CC BY
85
УДК 622.411.511
М.С. Попов
ОАО «НЦ ВостНИИ»
Я.С. Ворошилов
ООО «Горный - ЦОТ»
Д.А. Трубицына, Р.С. Самсонов
ООО «ЦОТ-горный»
Опыт промышленной эксплуатации измерителя запыленности
стационарного ИЗСТ-01
Приведены результаты промышленной эксплуатации измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01 и проведен анализ калибровки.
Ключевые слова: ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАПЫЛЕННОСТИ, ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ, ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ, КОНТРОЛЬ
M.S. Popov, Ya.S. Voroshilov, D.A. Trubitsyna, R.S. Samsonov. Industrial operation experience of stationary dustiness measuring instrument IZST-01
Industrial operation experience results of stationary dustiness measuring instrument IZST-01 are given, and also is given analyses of calibration.
Key words: DUSTINESS MEASURING INSTRUMENT, MAXIMUM ALLOWD DUST CONCENTRATION, OPERATION EXPERIENCE, MONITORING
В 2007 году ООО «Горный-ЦОТ» провел научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу по созданию стационарного датчика контроля запыленности воздуха в горных выработках угольных шахт.
Принцип действия измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01 - оптический и основан на регистрации рассеянного ИК - излучения на частицах, свободно попадающих в освещаемое пространство измерительной камеры. В качестве источников излучения используются два ИК-светодиода мощностью 20 мВт с длиной волны 880 нм. Регистрация рассеянного излучения осуществляется кремниевым фотоприемником. Источники излучения расположены под углами 30 и 150 град по отношению к фотоприемнику. Прямое излучение попадает в световую ловушку, в которой поглощается. Интегральные значения интенсивности рассеянного излучения пропорциональны массовой концентрации аэрозольных частиц.
Для предотвращения загрязнения оптических элементов осуществляется их обдув при помощи вентилятора, прокачивающего окружающий воздух через фильтр высокой очистки.
Измеритель запыленности стационарный ИЗСТ-01 состоит из одного блока с цифровой индикацией результатов измерений и имеет цифровой и аналоговые (по току и по напряжению) выходы для передачи сигнала.
По способу установки на месте эксплуатации - стационарный, по способу выдачи информации - комбинированный; по видам источников питания - с электрическим питанием; по степени автоматизации - автоматизированный; по режиму работы - непрерывного действия.
В период с 17 марта по 4 апреля 2008 года были проведены приемочные испытания измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01.
По результатам проведенных приемочных испытаний измерители запыленности стационарные ИЗСТ-01 рекомендованы для измерения массовой концентрации пыли при контроле превышения предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны, технологического контроля систем кондиционирования, вентиляционных систем и чистоты воздуха объектов различного назначения, в т.ч. в подземных выработках угольных шахт, опасных по газу и пыли, после получения в установленном порядке разрешения Ростехнадзора.
В соответствии с приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору №451 от 05.07.08 «Об аварии в Филиале «Шахта «Ульяновская» ОАО «ОУК «Южкузбассуголь» (п. 5.3.7) определены места для установки стационарных датчиков контроля запыленности с целью контроля за запыленностью воздуха в горных выработках (в исходящих струях из очистных, механизированных забоев, выработок, оборудованных конвейерным транспортом, и в местах перегрузов угля).
После установки измерителя запыленности стационарного ИЗСТ-01 в систему АГК в соответствии с «Руководством по эксплуатации» проводится калибровка измерителя.
Погрешность измерений в результате выборочных испытаний не превышала погрешность, принятую в «Руководстве по эксплуатации ИЗСТ-01» и изменялась в диапазоне + 20%. Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Выборочные значения показаний запыленности
N пп. Показания ИЗСТ-01, мг/м3 Показания ПКА-01, мг/м3 Приведенная погрешность, % Относительная погрешность, % Калибровочные коэффициенты
1 2 3 4 5 6
ОАО «Шахта «Заречная», перегруз с конвейерного бремсберга в бункер ИЗСТ-01 № 000.004
1 5,2 6,2 -2 - 0,056
2 13,8 15,9 -4,2 - 0,056
3 18,6 11,2 14,8 - 0,056
4 5,4 8,6 -6,4 - 0,056
5 4,6 3,2 2,8 - 0,056
6 16,7 10,3 12,8 - 0,056
7 7,8 11,6 -7,6 - 0,056
8 12,4 8,1 8,6 - 0,056
9 9,5 6,7 5,6 - 0,056
10 5,3 7,8 -5 - 0,056
_Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6
ООО «Чертинская-Коксовая», конвейерный штрек 360 ИЗСТ-01 № 000.192
11 4,1 2,9 2,4 - 0,056
12 15,3 12,7 5,2 - 0,056
13 19,5 12,8 13,4 - 0,056
14 5,9 6,7 -1,6 - 0,056
15 6,7 4,5 4,4 - 0,056
16 9,7 10,5 -1,6 - 0,056
17 9,8 8,4 2,8 - 0,056
18 12,6 9,3 6,6 - 0,056
19 9,7 6,8 5,8 - 0,056
20 5,3 7,2 -3,8 - 0,056
ЗАО «Шахта «Антоновская», конвейерный штрек 29-23 ИЗСТ-01 № 000.401
21 88,6 92,3 -3,7 - 0,056
22 108,3 110,5 - -2 0,54
23 116,7 105,6 - 10,5 0,54
24 106,4 110,5 - -3,7 0,54
25 87,6 95,2 -7,6 - 0,056
26 90,5 98,4 -7,9 - 0,056
27 104,8 99,3 - 5,5 0,54
28 101,5 110,6 - -8,2 0,54
29 81,6 92,6 -11 - 0,056
30 109,2 101,5 - 7,6 0,54
31 108,6 104,3 - 4,1 0,54
32 104,8 99,3 - 5,5 0,54
В процессе внедрения стационарных датчиков запыленности ИЗСТ-01 в системы аэрогазового контроля «МИКОН-1Р» и «Гранч» было установлено, что характеристики блоков питания не соответствуют заявленным в технической документации. В связи с этим в ООО «Горный-ЦОТ» были проведены дополнительные работы по снижению энергопотребления датчика.
В результате доработки программного комплекса удалось в 1,5 раза снизить пусковой ток без изменения принципиальной электрической и конструктивных схем.
Реализация этих работ позволила исключить необходимость приобретения дополнительных блоков питания и существенно снизить финансовую нагрузку на предприятия-потребители данных датчиков при дальнейшем плановом оснащении систем АГК.
Опыт эксплуатации датчиков показал низкую культуру обслуживания и обращения с высокоточными измерителями при проведении работ по обеспечению пылевзрывобезопасности горных выработок шахты (осланцевание или обмывка), в результате чего происходит забивание свето-проводящих каналов измерителя ИЗСТ-01 и, как следствие, либо выход его из строя, либо искажение показаний измерения массовой концентрации пыли.
Вследствие этого предприятие-изготовитель ООО «Горный-ЦОТ» рекомендовало при выполнении данного типа работ исключить попадание инертной пыли и воды в измеритель ИЗСТ-01.
Анализ результатов промышленной эксплуатации и обслуживания измерителей на шахтах показал, что для обеспечения нормальной работы измерителей необходимо проводить обучение по их правильному обслуживанию.
Опыт установки и калибровки измерителей запыленности стационарных ИЗСТ-01 показывает, что заводские установочные коэффициенты подобраны оптимально. После подключения датчика в систему аэрогазового контроля дополнительной калибровки не требуется.
