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- 隔爆型电气设备的设计和检验 一
- 2017/1/5 阅读次数：[9653]
一、概述
随着电子技术的发展，自动化仪表已被广泛应用于石油、化工、煤炭、冶金等具有爆炸危险的产业部门，由于生产规模的不断扩大和自动化程度的不断提高，在生产过程中，生产现场将不可避免地存在爆炸性危险气体。因此，我们必须对那些使用在生产现场和生产车间的大多数自动化仪表采取一些特定的防爆措施来保证生产现场的安全生产，以避免爆炸性事故的发生。众所周知，产生爆炸必须具备下列三个条件：
1、 点燃源（电火花、热表面）
2、 爆炸性物质
3、 空气（氧气）
当这三个条件同时存在，而且当爆炸性物质与空气的混合物浓度处于爆炸极限范围内时，将不可避免地产生爆炸。因此，在实践中，为了抑制爆炸，我们总是设法避免上述三个条件同时存在，以达到防爆的目的。
目前为止，就我国而言，接受的各类气体防爆型式如下表1所示：
表1
序号
防爆型式
代号
标准
防爆措施
1
隔爆型
d
GB3836.2
隔离存在的点火源
2
增安型
e
GB3836.3
设法防止产生点火源
3
本质安全型
ia或ib
GB3836.4
限制点火源的能量
4
正压型
p
GB3836.5
把危险物质与点火源隔开
5
充油型
o
GB3836.6
把危险物质与点火源隔开
6
充砂型
q
GB3836.7
把危险物质与点火源隔开
7
无火花型
n
GB3836.8
设法防止产生点火源
8
浇封型
m
GB3836.9
设法防止产生点火源
注1） GB3836 .1规定了各防爆型式的通用要求。
由于隔爆型防爆型式与其他防爆概念相比，不仅具有结构简单，且又易于操作。因此，这种以隔离点火源为防爆手段的防爆技术通常被广大防爆仪表制造厂商及其用户所选用。
隔爆型电气设备的特征是，将正常工作和事故状态下可能产生火花的部分放在一个或分放在几个外壳内。这种外壳除了将其内部的火花、电弧和电气设备使用环境中的爆炸性气体隔开以外，它还具有一定的结构强度，各零部件的联结具有一定的结构尺寸。从环境中进入壳内的爆炸性气体混合物被壳内的火花、电弧引爆时，外壳不致被炸坏和不致使爆炸产物通过联结缝隙引爆环境中的爆炸性气体混合物。
二、防爆电气设备的类别、级别、组别及其防爆标志
防爆电气设备分为两类：
Ⅰ类：煤矿用防爆电气设备；
Ⅱ类：工厂用防爆电气设备。
根据爆炸性气体试验安全间隙和最小点燃电流比将Ⅱ类电气设备分为A、B、C、三级。分级标准如表2
表2
级 别
试验安全间隙
δmax，mm
最小点燃电流比
MICR
ⅡA
ⅡB
ⅡC
δmax≥0.9
0.9 &δmax & 0.5
0.5≥δmax
MICR & 0.8
0.8 ≥ MICR ≥ 0.45
0.45 & MICR
各种爆炸性气体或蒸汽与空气的混合物按其自燃温度分为六组：T1、T2…. T6。分组标准如表3。设备允许的表面温度不得高于分组温度下限。
表3
温度组别
自燃温度T，℃
设备允许表面温度，℃
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T ≥ 450
450 & T ≥300
300 & T ≥200
200 & T ≥135
135 & T ≥100
100 & T ≥85
450
300
200
135
100
85
三、隔爆型电气设备的设计要点
1、 外壳材质
所有的隔爆型电气设备的隔爆外壳，其结构强度都应能承受其内部的爆炸压力。从这个目的出发，凡是能承受爆炸压力的外壳，无论它的材质是什么，都应该是允许的。因此，黑色金属中的钢、铸钢、铸铁，有色金属中的铜、铝等轻合金，高分子材料中的热固性塑料和热塑性塑料、无机材料中的玻璃、陶瓷等，都可能成为隔爆外壳的材质。国标GB3836.1-2000对这些可能作为隔爆外壳的材质根据防爆方面要求对这些材质作了规定。
（1）塑料外壳
塑料外壳的应用受一些安全条件的限制。塑料的结构强度，与其成型工艺密切相关。以温度为例，温度过高，造成高分子的断裂；若温度偏低，粘结剂的粘结不好。这两种情况都导致外壳结构强度降低。因此，塑料外壳一般适用于低电压、小容量隔爆外壳。
塑料外壳除了结构强度问题以外，还有一个防静电积聚问题，塑料外壳的表面绝缘电阻值应不大于1×109欧。
塑料外壳不可避免地会接触火花、电弧或爆炸火焰。因此，作为隔爆外壳材质的塑料应是不燃性或难燃性塑料。
（2）轻合金外壳或金属外壳
这里所说的轻合金主要是指铝合金。用它制造防爆电气设备外壳是受限制的。这是因为，铝合金与锈铁摩擦会放出大量的热能。这种能量的释放容易引起爆炸性气体混合物的点燃。针对上述情况，在隔爆外壳的材质中，限制了铝合金的应用和限制了铝合金中镁的含量。制造Ⅰ类电气设备外壳的材料，按质量百分比，铝、钛、镁的总含量不允许大于15%，并且钛和镁总含量不允许大于6%；制造Ⅱ类电气设备外壳的材料，按质量百分比，含镁量不允许大于6%。对此，设计者应予重视。
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下一张：本安防爆论证资料
