路径: 主页 > GB > 第81页 > GB 20651.2-2014 | 标准编号 | GB 20651.2-2014 (GB20651.2-2014) | | 中文名称 | 往复式内燃机 安全 第2部分:点燃式发动机 | | 英文名称 | [GB/T 20651.2-2014] Reciprocating internal combustion engines -- Safety -- Part 2: Spark ignition engines | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | J90 | | 国际标准分类 | 27.020 | | 字数估计 | 17,145 | | 发布日期 | 6/9/2014 | | 实施日期 | 5/1/2015 | | 引用标准 | GB/T 1883.1; GB/T 1883.2; GB 3836.1-2010; GB/T 4025; GB/T 4365; GB/T 4556-2001; GB/T 4672; GB/T 6072.1; GB/T 8420; GB/T 9239.1; GB/T 9969; GB/T 10398; GB/T 10715-2002; GB/T 14023; GB/T 14024; GB/T 14652.1; GB/T 14762; GB/T 15371; GB/T 15706; GB 15739; GB | | 标准依据 | 国家标准公告2014年第11号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB 20651的本部分规定了点燃式发动机及其基本附属设备的安全要求和防护措施, 对燃气发动机可根据具体用途提出特殊要求。本部分不包括在潜在爆炸性环境下的特殊要求。本部分适用于陆上、地下和水上用点燃式发动机(以下简称发动机)。 | GB 20651.2-2014
Reciprocating internal combustion engines.safety.Part 2: Spark ignition engines
ICS 27.020
J90
中华人民共和国国家标准
往复式内燃机 安全
第2部分:点燃式发动机
2014-06-09发布
2015-05-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 总则 2
5 危险一览表 2
6 安全要求和/或防护措施 3
7 使用和维护 10
附录A(规范性附录) 危险一览表 12
前言
GB 20651的本部分的全部技术内容为强制性。
GB 20651《往复式内燃机 安全》分为两个部分:
---第1部分:压燃式发动机;
---第2部分:点燃式发动机。
本部分为GB 20651的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分由中国机械工业联合会提出。
本部分由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177)归口。
本部分起草单位:上海内燃机研究所、上海柴油机股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、广西玉柴
机器股份有限公司、常州常发农业装备工程技术研究有限公司、常州常瑞天力动力机械有限公司、中国
船舶工业综合技术经济研究院。
本部分主要起草人:郭华、计维斌、庄国钢、瞿俊鸣、王建平、谢正良、査丽平、钱华金、孙猛、乔亮亮、
谢亚平、陈云清、陆好。
往复式内燃机 安全
第2部分:点燃式发动机
1 范围
GB 20651的本部分规定了点燃式发动机及其基本附属设备的安全要求和防护措施,对燃气发动机
可根据具体用途提出特殊要求。本部分不包括在潜在爆炸性环境下的特殊要求。
本部分适用于陆上、地下和水上用点燃式发动机(以下简称发动机)。
注:本部分所述的发动机是指到动力输出端为止的原动机。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1883.1 往复式内燃机 词汇 第1部分:发动机设计和运行术语
GB/T 1883.2 往复式内燃机 词汇 第2部分:发动机维修术语
GB 3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求
GB/T 4025 人机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器件的编码规则
GB/T 4365 电工术语 电磁兼容
GB 4556-2001 往复式内燃机 防火
GB/T 4672 往复式内燃机 手操纵控制机构 标准动作方向
GB/T 6072.1 往复式内燃机 性能 第1部分:功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法
通用发动机的附加要求
GB/T 8420 土方机械 司机的身材尺寸与司机的最小活动空间
GB/T 9239.1 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求 第1部分:规范与平衡允差的检验
GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则
GB/T 10398 小型汽油机 振动评级和测试方法
GB/T 10715-2002 带传动 多楔带、联组V带及包括宽V带、六角带在内的单根V带 抗静电
带的导电性:要求和试验方法
GB 14023 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车外接收机的限值和测量方法
GB/T 14024 内燃机电站无线电干扰特性的测量方法及允许值 传导干扰
GB/T 14652.1 小艇 耐火燃油软管
GB 14762 重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)
GB/T 15371 曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法
GB/T 15706 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小
GB 15739 小型汽油机噪声限值
GB 16754 机械安全 急停 设计原则
GB 17691 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、
Ⅳ、Ⅴ阶段)
GB/T 17799.1 电磁兼容 通用标准 居住、商业和轻工业环境中的抗扰度试验
GB/T 17804 往复式内燃机 图形符号
GB/T 18153 机械安全 可接触表面温度 确定热表面温度限值的工效学数据
GB 18209.1 机械电气安全 指示、标志和操作 第1部分:关于视觉、听觉和触觉信号的要求
GB 18209.2 机械电气安全 指示、标志和操作 第2部分:标志要求
GB 18296 汽车燃油箱 安全性能要求和试验方法
GB/T 18717.2 用于机械安全的人类工效学设计 第2部分:人体局部进入机械的开口尺寸确定
原则
GB/T 20064.1 往复式内燃机 手柄起动装置 第1部分:安全要求和试验
GB 20800.1 爆炸性环境用往复式内燃机防爆技术通则 第1部分:可燃性气体和蒸汽环境
用Ⅱ类内燃机
GB 20800.2 爆炸性环境用往复式内燃机防爆技术通则 第2部分:可燃性粉尘环境用Ⅱ类内
燃机
GB 20800.3 爆炸性环境用往复式内燃机防爆技术通则 第3部分:存在甲烷和(或)可燃性粉尘
的地下矿区巷道用Ⅰ类内燃机
GB/T 22359 土方机械 电磁兼容性
GB/T 23342 往复式内燃机 回弹式绳索起动装置 基本安全要求
GB 23821 机械安全 防止上下肢触及危险区的安全距离
GB 26133 非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值与测量方法(中国第一、二
阶段)
JB/T 11036 单缸燃气机 技术条件和试验方法
QC/T 245 压缩天然气汽车专用装置技术条件
QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件
QC/T 755 液化天然气(LNG)汽车专用装置技术条件
钢质海船入级规范2012(第3分册)
游艇入级与建造规范2012
EN983 机械安全 液压传动系统及元件安全要求 气动装置(Safetyofmachinery-Safety
3 术语和定义
GB/T 1883.1、GB/T 1883.2和GB/T 4365界定的术语和定义适用于本部分。
4 总则
本部分所涉及的点燃式发动机的安全要求和防火措施,因发动机类型和用途不同,会有很大差异,
因此既无必要也不要求每种发动机都要采用本部分所规定的全部内容,应视发动机的具体用途选择最
适宜的解决方案。
5 危险一览表
为防止人身伤害而必须考虑与点燃式发动机相关的危险一览表见附录A。
6 安全要求和/或防护措施
6.1 起动系统
6.1.1 总则
6.1.1.1 发动机所装备的起动装置应确保操作者在按使用说明书进行起动时,能够安全运行,并根据实
际需要设置相应的警示标记。
6.1.1.2 发动机起动后,起动装置应自动脱开。对装有盘车机构的发动机,盘车机构与起动装置之间应
有安全联锁装置,以确保在盘车齿轮处于啮合状态时,发动机不可自行起动。
6.1.2 起动方式
6.1.2.1 手起动
6.1.2.1.1 手起动系统应采用GB/T 20064.1规定的手柄起动装置或GB/T 23342规定的回弹式绳索
起动装置。
6.1.2.1.2 起动摇手柄或索柄与发动机其他零部件及安装平面之间的间距应符合技术文件要求,并且
手起动装置及相邻部件上不应有锐边、尖角和毛刺,以防止起动时对操作者造成伤害。
6.1.2.2 电起动
6.1.2.2.1 电起动系统按QC/T 413-2002中3.1的规定,应以24V额定电压或更低电压工作。电压
高于24V的电起动系统不在本标准涉及范围内。
6.1.2.2.2 大型船用主机采用电起动时,应按《钢质海船入级规范2012》第3分册第3篇9.5.2的规定,
设置两组独立的起动蓄电池,且不应作并联联接。在冷机并处于待机起动的状态下,每组蓄电池应能单
独起动主机。蓄电池组容量应在30min内不补充充电的条件下,对每台可换向主机能从冷机状态,正
倒车交替连续起动不少于12次;对每台不能换向的主机能从冷机状态连续起动不少于6次。
6.1.2.2.3 小型船用主机按《游艇入级与建造规范2012》第1篇3.2.1.4的规定,在不补充充电的条件
下,应能对主机从冷机状态连续起动不少于6次。
6.1.2.3 压缩空气起动
6.1.2.3.1 起动空气系统应符合EN983规定的下列基本要求:
a) 起动空气系统所选零部件应确保其安全使用,当系统投入使用时能在设计工况范围内可靠运
行,不致因零部件失效或故障产生危险。
b) 设计起动空气系统零件时,应防止压力超过系统或相关部分的最高工作压力或某一零部件的
额定压力。可设置一个或多个安全阀以限制系统零件的压力,或改用调压阀代替,只要满足使
用要求即可。系统的设计、制造和调节应使冲击和脉动压力最小,不致产生危险。
c) 起动空气系统的设计和制造应使设置的零部件易于接近,并能安全地进行调节和维修。
d) 起动空气系统的设计应确保发动机在意外起动时,能方便可靠地切断动力源,并能快速释放
系统内的压力。
e) 无论使用何种控制方式或何种动力源(电力或气动),在主动或意外接通或断开开关、降低压力
以及切断或恢复动力源时不致产生危险。
6.1.2.3.2 船用主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。气瓶的总排量应在不补气的情况下,可供发动机按与船用电起动所规定
的相同次数进行起动。
6.1.2.3.3 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。
6.2 停机系统
6.2.1 正常停机系统
所有发动机均须具有手动或自动控制的正常停机装置,停机应通过切断点火来实现,除小型化油器
式汽油机外,还应切断供油。
6.2.2 紧急停机系统
6.2.2.1 总则
为避免发动机(组)进入危险工况,应考虑是否需要安装紧急停机系统停机,除采取切断点火的方法
外,也可采用其他诸如进气截止阀等停机措施来达到,这些紧急停机系统应能手动或自动控制。
6.2.2.2 手动控制
采用手动控制的紧急停机系统应能按GB 16754规定的0类停机要求,立即切断发动机(组)驱动
机构的动力源或使危险元器件与驱动机构断开,必要时进行制动使发动机停机。
6.2.2.3 自动控制
发动机如遇下列危险工况应自动停机,或报警并同时停机:
a) 润滑油压力过低;
b) 冷却液温度过高;
c) 冷却液液面过低;
d) 排气温度过高;
e) 风冷发动机表面温度过高。
危险工况的判定和采取何种措施应视具体用途而定。
6.2.3 再起动
只有停机装置手动复位后,才能起动发动机。
6.3 控制装置
6.3.1 总则
6.3.1.1 手动控制装置应能承受1.2倍表1所列的最大操纵力而不致变形或损坏。
6.3.1.2 控制装置动作应准确平稳,无延迟和意外动作发生,具体要求可参照GB/T 4672执行。
6.3.1.3 发动机在运行时必须采用手操纵的控制装置,其表面温度限值不得超过GB/T 18153的规定。
6.3.1.4 手动控制装置表面及邻近处应无锐边尖角。
表1 控制装置间距及最大操纵力
操作方式 间距/mm 最大操纵力/N
用指尖 10 10
用手指
-拨动
-按钮
用手
-向上
-前后
用脚 50 700
6.3.2 标识
6.3.2.1 控制装置须根据执行功能按 GB 18209.2的规定进行标识,或在使用手册中对其功能进行
说明。
6.3.2.2 应按照GB/T 17804和GB/T 4025的规定用符号和颜色进行标识,具体款式、位置和标志法
则应符合GB 18209.1的规定。
6.3.2.3 紧急停机控制手柄或按钮应置于醒目位置,并具有突出形状,其颜色为红色,以便能和其他控
制装置区别。
6.3.3 可接近性
6.3.3.1 控制装置宜集中控制。
6.3.3.2 控制装置应按GB/T 8420的要求,安置在操作人员能够触及的地方,并按GB/T 18717.2的规
定提供具体的接近方法。
6.3.3.3 控制装置之间应留有足够间距,以便在操作时不致无意触动邻近的控制装置。表1给出在给
定的最大操纵力下控制装置之间推荐的最小间距。
6.4 监测装置
6.4.1 仪表标识
监测仪表应按GB/T 17804的规定用符号表示或用文字说明。
6.4.2 仪表可见度
检测仪表应按GB/T 8420的要求易于被操作者看见,当需要在夜间或室内工作时,应在操作场所
设有照明装置。
6.4.3 颜色标识
监测仪表应按GB/T 4025的规定用颜色标识,推荐用红色表示失效或危险状态,用绿色表示正常
工作状况。
6.5 报警装置
6.5.1 报警装置、信号、标志及颜色须符合GB 18209.1的规定,如果装有紧急报警系统,则应根据需要
提供能显示其工作的红色指示灯和/或音响报警装置。
6.5.2 报警装置应能在发动机运转或停机时进行检验,以表明其功能是否正常。
6.6 防护措施
6.6.1 机械危险防护
6.6.1.1 发动机在使用时,所有外露的旋转零部件(曲轴输出端除外)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。
6.6.1.2 防护罩壳应有足够刚性,只有在使用工具时才能将其拆除。
6.6.1.3 应在GB 23821规定的安全距离内对操作人员进行安全防护,安全距离的大小取决于发动机的
安装。
6.6.1.4 必须对压力容器的安全阀进行防护,以避免高压流体喷出伤及操作人员,或应使喷出的高压流
体远离操作人员。
6.6.1.5 承载弹簧意外松脱会造成伤害,当弹力超过110N时必须加以防护。
6.6.1.6 涡轮增压器外壳在叶轮断裂时,应能包容飞裂的零件,或对其进行防护。
6.6.2 热表面防护
6.6.2.1 热表面的危险,取决于发动机在正常工况下该表面的温度、所在位置和操作人员接触的机会。
应根据热表面的位置及其温度,以GB/T 18153和相关机械标准作为设计指南,确定发动机(组)是否存
在应进行防护的危险。
6.6.2.2 发动机按照配套用途在正常使用工况下,排气系统的表面温度如超过下列数值应予冷却和/或
隔热,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℃。
6.6.2.3 发动机搬运手柄的表面温度应不高于60℃。
6.7 防护设计
6.7.1 发动机应能在技术文件规定的纵倾、横倾条件下稳定运行。
6.7.2 发动机的运动件应具有良好的动平衡和/或静平衡性能。曲轴、飞轮组件的不平衡量应符合技
术文件或GB/T 9239.1的规定。
6.7.3 发动机的运动件以及在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。
6.7.4 对于由轻金属合金制成的风扇零部件,其质量百分比和组分应符合GB 3836.1-2010中8.1的
规定,以防在出现故障时因碰撞或摩擦产生机械火花。
6.7.5 风扇、风扇罩和导风罩的结构和安装应保证在正常运转条件下,旋转件和固定件之间不致产生
摩擦或碰撞。
6.7.6 除电器元器件外,发动机旋转零部件与其他固定件之间的径向间隙至少为运动件最大直径的
1/100,并且在任何情况下,都不应小于1mm。
6.8 照明
如果发动机制造厂提供的是包括照明在内可以投入使用的动力装置,则操纵手柄、监测装置及相应
走道的照度不应低于20lx。
6.9 搬运
6.9.1 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,不致因振动或其他可以预
见的外力而倾倒。
6.9.2 大型发动机应设有供起吊用的连接件,以便按制造厂的指示起吊整机或其他零部件,设计的起
吊连接件至少应能承受按起吊连接件数量均分的1.5倍起吊重量。
6.9.3 起吊连接件的设置应确保发动机在起吊时,使吊绳或链条交于发动机的重心之上。
6.9.4 起吊发动机时,应使吊绳或链条与发动机有足够间隙,以免发动机零部件产生永久变形。
6.10 防火
6.10.1 基本防火要求
6.10.1.1 使用说明
制造厂应提供发动机安装、操作和维护保养的说明书,该说明书应包括易燃液体或气体对管路、容
器、泄漏、加注和排泄所造成的危险,基本防火要求和对特殊要求的检验规程。
6.10.1.2 发动机燃料加注
发动机在加注易燃液体时,应按使用说明书要求,不得使易燃液体与高温表面、电气元器件或旋转
零件相接触。
6.10.1.3 排泄阀和截止阀
排泄阀和截止阀附件应安装在易于操作和维修的位置。
6.10.2 特殊防火要求
发动机的特殊防火要求应根据用途,按照GB 4556-2001中第7章的规定选择适当的防护措施。
诸如船用发动机(包括燃气发动机),为防止化油器和/或进气系统内的回火,须按SAEJ1928的要求,
至少应在气缸盖进气口处加装阻火器。如果发动机需要配置低温辅助起动装置,则该装置应安置在阻
火器的出口处。
6.11 防爆
6.11.1 缸径等于或大于200mm或曲轴箱总容积等于或大于0.6m3 的发动机,应按照《钢质海船入级
规范2012》第3分册第3篇9.7.4的规定,根据缸径大小安装不同数量的曲轴箱安全阀。
6.11.2 缸径大于230mm的发动机,每个气缸盖上应装有安全阀,此阀应在不超过1.4倍最大燃烧压
力时开启。安全阀排气口的位置应使排出的气体不致造成伤害。对于没有安装气缸盖安全阀的辅机,
应装设可靠的气缸超压报警装置。
6.11.3 当发动机用于潜在爆炸性环境时,应符合GB 20800.1、GB 20800.2和GB 20800.3的规定。
6.12 静电
6.12.1 电势平衡
所有外部可接触的部件都应用导体连接到发动机的气缸体上,以达到电势平衡。如果这些部件固
定牢靠,并与气缸体或金属接触,则不需要用单独的导体连接。
6.12.2 接地
为了防止静电荷积累,发动机及其配套装置上所有金属零部件应对地有良好的导电性,其对地电阻
应不大于106Ω或符合相关标准的要求。
6.12.3 传动皮带
传动皮带的抗静电性能应满足表2和表3所规定的最大电阻限值(详见GB/T 10715-2002中8.6
的要求)。
表中所列电阻值R(以Ω为单位)按式(1)计算:
R ≤6×105
(1)
式中:
L ---带两接触区间距,单位为毫米(mm);
l ---沿带宽方向的总接触长度,单位为毫米(mm)。对窄V带,为带的梯形截面的两腰长度之
和;对多楔带,为每楔的两侧面宽度之和乘以楔数。
表2 单根V带传动表面的最大电阻
最大电阻/MΩ 汽车窄V带
3.6 AV10
2.8 AV13
注:两接触区之间的距离L=100mm。
表3 多楔带传动表面的最大电阻
楔数 最大电阻/MΩ(PK带)
3 3.2
4 2.5
注:两接触区之间的距离L=100mm。
6.13 燃料和润滑系统
6.13.1 燃油箱
6.13.1.1 燃油箱应可靠防护和紧固,不致因振动和冲击产生静电荷积累,以免点燃燃油和空气的混
合气。
6.13.1.2 额定容量在95......
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