要求和措施。本标准适用于冲天炉与冲天炉加料机。本标准不适用于水冷无炉衬冲天炉。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。GB2893—1982安全色GB／T3323—1987钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB5083—1999生产设备安全卫生设计总则GB／T5226．1—1996工业机械电气设备第一部分：通用技术条件GB12265．1—1997机械安全防止上肢触及危险区的安全距离GB12265．3—1997机械安全避免人体各部位挤压的最小间距GB／T14776—1993人类工效学工作岗位尺寸设计原则及其数值GB／T15706．1—1995机械安全基本概念与设计通则第1部分：基本术语、方法学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GB／T16251一1996工作系统设计的人类工效学原则GB16754—1997机械安全急停设计原则GB／T16855．1—1997机械安全-控制系统有关安全部件第1部分：设计通则GB／T16856—1997机械安全风险评价的原则JB5545—1991铸造机械安全防护技术条件JB／T6331．2—1992铸造机械噪声的测定方法声压级测定3定义本标准除使用GB／T15706．1、GB／T16855．1、GB／T16856、GB12265．1和GB12265．3中给出的定义外，还采用下列定义。3．1零机械状态这是冲天炉、加料机处于下列机械状态的状态：a)能产生机械运动的每个动力源都已被断开并锁定；b)压力流体的动力源被断开后，将部分压力介质释人大气或容器，消除因断开流体动力源而在设备上产生的压力；c)所有的压力容器都减压至大气压力；d)设备所有部分的机械势能都处于其最低实际值；e)滞留在设备管路、缸体或者其他部件内的压力流体在任何阀的动作下都不会使设备出现运动；f)设备部件的动能具有最低的实际值；g)已移动或松动的设备部件都被固定；h)使设备处于零机械状态的每一个过程步骤在将其锁定后，都应受到启动器的启动测试(如当切断电动机电源并锁定后，按压启动按钮可以验证电动机是否无法启动)。4重要危险项目下列重要危险项目是依据GB／T16856的规定，对本标准适用范围内的设备进行风险评估的结果。这些危险项目可能发生在设备按使用说明书规定的预定使用条件下使用和在运输、安装、调整、维修、拆卸和处理等各环节中。4．1机械危险4．1．1由冲天炉、加料机机械强度、稳定性不够可能产生的断裂、破裂、倾覆和不可预测的移动危险。4．1．2由加料机零部件和／或物料坠落或抛出产生的冲击危险。4．1．3由加料机产生的挤压危险、剪切危险、缠绕危险。4．1．4在冲天炉、加料机的表面、边缘或棱角产生的刺伤或扎伤危险。4．1．5由高空作业或设备周围产生的滑倒、绊倒、跌倒危险。4．2电气危险4．2．1由电气系统产生的电击危险。4．2．2由闪电效应产生的雷击危险。4．3热危险由于与超高温物体、火焰及热源辐射所产生的烧伤或烫伤危险。4．4噪声危险由冲天炉风机、加料机周围噪声产生的听觉损失等危险。4．5材料和物质产生的危险4．5．1在冲天炉加料与熔炼区域内吸入一氧化碳气体和／或粉尘而造成的危险。4．5．2由冲天炉和／或金属液、炽热的焦炭产生的火灾和爆炸危险。4．6冲天炉、加料机设计时忽略人类工效学原则而产生的危险4．6．1在冲天炉、加料机操作、监视或维护时不利于健康的姿势或过分用力。4．6．2忽略了在熔炼时使用个人防护装备。5安全要求和／或措施5．1基本要求5．1．1冲天炉、加料机应最大限度地通过设计减小风险，使其达到本质安全。通过设计不能适当地避免或充分限制的风险，应采用安全防护装置对人们加以防护。5．1．2冲天炉、加料机的安全设计应符合GB／T15706．1、GB／T15706．2和GB5083的规定。5．1．3冲天炉、加料机的安全性除应符合本标准的规定外，还应符合JB5545的有关规定。5．1．4控制系统有关安全部件的安全要求和设计应符合GB／T16855．1的有关规定。5．1．5冲天炉、加料机的设计应充分体现人类工效学原则，并应符合GB／T16251、GB／T14776和其他有关标准的规定。5．1．6对于无法通过设计来消除或充分减小的，而且安全防护装置对其无效或不完全有效的遗留风险，应通过使用信息通知和警告设备的使用者。使用信息是设备供应的一个组成部分。、使用信息不应用于弥补设计的缺陷或代替安全防护装置。5．2机械危险的安全要求5．2．1冲天炉焊缝的内部缺陷应符合GB／T3323中规定的Ⅲ级要求。5．2．2冲天炉一般应选用力学性能不低于普通碳素钢中的Q235钢或专门用途中的锅炉钢材料制造。关键部位所用钢板的最小厚度应符合表1的规定。熔化率为5t／h以上的冲天炉应有炉底板框架。表1部位熔化率t／h12357810最小厚度mm连接法兰10101212161616法兰筋板881010121212炉壳6688101010风箱4455666底板252530304040405．2．3炉壳连接法兰所用螺栓应符合表2的规定。表2熔化率t／h12357810螺栓规格M16M16M20M20M24M24M24螺栓数量个121216162424245．2．4冲天炉炉腿与炉底板、炉底板与炉体以及炉体各节、炉腿与安装地基的连接应牢固。当采用钢质炉腿时，应在炉腿下部加设保护套。冲天炉上端应留有配备辅助固定的连接位置。安装后的冲天炉全高中心偏差不应大于0.2％。5．2．5移动式炉体结构的冲天炉应具有防止滚轮脱轨和滚轮限位装置。5．2．6冲天炉炉胆在筋片与外筒之间应留有2～5mm的间隙，在上风带处应装有热膨胀补偿机构，所采用的热交换方式应能保证炉胆上下端热平衡。5．2．7炉底门的锁定机构启闭功能应可靠，锁定机构型式建议为机械式，其安全系数不应小于5。5．2．8加料机应具有安装稳固的措施。设计过程中应对加料机抗倾覆稳定性进行校核。5．2．9加料机支撑构件的安全系数不应小于1.25，钢丝绳的安全系数不应小于7，起重附件的安全系数不应小于1.5。5．2．10加料机的钢丝绳端部连接应满足下列要求：a)用绳卡连接时，绳卡压板应在钢丝绳长头一端，绳卡数量不应少于3个，绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍。同时应保证连接强度不小于钢丝绳破断拉力的85％；b)用编织连接时，编织长度不应小于钢丝绳直径的15倍，并且不应小于300mm。连接强度不应小于钢丝绳破断拉力的75％；c)用楔块、楔套连接时，楔套应用钢材制造。连接强度不应小于钢丝绳破断拉力的75％；d)用锥形套浇铸法连接时，连接强度应达到钢丝绳的破断拉力；e)用铝合金套压缩法连接时，应以可靠的工艺方法使铝合金套与钢丝绳紧密牢固地贴合，连接强度应达到钢丝绳的破断拉力。5．2．11加料机不应使用以任何形式接长的钢丝绳。5．2．12加料机应有防止钢丝绳被卡住或摩擦的措施。钢丝绳在卷筒上应能按顺序排列整齐。5．2．13当加料机处于工作位置的最低点时，钢丝绳在卷筒上的缠绕，除固定绳尾的圈数外，不应少于3圈。5．2．14在加料机卷筒上的钢丝绳尾端固定装置，应有可靠的防松或自紧性能。5．2．15多层缠绕的卷筒和单层缠绕的单联卷筒端部应有凸缘，凸缘应比最外层钢丝绳高出2倍的钢丝绳直径的高度。5．2．16卷筒采用简体内无贯通的支撑轴的结构时，简体宜采用钢材制造。5．2．17卷筒的公称直径与钢丝绳直径比值不应小于22.4。5．2．18滑轮直径与钢丝绳直径的比值不应小于25。5．2．19滑轮应有防止钢丝绳脱槽的装置。滑轮槽应光洁平滑，不应有损伤钢丝绳的缺陷。5．2．20加料机轨道应有防止加料小车脱轨装置。当一旦出现脱轨和导向机构或滚(滑)动机构失灵时，加料机应具备阻止零部件或载荷等坠落以及机械性翻倒的功能。5．2．21加料机应装有上升极限位置限制器、下降极限位置限制器和运行极限位置限制器。建议上升极限位置限制器采用冗余设计。在供电中断或操作结束时，应具备防止载荷危险地移动或失控自由坠落的功能。5．2．22加料机应装有可靠的制动器，制动器的安全系数不应小于1.5，并应有符合操作频度的热容量。在正常的工作条件下，不应仅仅使用摩擦制动器而使载荷下降。5．2．23制动器对摩擦片的磨损应具有补尝能力。制动轮的制动摩擦面不应有妨碍制动性能的缺陷。5．2．24加料机支撑构件焊缝的焊接缺陷应符合GB／T3323中规定的Ⅲ级要求。5．2．25加料机应具有防止料桶意外翻转或开启的功能。5．2．26加料机外露的有可能产生危险的运动零部件，如开式齿轮、联轴器、传动轴等，应装设保护装置或采取有效的限制措施，防护装置与限制措施不应带来附加危险。防护装置应符合GB／T15706．2—1995中4．2．2的有关规定。限制措施应符合GB12265．1、GB12265．3和其他有关标准的规定。如因工艺需要不可能安装防护装置时，应按GB2893的规定，在运动零部件端部或面对操作者的一面涂以45°斜度的同样宽度黄、黑相间的线条，线条宽度为20～50mm。5．2．27装有防护装置的运动件，应有开启停止运动的联锁装置，否则应装有指明开启有危险或应使传动装置切断后才允许将其打开的警示标志。5．2．28在不影响使用的情况下，易接近的机械零部件不应有引起人体损伤的锐边、尖角、粗糙的表面、凸缘。金属薄片的棱边应倒钝、折边或修边。可能引起刮伤的开口管端应包覆。5．2．29冲天炉、加料机上的高空作业平台，必须装备充分的防护围栏和踏脚板，并应具有安全进入工作场地的可能性。工作平台及阶梯装置应符合JB5545—1991中第13章的规定。5．2．30加料口段在加料平台上的固定应在加料口段以下部分均安装连接好后，用支撑圈与平台上的预埋件焊接牢固。不应将平台与炉体直接连接。5．2．31冲天炉、加料机在设计和供货上应使其周围内引起滑倒、绊倒和跌倒的风险减少到最低程度。5．2．32加料机的控制系统应具有安全功能，在按使用说明书规定的手动、自动操作状态下，应能安全的实现加料。5．2．33加料机上应装有急停装置，急停装置应能停止所有产生危险的操作和运动，将急停装置复位后不应引起重新启动。急停功能要求和设计原则应符合GB16754的有关规定。5．2．34控制系统中的暂停、停止机构复位后不应引发任何危险情况。5．2．35电气联锁应具备防止因误动作引起的意外故障和／或危险事件发生的功能。5．2．36在使用说明书或在冲天炉、加料机相应的位置设置警示标志，对“注意一应先从加料口将粘附在炉壁上的大块炉料、熔渣等打落，并在加料口放好安全罩后方可修炉”和“加料机下请勿站人”进行说明。5．2．37在加料机使用说明书中，应对加料机进行定期检查、维修、更换和润滑情况进行详细说明。5．2．38在调整、维修或维护时，冲天炉、加料机应能处于零机械状态，不应对操作者构成危险。5．3电气危险的安全要求5．3．1冲天炉、加料机的电气系统应根据GB／T5226．1的规定防止电气危险。5．3．2在使用过程中有可能遭受雷击的冲天炉，应采取适当的措施，以使雷击时形成的静电被导入地面