《刮板输送机 安全规范》编制说明.docx

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1、刮板输送机安全规范编制说明（征求意见稿）一、工作简况1任务来源及起草单位根据国家标准化管理委员会文件关于下达2023年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知（国标委发（2023）39号）的要求，由全国连续搬运机械标准化技术委员会（SAC/TC331）归口，青岛达能环保设备股份有限公司和北京起重运输机械设计研究院有限公司等单位负责制定国家标准刮板输送机安全规范（计划项目编号20231144-T-604）,计划完成时间为2024年10月13日。2主要工作过程2.1 起草阶段2.1.1 成立起草工作组在接到标准制定任务后，全国连续搬运机械标准化技术委员会（以下简称“连续搬运机械标委会”）

2、组织成立了由青岛达能环保设备股份有限公司和北京起重运输机械设计研究院有限公司等单位组成的“刮板输送机安全规范”标准起草工作组。2.1.2 收资和调研标准起草工作组收集到了国内外有关输送机安全方面的标准和相关的法规：a）中华人民共和国安全生产法；b）生产安全事故报告和调查处理条例；c）国家危险废物名录（2023年版）；d） GB5083-1999生产设备安全卫生设计总则；e） GB/T15706-2012机械安全设计通则风险评估与风险减小；f） GB40159-2023埋刮板输送机安全规范。标准起草工作组经总结归纳国内外主要刮板输送机发展历程，尤其是近十年的安全问题和应对规范,通过技术调研、客户

3、咨询、文献检索等，结合国内外刮板输送机安全技术发展和应用，各个行业的应用特点和不同技术，并参考了企业标准，在2023年2月27日完成刮板输送机安全规范初稿。2.1.3初稿讨论会在连续搬运机械标委会组织下，2023年3月16日至17日在山东省青岛市召开了标准初稿讨论会。会议对本标准的基本编制原则，编制的逻辑性、科学性、实用性、严谨性等给出严格要求，并对初稿的许多细节进行了认真讨论，主要包括：a）对文件的整体结构和逻辑表达提出改进要求。b）设计制造应包括结构、机构及零部件、电气及控制、安全防护装置等。C）强调本质安全：会中主任委员为大家普及了国家对产品的本质安全的重视和重要性，标委会委员和编制组进

4、行了沟通交流，最后统一为链条、链轮、驱动轴、改向轴、制动装置等。本质安全措施是通过优化机械设计特性或工作特性，而不是使用防护装置或保护装置来消除危险或减小与危险相关风险的保护措施。根据初稿讨论会上专家所提意见，标准起草工作组又反复的研究讨论及对初稿多次修改，最终于2023年4月20日完成标准征求意见稿及编制说明，报至连续搬运机械标委会秘书处。二、标准编制原则和主要内容1编制原则在编制过程中，本着以下原则对标准进行了起草：（1）本标准在制定过程中遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善的原则，标准制定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，统筹推进。（2）遵守科学

5、性、严谨性、实用性原则：D本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1-2023标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则进行编写，坚持科学性、严谨性、实用性并与现行有效标准协调一致。2）在内容表达科学、准确的同时，力求语言简练，通俗易懂。3）本标准的制定旨在规范国内市场秩序，促进刮板输送机全生命周期安全技术进步，保护各个环节人身安全、环境安全和财产安全，提升产品在国内外市场的竞争能力，加快与国际尤其是“一带一路”沿线国家接轨的步伐，使标准更加先进科学。在技术内容方面综合考虑了设计、生产和使用企业的技术能力和用户的利益，寻求最大的安全保障，同时兼顾了经济和社会效益，充分体现了标准

6、在技术上的先进性和技术上的合理性。（3）本着源头控制、预防为主的技术原则：D根据中华人民共和国安全生产法第三条，安全生产工作应当以人为本，坚持人民至上、生命至上，把保护人民生命安全摆在首位，树牢安全发展理念，坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针,从源头上防范化解重大安全风险。安全生产工作实行管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全，强化和落实生产经营单位主体责任与政府监管责任，建立生产经营单位负责、职工参与、政府监管、行业自律和社会监督的机制。2）根据中华人民共和国安全生产法第十一条国务院有关部门应当按照保障安全生产的要求，依法及时制定有关的国家标准或者行业标准，并根据科技进

7、步和经济发展适时修订。生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者行业标准。3）根据中华人民共和国安全生产法第十二条国务院有关部门按照职责分工负责安全生产强制性国家标准的项目提出、组织起草、征求意见、技术审查。国务院应急管理部门统筹提出安全生产强制性国家标准的立项计划。国务院标准化行政主管部门负责安全生产强制性国家标准的立项、编号、对外通报和授权批准发布工作。国务院标准化行政主管部门、有关部门依据法定职责对安全生产强制性国家标准的实施进行监督检查。4）根据GB/T15706第6.2条本质安全设计措施是风险减小过程中的第一步，也是最重要的步骤。2标准主要内容2.1范围本标准规定了刮板

8、输送机在设计、制造、安装、使用和报废等方面的安全要求。尤其是从设计源头进行安全控制。本标准适用于GB/T14521规定的高刮板输送机、管式刮板输送机、矿用刮板输送机以及刮板捞渣机、刮板给煤机、刮板冷却输送机、刮板输粉机等各种结构和用途的刮板输送机。本标准不适用于矿井下刮板输送机。2.2安全等级与分类2.2.1概述刮板输送机处理物料的范围比埋刮板输送机、斗式输送机和板式输送机更广泛，尤其是固液等混合物料、污泥等固废、危废等燃烧残渣。为提高安全性、尤其是从本质安全考虑，首先对处理的物料和刮板机设计输送能力进行安全等级的分类、分级界定。2.2.2物料危害性很多物料的危害性是潜在且影响因素众多，不但跟

9、物料自身和设备有关，还跟周边环境和使用维护等有密切关系。根据刮板机的应用，并参照生产安全事故报告和调查处理条例第三条“根据生产安全事故（以下简称事故）造成的人员伤亡或者直接经济损失，事故一般分为特别重大、重大、较大和一般事故四个等级:故将刮板机划分为四级有害物料和一级无害物料，共计五级。2.2.3输送能力机械产品常用材料为钢材，钢材的疲劳曲线约在IO7时变为水平，其疲劳极限约为普通静态荷载的极限拉伸应力的50%；铝合金约为其25%。根据实际调研和统计分析，刮板机的寿命期限主要是磨损，循环周期通常在105级，远低于材料的疲劳极限。但当输送物料温度有较大变化时，温度应力的变化增加循环周期。现代刮板

10、机通常采用调速方式来适应不同的出力，不同的物料、应用工况等设计的额定速度也不同，出现了诸如“低速重载”、“高速轻载”等传动方式。客户的需求通常是出力（额定处理量）和寿命，速度快时则拉力小、拉力大时则速度低。所以，最终是刮板机的出力对分级产生巨大影响，应力循环周期只是其一个表现。刮板机的工作制不同，对寿命影响很大。例如需要24h不停运转的与可随时停止的重要程度是不同的。参考GB/T3811-2008,同时为了减少分级数量，提高实用性，本文件针对工作制做了四种分级。结合设计出力和工作制，定义输送能力分为9级。2.3结构2.3.1结构对刮板机的如下结构部分做出了要求:a）整机：提出整体的强度、刚度、

11、硬度、稳定性设计要求，同时满足防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、抗老化、抵制失效、抗风雪的要求；对重载的提出了独立承载构件的要求。b）进料：根据调研中市场反馈的安全问题，给出了相关安全要求。c）耐温：对于输送有温度的物料，尤其是高温物料，给出了基本的安全要求。d）冲击：主要包括高空冲击和爆炸冲击；由于爆炸力学属于前言学科，仍采用传统的能量法进行评估。e）吊装：提出制造、运输、安装和维护过程中的各种吊装工况。f）密封：许多工况有密封要求，例如电力的空气密封、化工厂对CO等有毒气体的密封等。2.3.2材料与结构对应，对通用结构的材料作出要求：a）参考国标叉车属具安全规程，对刮板机整体选材提供依据；来提高原始

12、设计安全性。b）对主要承载结构件和密封件，尤其是不同温度等工况提出了量化性要求；避免材料选用错误。c）根据不同级别的刮板机，对其主要承载结构件原材料、铸锻件、紧固件许用强度的最小安全系数作出了规定；提高材料的安全性。d）对链条、链轮、轴三类核心零部件的原材料表面锈蚀提出了要求；提高抗腐蚀能力，避免长期库存等不合格材料。2.3.3焊接焊接是刮板机的主要成型方式之一。根据不同级别的刮板机，对焊缝质量提出了不同的要求。2.3.4防腐蚀腐蚀会使材料表面产生微小的凹凸不平，研究表明即使普通腐蚀也能使钢材的疲劳极限减小超过50%o由于刮板机输送物料中包含许多具有物理和化学腐蚀的物料，本标准从设计源头提出防

13、腐蚀设计和腐蚀裕量来提高安全性，同时对零部件表面处理的环保性提出要求。2.4机构及零部件2.4.1链条安全问题多为本质问题，追溯到源头又多为概率问题，所以安全系数的设置尤为重要。链条是刮板机最核心件，为了避免“一刀切”的不足，根据其自身结构、成型方式和链条刮板连接方式进行了分类，并根据分类规定了不同级别刮板机的安全系数。关于链条的安全系数，在国际业务中需求更多，客户非常注重链条安全系数的选择标准。标准编制的调研过程中，许多客户提出如何能简单有效的判断链条是否需要更换？根据这些需求，对链条的更换（和报废）提出了规范要求，编制在第10章中。2.4.2链轮链轮是刮板机的核心件之一。因为链轮相对链条磨

14、损次数更多，所以寿命和稳定性更差。特别的对链轮的材料、热处理、无损检测、齿数、脱链器等影响安全稳定运行提出了规范要求。圆环链广泛的应用在刮板机中，但ISO5613-1984的附录A.1规定的节圆半径计算公式并不准确,如图1是其原件内容。A.1Pitchcirc1ediameter(theoretica1),BThepitchcirdediameter(PCD)isgivenbytheequation8 .s2)*(fi2twherePisthenomina1pitchofthechain1ink;36009 2NwhereNiSthenumberOfteethinthesprocket;/ffhd且D具有02mm的偏差要求，并且在链轮链条捏合传动时链条的平环沿着立环的D转动，所以不同的链条尺寸规格和不同的齿数均具有不同的节圆。根据上述机理，起草工作组提出了新的节圆计算公式。取26、30、34三种常用的圆环链规格，按6-12齿链轮对比新旧两个计算公式，结果如图2o图2两种公式计算节圆差值随轮齿变化关系由图2可知，在6-8齿时，两公式的结果差距较大，最大值甚至达到了5mm,这个差距已经超过圆环链的硬化层，也超过了渗碳淬硬链轮的硬化层深度，所以应对节圆提出安全设计要求。2. 4.3驱动轴驱动轴的安全也至关重要。对驱动轴提出了扭转和弯曲组