“防爆安全技术”讲座：第6讲 隔爆型仪表

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1、维普资讯http://www.cqvip.com“防爆安全技术”讲座(第6讲隔爆型仪表)徐建平防爆安全技术”讲座第6讲隔爆型仪表徐建军(上海仪器仪表自控系统检验测试所，上海200233)合GB3836．1．2000标准中有关“外壳材料”的要求。l隔爆型仪表的设计依据及原则要求当非金属隔爆外壳和隔爆外壳的非金属部件直接1．1设计依据被用来支撑裸露带电部件时，外壳内壁表面或外壳部GB3836．1．2000(爆炸性气体环境用电气设备第件的耐泄痕性和爬电距离应符合表1和表2的要求。1部分：通用要求》和GB3836．2-2000(爆炸性气

2、体环并通过GB3836．2附录A规定的耐热性能的高温试境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》是隔爆型仪表产验、耐热性能的低温试验、机械试验和可燃性试验等。品的主要设计依据。对I类电气设备额定电压1140V的最小爬电距离和1．2设计原则最小电气间隙可用线性内插法计算。根据GB3836．2标准的规定，隔爆型仪表的设计实表1电气间隙和爬电距离际上就是要设计一个符合标准规定的机械外壳，并确保该外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并能阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播。如前所述，隔爆外壳的防爆机理是基于“间隙防爆”原理。由于仪表

3、产品在正常工作或可能的故障条件下，将不可避免地产生电火花或危险高温，为此工程实践中通常将相关的电子线路或电气零部件放在一个或几个满足“间隙隔爆”原理要求的外壳中，从而来避免由这些电气因素引起点燃源点燃周围爆炸性环境而产生爆炸。因此，隔爆外壳的设计必须满足两个基本条件：①外壳机械强度条件，即外壳具有足够强度，能承受内部的爆炸压力而不损坏，且不产生影响防爆性能的永久性变形。②控制接合面间隙不传爆条件，即外壳接合面具有足够小的问隙和足够长的啮合长度，内部的爆炸产物(炽热火焰或颗粒)不会窜出外壳并点燃周围环境中的爆炸性混合物。表2绝缘材

4、料的耐泄痕性当两个或多个隔爆外壳组合在一起时，每个单独材料级别相比漏电起痕指数(CTI)外壳都应满足上述外壳设计基本要求。I600≤C1"12隔爆型仪表基本设计要点Ⅱ400≤U<600ⅢA175≤U<4002．1隔爆外壳2．1．1外壳材质2．1．2外壳结构隔爆外壳材质一般可采用铸钢、铝合金、不锈钢、根据爆炸理论，爆炸性气体的爆炸压力一般在塑料、陶瓷、玻璃钢及高强度复合材料等，其性能应符0．7～1．0MPa。试验表明，当外壳是由两个或多个连《自动化仪表》第29卷第8期2008年8月75维普资讯http://www.cqvip.co

5、m“防爆安全技术”讲座【第6讲隔爆型仪表)徐建平通空腔组成，或是被设备内部的部件隔开时，则爆炸性照隔爆接合面的形状，除一些特殊的外壳可采用适用气体在腔体内的爆炸可能产生压力重叠，此时的最大于圆筒轴承和滚动轴承的曲路隔爆接合面(图1)和锯爆炸压力可达几兆帕到几十兆帕。为此，应尽可能地齿接合面(图2)结构外，通常隔爆接合面应设计成平消除压力重叠现象，特别是应尽量避免小通孔或细长面隔爆接合面(图3)、圆筒隔爆接合面、止口隔爆接合通道腔体结构，必要时可采取增大联通孔面积或堵封面和螺纹隔爆接合面。分腔的措施来避免压力重叠现象的产生。在无法

6、避免产生压力重叠时，必须提高外壳的机械强度。当外壳内电子线路或电气零部件在正常工作情况下可能产生火花、电弧或危险温度时，按照现行标准规定，可采取直接电缆引入结构，将产品设计成一个腔体结构。一般建议将外壳设计成两腔体结构。这主要是考虑到电缆引入装置是隔爆外壳结构中最为薄弱的部图1隔爆接合面结构分，加上具有电缆引入的腔体用户经常会打开，容易产生隔爆结构的人为损坏或安装不到位，从而导致可能的局部隔爆性能下降。此时，如果将具有火花、电弧或危险高温的部分单独设计成一个独立于接线腔的隔爆主腔体，即使主腔体内产生爆炸也不致于穿透到隔爆性能较为

7、薄弱的接线盒腔。Y>~5T试验长度1．5r≥1．25mma-60‘(士5。)2。1．3外壳机械强度图2锯齿形接合面如前所述，隔爆外壳应能承受内部爆炸压力而不发生损坏或引起外壳结构强度降低或不产生影响隔爆性能的变形。因此，隔爆外壳强度的设计(包括腔体壁厚圆柱销的强度计算)必须以满足国家标准GB3836．2规定的爆炸试验压力为前提。一般情况下，技术人员基于下列压力值进行隔爆外壳强度验算：①I类设备、ⅡA类设备和盖和销子表面应在同一的平面上ⅡB类设备为1MPa；②ⅡC类设备为1．5MPa。为了评判外壳是否具有足够的机械强度，防爆检图3

8、I类设备平面接合面验机构首先需要依据冲击试验能量表中的规定进行冲无论是长期关闭或是经常打开的外壳，所有的接合击试验。在冲击试验合格的基础上，检验机构将按标面的结构参数均应符合相关标准的规定和补充规定。准规定的要求对每个隔爆外壳腔体测定参考压力，并2．2．2隔爆接