GB/T 13813-2008 煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则

ICS13.220.40

D15OB

中华人民共和国国家标准

GB/T13813—2008

代替GB/T13813—2001

煤矿用金属材料摩擦火花安全性

试验方法和判定规则

Testingmethodandjudgingruleofsafetytofrictionspark

ofmetallicmaterialforcoalmine

2008-05-26发布2008-11-01实施

发布

GB/T13813—2008

-1.Z-—1—

刖弓

本标准代替GB/T13813-2OOK煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则》。

本标准与GB/T13813—2001的主要技术差异如下：

a）增加了摆锤冲击试验的原理、装置、试件、试验步骤、结果表述、判定规则等内容。

b）修改了煤矿用通风机叶轮与保护圈配对金属材料高速冲击的试验要求。

c）将原标准中第9、10、11、12章合并为本标准的第8章，并在第8章中增加摆锤冲击试验的相关

内容。

d）对同一厂家的同一类产品检验结果代替性进行了修改，由“主要参数相差M±5%”改为“主

要参数相差小于或等于±10%”。

e）附录中增加摆锤冲击试验试件的图样及要求，并规定了送检试件的数量。

本标准的附录A是规范性附录。

本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会通风技术及设备分会提出并归口。

本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆研究院、国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心。

本标准主要起草人：巨广刚、徐三民、孔令刚、周植鹏、杨亮、邓鹏、杨森。

本标准所代替标准历次版本发布情况为：

——GB/T13813—1992；GB/T13813—2001o

T

GB/T13813—2008

煤矿用金属材料摩擦火花安全性

试验方法和判定规则

1范围

本标准规定了煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验的试验条件、试验步骤、结果表述、判定规则及

送检要求。

本标准适用于煤矿用金属材料的摩擦火花安全性试验，其他类似爆炸性危险环境中的金属材料摩

擦火花安全性试验可参照本标准执行。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T700碳素结构钢

GB/T1591低合金高强度结构钢

3术语和定义

下列术语和定义适合于本标准。

3.1

轻合金lightalloy

以密度小于4.5X10：'kg/m3的铝、镁、钛等轻金属为基的合金。

3.2

撞击凸缘impactflange

旋转试件上产生碰撞的凸缘。

3.3

旋转摩擦速度frictionvelocityinrotation

单位时间内，旋转试件外缘滑过固定试件的圆弧长度。按式（1）计算。

式中：

V——旋转摩擦速度，单位为米每秒（m/s）；

D旋转试件外缘直径，单位为米（m）;

n旋转试件转速，单位为转每分（r/min）。

3.4

旋转撞击次数impactnumberoftimesinrotation

旋转试件与固定试件相互撞击或摩擦的次数。旋转试件有撞击凸缘时，按式（2）计算；旋转试件无

撞击凸缘时，旋转试件与固定试件相互连续摩擦，每滑过0.5m弧长作为一次撞击，按式（3）计算。

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GB/T13813—2008

式中：

N——撞击次数，次；

K——旋转试件上撞击凸缘的数量，个；

»旋转试件转速，单位为转每分（r/min）；

t——旋转撞击或摩擦的总时间，单位为秒（s）；

D旋转试件外缘直径，单位为米（m）。

4试验用可燃性气体

4.1甲烷空气混合气体：甲烷浓度（6.3〜7.0）%（体积分数）；

4.2甲烷富氧空气混合气体：甲烷浓度（6.3-7.0）%（体积分数）；氧气浓度（24.5-25.5）%（体积

分数）。

4.3气体材料应符合表1的规定。

4.4其他可燃性气体应根据其气体成分及最易引起爆炸的浓度配制。

表1气体材料

序号材料名称纯度

1甲烷>99%

2氧气>98%

5试验仪器

试验仪器应符合表2的规定。

表2试验仪器

序号名称测量范围准确度数量

1甲烷分析仪（0〜10）%2.5级1

2氧气分析仪（0〜30）%2.5级1

3时间测定仪（0〜9999）ys±1ys1

4干湿温度计（-26〜+51）0±0.2C1

5转速表（50〜11999）r/min±1r/min1

6秒表（0〜1000）sztO.1s1

7天平（0.1〜200）g+（）•1g1

6试验环境条件

6.1试验室环境温度：（0~40）C；相对湿度RH：小于90%；仪器供电电源：电压：（220±22）V；频率:

（50士1）Hz。

6.2仪器不应直接受到太阳照射或雨淋，周围应避免强烈电磁场的干扰，试验仪器的安装地点应有良

好的接地，无腐蚀性介质。

6.3进入试验仪器的气样应无液滴、灰尘等杂质。

7试验方法

7.1高速冲击试验

7.1.1试验原理

将受试金属材料按规定制作成试验弹丸和高速冲击试验板，在高速冲击试验装置上，使试验弹丸以

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GB/T13813—2008

规定的冲击速度（等于或接近实际工况条件下可能发生危险的最大值）撞击具有最容易产生摩擦火花的

危险角度的高速冲击试验板，来模拟高速冲击工况下受试金属材料摩擦火花产生的过程，在规定的试验

次数内，按引燃试验气体的次数来判定受试金属材料摩擦火花安全性是否合格。

7.1.2试验装置

高速冲击试验装置如图1所示。其中爆炸槽容积为0.5n?。

1—空气压缩机；

2——弹丸发射装置；

3——工作台；

4——挡风器；

5试验弹丸；

6——高速冲击试验板；

7——爆炸槽；

8——倾斜支撑架；

9搅拌风扇；

10-一火焰逸出口。

图1高速冲击试验装置示意图

7.1.3试件

7.1.3.1试件的形状和尺寸应符合附录A的要求。

7.1.3.2弹丸尾部结构尺寸应满足试验装置的要求。

7.1.3.3高速冲击试验板应能方便地安装在试验装置上。

7.1.4试验步骤

7.1.4.1检查试验装置各部件及系统工作是否正常，校准试验仪器。

7.1.4.2将高速冲击试验板倾角调节至规定的试验角度。

7.1.4.3密封爆炸槽火焰逸出口，启动搅拌风扇，向爆炸槽内充入试验气体直至爆炸槽内气体浓度符

合试验规定。

7.1.4.4调节弹丸发射装置，使弹丸以规定的速度撞击高速冲击试验板，试验中应移动高速冲击试验

板，避免弹丸在高速冲击试验板上的冲击点重合。

7.1.4.5按以上试验步骤，共进行40次试验。

7.1.5结果表述

应记录和计算下列试验结果：

a）弹丸和高速冲击试验板的材料、数量，高速冲击试验板倾角；

b）弹丸高速冲击试验板前后爆炸槽内试验气体的浓度；

c）弹丸飞行吋间和飞行距离，依此计算弹丸冲击速度，并判别其是否在规定的式验速度范围内；

d）试验是否产生火花，是否引燃爆炸槽内的试验气体。