Если пена вдет с нарушением оплошности потока, т.е. вначале видна пена, затем проскок чистой воды и газа - это значит, что расход азота увеличен и его необходимо уменьшить до исчезновения "снарядного" течения. Расход жидкого азота регулируется подъемом или снижением давления в резервуаре, а расход пенообразователя -изменением ширины кольцевой щели в пеносмесителе ПС-1 при перемешивании конфузорной части.
Проверка технического состояния генератора ГПА-1 заключается в периодическом его обслуживании при подготовке к работе, после применения и транспортирования. При этом проверяется правильность дозировки пенообразователя при заданном давлении, целостность манометров, и термометров, герметичность уплотнений, чистота и целостность смотрового стекла.
5.2.16. Устройство для вспенивания глинистой пульпы УВГП-4
Предназначено для получения вспененной глинистой пульпы и нагнетания ее до скважинам в отработанное пространство для предупреждения, локализации или тушения эндогенных пожаров.
Приготовленную в карьере глинистую пульпу по пульпопроводу подают насосом к обсадной трубе скважины. Пенообразователь эжектируют или подают насосом из любой емкости в летнее время, а при отрицательных температурах подогретым из передвижной установки "ЗОНД". Воздух или инертный газ подается в зависимости от состава атмосферы обрабатываемого участка шахты. В качестве инертного газа может использоваться рудничный воздух из соседней скважины, содержащий не более 3 % кислорода. Инертный газ (азот) подается от автомобильных газификационных установок типа АГУ-8К.
Устройство УВГП-4 может устанавливаться на промежуточных горизонтах шахты, в стволах али шурфах, на групповых и индивидуальных скважинах. Во всех случаях ограничением является высота установки от горизонтального подземного пульпопровода или выработанного пространства, которая должна быть не менее .
Техническая характеристика устройства при диаметре обсадной трубы и выходного отверстая насадка-распылителя 30 мм:
Кратность ВГП расчетная 11,1
фактическая 10,0
Расход глинистой пульпа (м3/мин) при давлении перед насадком (МПа):
0,1 0,59
0,2 0,82
0,3 1,00
0,4 1,17
Расход пенообразователя марки ПО-1 (л/мин) при давлении глинистой
пульпы перед насадком (МПа):
0,1 5,9
0,2 8,2
0,3 10,0
0,4 11,7
Расход пены, генерируемой ВПГ (м3/мин) при давлении глинистой
пульпы перед насадком-распылителем (МПа):
0,1 6,6
0,2 3,4
0,3 10,2
0,4 12,3
Устройство УВГП-4 (рис.5.20) представляет собой струйный аппарат эжекционного типа и состоит из насадка-распылителя 1, заключенного в герметичный кожух 2 с выводом патрубка 7 для подачи пенообразователя и патрубка 3 для подвода воздуха или инертного газа, диспергатора 8 с активатором 9 для диспергирования потока и колена 5 с манометром 6 для замера давления пульпы. Устройство подсоединяется к пульпопроводу коленом, a забор рудничного воздуха из соседней скважины - рукавом, который подсоединяют к патрубку 3 соединительной головкой 4.
Подготовка к работе и правила обслуживания
Подготовку устройства к работе производят непосредственно у скважины, по которой в выработанное пространство будет подаваться вспененная глинистая пульпа. Скважина должна быть обсажена трубами с условным проходом не менее , надежно загерметизирована и иметь фланец для подсоединения устройства. Фланец должен иметь четыре отверстия диаметром 18...20 мм с разносом центров равным .
Устройство устанавливают на обсадную тpyбу скважины и коленом соединяют с пульпопроводом. Резиновым рукавом патрубок 7 подачи пенообразователя соединяют с емкостью, установленной выше уровня патрубка не менее чем на .
К соединительной головке 4 подсоединяют трубопровод подачи рудничного воздуха из соседней скважины или инертного газа от газификационной установки типа АГУ-8К.
Открывают задвижку на пульпопроводе и по манометру устанавливают давление пульпы от 0,1 до 0,4 МПа (1,0. .4,0 кгс/см2). Убедившись, что скважина принимает глинистую пульпу, краном регулируют подачу пенообразователя на устройство согласно п.311.2. Учет расхода пенообразователи производят с помощью мерной линейки.
Работа устройства УВГП заключается в следующем. Глинистая пульпа по пульпопроводу и колену 5 под давлением подается на устройство. Потоком пульпы в устье обсадной трубы действием насадка - распылителя 1 создается разрежение. Из емкости засасывается пенообразователь и рудничный воздух (инертный газ). Струя пульпы на выходе из диспергатора 8 попадает на активатор 9, где происходит ее дробление, интенсивное смешивание с пенообразователем и воздухом с получением вспененной глинистой пульпы. При движении ВГП по обсадной трубе скважины происходит дальнейшее смешивание компонентов, в результате чего стойкость и качество ее улучшаются, что позволяет обеспечить увеличение дальности транспортирования.
Контроль за работой устройства производится в течение всего времени подачи ВГП по скважине. Через смотровое окно кожуха 2 ведется наблюдение за потоком глинистой пульпы. При выплескивании через эжекционное отверстие на корпусе насадки-распылителя следует или уменьшить рабочее давление пульпы или применить принудительную подачу инертного газа.
Во всех случаях прекращения подачи вспененной глинистой пульпы подача воздуха в скважину должна быть остановлена.
5.2.17. Установка пеногенераторная центробежная УПЦ
Предназначена для получения водовоздушной, инертной пены или вспененной суспензии и нагнетания ее под давлением в выработанное пространство угольник пластов для предупреждения, локализации или тушения эндогенных пожаров. Пеногенератор может быть использован для тушения пожаров в куполах горных выработок, пустотах за бетонной крепью капитальных горных выработок, камер и других труднодоступных местах
Обязательным условием его применения является наличие источников подачи воздуха (газа), воды или суспензий к пенообразователя.
Техническая характеристика
Производительность, м3/мин, не менее 15
Кратность:
пены 70 ..140
вспененной суспензии 6...12
Рабочее давление в пеногенераторе,
МПа (кгс/см2), не более 1,6 (16)
Габаритные размеры, мм, не более 700x330x330
Масса, кг, не более 22
Основными составными частями установки УПЦ являются (рис.5.21) пеногенератор "Циклон - 1", представляющий собой центробежный турбу-лентный аппарат, который состоит из цилиндрического корпуса 8 с тангенциальным патрубком 2 и вспенивателями 9, конфузора 10 и зоитичной форсунки 7; обратный клапан 3 предназначен для предохранения газовых магистралей от попадания жидкой фазы; тройник 4 служит для одновременного подключения источников додачи вода (раствора пенообразователя) и суспензии. Тройник снабжен штуцером 5 для автономной подачи пенообразователя и манометром 6 с разделительной камерой.
Для производства работ по локализации или тушению пожара пеногенератор монтируется на магистральный пенопровод или обсадную трубу скважины. К тангенциальному патрубку 2 корпуса пеногенератора подключается источник сжатого воздуха, а к зонтичной форсунке - источник подачи раствора пенообразователя (суспензии).
При включении источников подачи пенообразующих компонентов потоки сжатого газа и пенообразующего раствора с большой скоростью поступают в цилиндрический корпус 8 пеногенератора 1, где, пересекаясь, интенсивно перемешиваются с образованием вспененной смеси, которая центробежной силой прижимается к вспенивателям 9 и, двигаясь по спирали к конфузору 10, дополнительно перемешиваются с образованием равнодисперсной пены (cyспензией) заданной кратности.
5.2.18. Стационарный профилактический комплекс ПСК по приготовлению инертных пен и вспененных суспензий (рис.5.22.)
Комплекс ПСК предназначен для приготовления инертных пен и вспененных суспензий и подачи их по трубопроводам в любую точку шахтного поля. Здание комплекса расположено у групповой скважины, шурфа или ствола в середине шахтного поля из расчета обработки наиболее удаленных выемочных полей шахты.
Габаритные размеры здания комплекса: длина , ширина , высота . Он состоит из трех помещений.
В помещении 6 размещено криогенное оборудование. Для хранения и газификации жидкого азота используется установка 4
Рис.5.20.Устройство для вспенивания глинистой пульпы УВГП-4:
1 - насадок-распылитель; 2 - кожух; 3 - патрубок; 4 - головка соединительная; 5 - колено; 6 - манометр; 7 - патрубок для подачи пенообразователя;
8 - диспергатор; 9 - активатор
Риc.5.21.Установка пеногенераторная центробежная УПЦ:
1 - пеногенератор "Циклон"; 2 - тангенциальный патрубок; 3 - обратный клапан; 4 - тройник; 5 - штуцер; б - манометр; 7 - зонтичная форсунка; 8 - корпус цилиндрический ; 9 - вспениватель; 10 - конфузор
типа СГУ-8000-500/200, а для увеличения запаса азота - криогенная цистерна 1 типа ЦТК-8/0,25. Объем жидкого азота, хранимого на
комплексе - . Это позволяет получить 9,5 тыс.м3 инертной пены без перезаправки емкостей. Заправка емкостей жидким азотом производится от передвижных криогенных цистерн по сильфонным шлангам, пропускаемым через проем 19.
Рис.5.22. Стационарный профилактический комплекс инертных пен ПСК:
1 - ЦТК-8/0,25; 2 - вентилятор; 3 - газификатор ;
4 - цистерна СГУ-8000-500/200; 5 - бак для пенообразователя; 6, 14, 18 - помещения комплекса; 7 - электроконтактный манометр; 8- предохранительный клапан и мембрана; 9 - генератор ГПУ; 10 - отвод с задвижкой; 11 - групповая скважина;12 - насос подачи пенообразующей жидкости; 13 - бак для пульпы (воды); 15 - водовод; 13- пульпопровод;17 - насос-дозатор подачи пенообразователя; 19 - проем
В помещении 14 располагается бак для хранения пенообразователя 5 вместимостью 10...15 м3, бак для глинистой пульпы (воды) 13
вместимостью 15..20 м2, насосы 12 и 17, генератор инертной пены 9 (ГПУ), пульпопровод 16 и водовод 15. В этом же помещении могут располагаться дополнительные баки для хранения стабилизаторов и антипирогенов, Баки 5 и 13 могут быта полузаглубленного типа.
В помещении 18 находится рабочий стол оператора комплекса электроаппаратура.
Комплекс работает следующим образом. Вода или пульпа для получения инертной пены или вспененной глинистой пульпы поступает в бак 13 по трубопроводам 15, 16. Это позволяет создать запас воды (пульпы) для работы в зимних условиях без постоянного использования водовода (пульпопровода) и производить дальнейшую подачу из бака насосом 12 типа НБ-4, который может развивать давление до 6,3 МПа. При этом создается возможность ввода в пену газообразного азота под давлением до 2 МПа (максимальное давление определено из условия безопасного транспортирования по трубам), что позволяет увеличить дальность подачи пены.
Пенообразователь из бака 5 подается на всас насоса 12 при помощи насоса-дозатора 17 типа НД 2,5-630/10д. Производительность насоса- дозатора устанавливается в соответствия с производительностью насоса 12 по заданному процентному содержанию пенообразователя.
Жидкий азот из цистерны 4 установки СГУ закачивается в испаритель 3, газифицируется и по газопроводам через генератор инертной пены 9 типа ГПУ-1 вводится в пенообразующую жидкость. Готовая пена (вспененная глинистая пульпа) поступает в скважину 11. Для проверки качества лены на трубопроводе имеется отвод с задвижкой 10, что дозволяет производить выброс панн на поверхность.
Контроль и защита газопровода от высокого давления осуществляется при помощи электроконтактного манометра 7, предохранительного клапана и мембраны 8.Сброс газа в случае прорыва мембраны или срабатывания клапана осуществляется за пределы здания.
Производительность комплекса определяется производительностью газификационной установки, а кратность пены зависит от объема подаваемой пенообразующей жидкости насосом 12, т.е. в пределах от 10 до 100. Подача пенообразователя регулируется насосом-дозатором 17 в зависимости от качества пенообразователя, кратности и стойкости пены.
Здание комплекса строится из несгораемых материалов, снабжается вытяжной вентиляцией 3, облокированной с входной дверью; общим для криогенного оборудования газосбросом за пределы здания; системой отопления и телефонной связью. В качестве вытяжного вентилятора 2 может использоваться вентилятор местного проветривания СВМ. Здание может отапливаться шахтной котельной или иметь местное водяное отопление.
Комплекс обслуживает один человек в смену - оператор, обученный по специальной программе, учитывающей специфику работ с криогенной техникой и пенообразователями. Он дожжен иметь соответствующее удостоверение. Оператор комплекса ведет учет поступления и расходования пенообразователя и азота, времени и объема подачи пены на каждый обрабатываемый участок, производит осмотр и мелкий ремонт оборудования, а при необходимости вызывает ремонтную бригаду. Запуск комплекса производится по телефонному сообщению из шахты, а остановка - после подачи расчетного количества пены или по требованию из шахты. Порядок запуска и остановки комплекса определяется инструкцией по эксплуатации.
При проектировании комплексов ПСК возможно использование других видов комплектующего криогенного оборудовании (Г-7,4, ГХК, СХ и др.). Временным руководством по проектированию и строительству комплекса могут являться "Технические требования по проектированию профилактических стационарных комплексов ПСК для шахт Кузбасса" (Прокопьевск, 1988. Разработчик - Восточное отделение ВНИИГД).
5.2.19. Установка для получения твердеющей пены
Установка ТП предназначена для заполнения твердеющей пеной куполов и пустот за крепью, а также для возведения изоляционных перемычек, рубашек, полос. Она представляет собой систему инжекторов для подсоса смолы с пенообразователем и кислоты с последующим их смешиванием и вспениванием сжатым воздухом в пеногенераторе.
Техническая характеристика
Производительность, м3/с 0,02...0,03
Кратность пеномассы 15...30
Давление вода, МПа, не менее 0,6
