國家機械工業局1999—09—17批準 2000—01—01實施
前 言
本標準由全國內燃機標準化技術委員會提出并歸口。
本標準起草單位：上海內燃機研究所、上海柴油機股份有限公司。
本標準主要起草人：瞿俊鳴、姚康茂、魏善鎮、李明。
1 范圍
本標準規定了通用往復式內燃機的安全要求。
本標準適用于缸徑小于250mm的中小功率壓燃式發動機。對火花點燃式發動機和雙燃料發動機可提出特殊要求。
本標準不包括往復式內燃機可能產生的所有危險。
2 引用標準
下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB／T 1105．2—1987 內燃機臺架性能試驗方法 試驗方法
GB／T 1859一1989 內燃機噪聲聲功率級的測定 準工程法
GB／T 3476—1983 船用柴油機調速系統 試驗方法
GB 3836．1—1983 爆炸性環境用防爆電氣設備 通用要求
GB／T 4556—1984 往復式內燃機 防火
GB／T 7184一1987 中小功率柴油機振動測量方法
GB／T 8189—1987 柴油機排放試驗方法 第2部分：地下礦、機車、船舶及其他工農業機械用
GB／T 8190．1一1999 往復式內燃機 排放測量 第1部分：氣體和顆粒排放物的試驗臺測量
GB／T 8190．2—1999 往復式內燃機 排放測量 第2部分：氣體和顆粒排放物的現場測量
GB／T 8190．4—1999 往復式內燃機 排放測量 第4部分：不同用途發動機的試驗循環
GB 9486一1988 柴油機 穩態排氣煙度及測定方法
GB／T 9911—1988 船用柴油機輻射的空氣噪聲測量方法
GB／T 10397—1989 中小功率柴油機 振動評級
GB 11871—1989 船用柴油機輻射的空氣噪聲限值
GB 13365一1992 機動車排氣火花熄滅器 性能要求和試驗方法
GB 14097一1993 中小功率柴油機 噪聲限值
GB／T 15371—1994 曲軸軸系扭轉振動的測量與評定方法
GB／T 15706．2—1995 機械安全 基本概念與設計通則 第2部分：技術原則與規范
JB 8891—1999 中小功率柴油機 排氣污染物排放限值
JB／T 8895—1999 中小功率柴油機 通用技術條件
JB／T 9773．2—1999 柴油機 起動性能試驗方法
JB／T 51127—1994 中小功率柴油機產品可靠性考核
CB* 3154—1983 船用柴油機振動測量方法
CB／T 3253—1994 船用柴油機技術條件
CB／T 3254．2—1994 船用柴油機臺架試驗 試驗方法
CB* 3256—1985 船用柴油機振動評級
CB* 3325—1987 船用柴油機軸系扭轉振動分級
ISO 8528—8：1995 往復式內燃交流發電機組 第8部分：小功率發電機組技術要求和試驗
ISO 8846：1990 小型船舶 電器裝置 防止周圍易燃氣體的著火
ISO 8999：1993 往復式內燃機 圖形符號
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3 基準狀況
發動機應能在下列規定環境狀況下正常運行：
a)總大氣壓：100kPa；
b)環境溫度或吸人空氣溫度：45 ℃；
c)相對濕度：60％；
d)增壓中冷介質進口溫度：32 ℃。
4 危險一覽表
發動機的危險因素見表1。
5 安全要求
5．1 一般要求
5．1．1 發動機所采用的零部件應符合相應的國家標準、行業標準及按經規定程序批準的產品圖樣和技術文件的要求。
5．1．2 發動機的設計與制作應保證在正常使用時安全運行，不應給人身、財產和環境帶來危害。
5．2 機械穩定性
5．2．1 發動機的設計應保證在正常運輸、安裝和使用時具有可靠的穩定性，不允許由于振動、內力或其他可預見的外力而翻倒。
5．2．2 發動機應能在JB／T 8895—1999中3．15規定的縱橫傾條件下穩定運行。
5．2．3 發動機的運動件應具有良好的動平衡性能，曲軸不平衡量應符合產品技術要求。
5．3機械安全性
5．3．1 防護措施
5．3．1．1 發動機組在使用時所有外露的旋轉零部件和可能對操作人員構成危險的傳動機構都必須加裝防護裝置和設置警示標記。防護罩殼、隔板等應有足夠剛性，只有在使用工具時才能將其拆除。
5．3．1．2 運動部件、飛輪、主軸承螺栓以及在發動機運轉過程中容易產生松動的零部件均應采取自鎖或防松措施。
5．3．1．3 發動機及其附件應無銳角、毛刺等在正常使用時可能傷害使用者的缺陷。
5．3．1．4 發動機的設計應保證所裝零部件便于裝拆和檢查，并可對發動機進行監控。
5．3．1．5 發動機工作場所必須通風良好。凡是可能積聚可燃、有毒或窒息性氣體的場所，均應安裝通風設施。
5．3．1．6 發動機操作處所必須鋪有防滑地板或防滑覆蓋物。工作通道、操縱平臺、樓梯等操作區域必須裝有護欄，以防操作人員和物品滑落。
5．3．1．7 發動機應配備為保證正常運行所必需的儀表和指示系統。功率大于220 kW或防爆用發動機，應對轉速、壓力、溫度等參數超過規定范圍時設置監控和報警裝置。
5．3．2 安全裝置
5．3．2．1 轉速控制和超速保護
a)調速器
發動機應裝有可靠的調速器，其調速性能應符合JB／T 8895—1999中3．6的規定。
b)超速保護裝置
標定功率等于或大于220kW的發動機應按CB／T 3253規定裝有獨立的超速保護裝置，使主機轉速不超過標定轉速的120％，或輔機轉速不超過標定轉速的115％。
5．3．2．2 起動裝置
發動機對起動溫度的要求應符合JD／T 8895—1999中3．13的規定。
發動機所裝備的起動裝置應對操作者在按使用說明書進行起動時具有足夠的安全保護作用，并有相應的警示標記。
發動機起動后，起動機構必須自動脫開。對裝有盤車機構的發動機，應裝有安全聯鎖裝置，以確保在盤車齒輪處于嚙合狀態時，發動機不可能自行起動。
a)人工起動
永久安裝的繩拉起動器應裝有自動重繞裝置。
起動手柄在沿拉動或轉動方向上，應離機組其他部件及安裝平面有足夠的安全間距。
b)直接空氣起動
發動機采用直接空氣起動時，其可使用的起動空氣應儲存在至少兩個容量大致相等的氣瓶中，且各氣瓶可以單獨使用。
氣瓶的總排量，在不補氣的情況下，對可倒轉發動機應提供不少于12次的正、反轉交替的連續起動。對不可倒轉發動機應能提供不少于6次的起動。
為防止因起動閥失效而使主起動空氣管路發生爆炸，每臺發動機的起動空氣管路上應裝有止回閥。
c)電起動
船用發動機采用電起動時，應設置兩組相互獨立的起動蓄電池。每組蓄電池應能單獨使發動機冷態起動。其容量必須足以在30min內、在不充電的條件下，可供發動機按與直接空氣起動所規定的相同次數進行起動。
d)應急電源起動
應急電源用發動機應能在0℃溫度下迅速起動。如需在更低溫度下起動，應設置加熱設備，以確保可靠起動。
對要求能夠自動起動的應急發電機組，應配有足以供機組連續起動3次的起動設備。
當不要求自動起動時，應允許采用諸如手搖起動、慣性起動等方法起動。
5．3．2．3 緊急停車裝置
發動機在調試或運行中如發生異常聲響、飛車或潤滑油突然中斷等故障，或在易燃易爆環境使用時排氣出口溫度超過規定限值，應能迅速切斷燃料和空氣或采用其他有效措施，使發動機迅速停車。
5．3．2．4 氣缸蓋
氣缸直徑等于或大于230mm的氣缸蓋應設置安全閥和防止火焰灼傷的警示標記，安全閥應在超過1．4倍標定功率燃燒壓力時開啟，并須將燃氣排放至不會造成傷害的地方。
對于輔助用發動機，可以用可靠的氣缸超壓報警裝置代替氣缸蓋安全閥。
5．3．2．5 曲軸箱
a)曲軸箱進氣
防爆用發動機不允許空氣進入曲軸箱。
b)曲軸箱通風
曲軸箱應裝有通風裝置。防爆用發動機的通氣管應具有阻火作用，并且其出口應遠離高溫表面。
c)曲軸箱防爆閥
缸徑等于或大于200mm或曲軸箱容積等于或大于0.6m3的發動機，應在曲軸箱每端裝有一個防爆閥。如果曲拐數超過8個，則在曲軸箱中部還應增設一個防爆閥。
與曲軸箱聯通的所有其他空間，例如凸輪軸箱、齒輪箱或鏈條箱及缸徑大于200mm的二沖程柴油機的掃氣箱，若其容積超過0.6 m3，也應增設防爆閥。
防爆閥的開啟壓力應不超過20Pa，每一防爆閥的流通面積(防爆閥全開時的最小流通截面)不得小于45 cm2。
防爆閥的設置應使其開啟時的燃氣不致傷害操作人員。應在醒目部位設置警示標記，告誡操作人員不得在發動機停車后立即打開曲軸箱門或觀察孔蓋。
d)曲軸箱照明
對裝有內部照明的曲軸箱應采用防火型照明設備，并且不得在曲軸箱內布線。
5．3．2．6 燃油和潤滑系統
a)管路
高壓燃油管路應予以可靠防護和固緊，以保證在油管破裂時，燃油和油霧不致噴濺到發動機或附近高溫表面。
撓性燃油和潤滑油管路，特別是管接頭應遠離高溫表面、旋轉零件、電氣元器件或進氣口。
泄漏的燃油應在無壓力狀態下安全排出，并應使其不致漏人發動機的潤滑系統中。
b)濾清器
直接安裝在發動機上的燃油和潤滑油濾清器不得安裝在旋轉零件上方或緊靠高溫部件。如不能實現，應對旋轉零件和高溫部件進行防護。
應將燃油和潤滑油濾清器泄漏的燃油和潤滑油引離高溫表面、旋轉零件、電氣元器件和進氣系統。
對要求在運行中清理和維護燃油和潤滑油濾清器的發動機，應確保不中斷供應濾清的燃油和潤滑油。
c)燃油箱
燃油箱應可靠防護和固緊，不致因振動和沖擊而發生損壞和漏油。
燃油箱加油口的設置應防止在加注燃油時使燃油飛濺到高溫表面和電氣元器件，并應在加油口旁設置警示標記。
燃油箱加油口及通氣孔的出口位置應遠離高溫表面和電氣元器件。其蓋帽應確保在燃油箱顛簸時不致使燃油發生泄漏。
5．3．2．7 冷卻系統
發動機冷卻系統應確保在停止使用時能將冷卻水完全排盡，以防在嚴寒季節使機體凍裂。
應在發動機醒目部位設置警示標記，告誡操作人員不得在發動機熱態下立即打開散熱器加水蓋，以免被高溫水蒸氣燙傷。
5．3．2．8 進排氣系統
對易燃易爆環境中使用的發動機，其進排氣系統應合理布置，并裝有火星熄滅器(阻火器)。
防爆用發動機的排氣管應裝有排氣降溫裝置，使排氣出口溫度不致超過70℃。
對船用排氣管，若排氣被導向舷外并靠近水線處，應備有防止水虹吸回發動機的裝置。
5．3．2．9 增壓器
在發動機整個運行工況內，廢氣渦輪增壓器不得出現喘振。
發動機經長期停車需再次起動時，應按使用說明書規定預先對增壓器軸承進行潤滑。
當船用渦輪增壓器發生故障時，應有相應措施保證發動機繼續應急運轉。
5．4 高溫防護
發動機在使用時排氣管或消聲器的表面溫度如超過下列限值，應予冷卻或設置有效的防護設施和警示標記。隔熱材料應不可燃燒，并應防止泄漏的燃油滲入其中。
a)船用：220℃；
b)石油工業用：200℃；
c)煤礦用：150℃；
d)化工用：135℃；
e)發電用：150℃；
f)固定用：150℃。
發動機搬運手柄的表面溫度應不高于60℃
5．5 防火
發動機在按使用說明書規定的運行工況下和在正常維護保養狀況時不應自行著火。發動機的基本防火要求及附加防護措施應根據發動機類型和用途，按GB／T 4556的規定由制造廠和客戶共同商定。
5．6 電氣設備
發電用發動機的安全性應符合ISO 8528—8的規定。
船用發動機的電氣設備，對周圍易燃氣體的著火防護，應符合ISO 8846的規定。
防爆用發動機的電氣設備應符合GB 3836．1的規定，并設有相應的警示標記。
5．7 噪聲
發動機在標定工況下的噪聲限值應根據用途分別符合GB 14097、GB 11871或有關行業標準的規定。
5．8 煙度和排放
發動機在標定工況下的煙度應符合GB 9486或有關行業標準的規定。
發動機在標定工況下的排放限值應符合JB 8891或有關行業標準的規定。發動機在地下礦井環境下工作的排放濃度不得超過下列限值，并應設置防止中毒的警示標記。
a)CO：1500×10—6；
b)NOx：1000×10—6。
5．9 振動
柴油機機械振動限值，應根據用途分別符合GB／T 10397、CB* 3256或有關行業標準的規定，達到C(可容忍)級。
柴油機曲軸軸系扭轉振動限值，應根據用途分別符合GB／T 15371、CB* 3325或有關行業標準的規定。柴油機在標定轉速的10％范圍內不應有危險扭振臨界轉速。
6 安全要求的判定
6．1 一般要求
6．1．1 對5．1．1，不另作專門規定。
6．1．2 對5．1．2，按JB／T 51127規定的方法對發動機進行可靠性考核。
6．2 機械穩定性
6．2．1 對5．2．1，將發動機組自由放置在可以沿所有方向傾斜15°的平面上，檢查其穩定性。機組既不能傾倒，也不能使燃油溢出。
6．2．2 對5．2．2，檢查發動機在JB／T 8895規定的縱橫傾條件下能否穩定運行。
6．2．3 對5．2．3，檢驗發動機曲軸的動平衡性能，其不平衡量應符合設計要求。
6．3 機械安全性
6．3．1 防護措施
6．3．1．1 對5．3．1．1，檢查發動機是否具有安裝防護裝置的能力。發動機和從動機械配套使用時．應根據用途設置必要的防護裝置和警示標記，并應確保安裝牢固。
6．3．1．2 對5．3．1．2，檢查發動機容易松動的重要零部件是否采取防松措施。
6．3．1．3 對5．3．1．3，用目測檢查是否合格。
6．3．1．4 對5．3．1．4，用目測檢查是否合格。
6．3．1．5 對5．3．1．5，檢查使用說明書中是否說明。
6．3．1．6 對5．3．1．6，檢查發動機組使用現場是否符合要求。
6．3．1．7 對5．3．1．7，檢查發動機組是否裝有必要的儀表和指示系統，并模擬發動機故障，檢查是否顯示或報警。
6．3．2 安全裝置
6．3．2．1 轉速控制和超速保護
對調速器，按GB／T 1105．2或GB／T 3476規定的方法檢查是否合格。
對超速保護裝置，按CB／T 3254．2—1994中12．1規定的方法檢查是否合格。
6．3．2．2 起動裝置
根據用途分別按JB／T 9773．2、CB／T 3254．2或有關行業標準規定的方法檢查是否合格，并檢查是否設有安全警示標記。
6．3．2．3 緊急停車裝置
模擬發動機故障，檢查發動機能否應急停車。
對船用發動機按CB／T 3254．2一1994中6．12．3規定的方法檢查是否合格。
6．3．2．4 氣缸蓋
檢查氣缸蓋安全閥在規定氣壓下是否開啟，并應設有防止安全閥火焰燙傷的警示標記。
6．3．2．5 曲軸箱
檢查曲軸箱防爆閥在規定氣壓下是否開啟，并應設有防止防爆閥火焰燙傷的警示標記。
6．3．2．6 燃油和潤滑系統
用目測檢查是否合格。
6．3．2．7 冷卻系統
檢查冷卻系統是否符合要求，并應設有防止散熱器高溫蒸氣燙傷的警示標記。
6．3．2．8 進排氣系統
按GBl3365規定的方法檢查火星熄滅器(阻火器)是否合格。對防爆用發動機應測量標定工況時的排氣出口溫度是否合格。
6．3．2．9 增壓器
根據用途分別按GB／T 1105．2和CB／T 3254．2規定的方法檢查是否合格。
6．4 高溫防護
用溫度儀檢查發動機排氣管或消聲器的表面溫度。高溫零件附近應設有防止燙傷的警示標記。對采用隔熱材料作為防護設施的排氣管或消聲器，應檢查是否有燃油滲入隔熱材料中。
6．5 防火
按GB／T 4556規定檢查是否合格。
6．6 電氣設備
根據用途分別按ISO 8528—8、GB 3836．1和ISO 8846的規定檢查是否合格。
6．7 噪聲
根據用途分別按GB／T 1859、GB／T 9911或有關行業標準規定的方法檢查是否合格。
6．8煙度與排放
煙度按GB 9486或有關行業標準規定的方法檢查是否合格。
排放按GB／T 8190．1、GB／T 8190．2和GB／T 8190．4或有關行業標準規定的方法，檢查是否符合JB 8891或有關行業標準的規定。地下礦井用發動機應按GB／T 8189規定的方法檢查是否合格，并應設有防止中毒的警示標記。
6．9 振動
根據用途分別按GB／T 7184、CB* 3154或有關行業標準規定的方法檢查是否合格。
7 使用信息
使用信息由文字、標記、信號、符號或圖表組成。向使用者傳遞信息是發動機供應的一個組成部分。
發動機制造廠提供的使用信息應明確規定柴油機的預定用途，并應包括安全和正確使用所需的各項說明。要求使用者按其規定和說明合理地使用機器，也應對不按使用信息要求而可能會產生的潛在風險提出適當警告。
7．1 使用說明書
發動機交貨時，應向用戶提供產品使用說明書。使用說明書應包括發動機安全運行的有關內容和警示標記，能對用戶提供使用信息和在使用時必須采取的預防措施。
具體要求可參照GB／T 15706．2—1995中5．5的有關內容。
7．2 信號和警告裝置
視覺信號(如閃光燈)、聽覺信號(如報警器)用于即將發生危險的情況。信號應符合以下要求：
——在危險情況出現之前發出；
——含義確切，易于識別；
——能及時準確地察覺到，并能與所用的其他信號相區別。
7．3 標志、符號、文字警告
標志、符號和文字警告都應符合GB／T 15706．2和ISO 8999的有關規定，標記應牢固地顯示在發動機上，在整個壽命期內都能保持清晰可見。
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