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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,電氣產(chǎn)品防爆設計概要,石油、化工、軍工、醫(yī)藥等企業(yè)的爆炸危險環(huán)境中使用的電動機、電器、儀表產(chǎn)品，由于在正常工作時，會產(chǎn)生電弧、火花和危險高溫，一旦環(huán)境中的可燃性混合物的濃度達到爆炸極限范圍，就會引起周圍的環(huán)境產(chǎn)生爆炸。因此，這些電氣產(chǎn)品均設計成防爆型電氣設備。,一.防爆電氣產(chǎn)品設計方案總體考慮,二,.防爆產(chǎn)品設計的通用要求,三,.隔爆型電氣設備技術要求,四,.增安型電氣設備技術要求,五,.澆封型電氣設備技術要求,六.,爆炸性粉塵環(huán)境用電氣設備,1、確定產(chǎn)品的防爆類型,在防爆電氣工程設計項目中均標出電氣設備

2、所處爆炸危險的區(qū)域等級、爆炸混合物的級別和溫度組別，按,GB3836.15-2000,標準規(guī)定，電氣設備的防爆類型要適應爆炸危險區(qū)域。,適用于0區(qū)危險環(huán)境的電氣設備防爆類型有：,ia,、S。,其中：,ia,本質(zhì)安全型,ia,等級；,S,防爆特殊型,。,適用于,1,區(qū)危險環(huán)境的電氣設備防爆類型有：,ia,、,ib,、,d,、,e,（,部分）、,m,、,p,、,o,、,q。,其中：,ib,本質(zhì)安全型,ib,等級；,d,隔爆型；,e,增安型；,m,澆封型；,p,正壓型；,O,充油型；,q,充砂型,。,防爆電氣產(chǎn)品設計方案總體考慮,1區(qū)環(huán)境中使用的增安型電氣設備限于防爆接線箱（盒）、三相鼠籠式異步電動

3、機、單插腳熒光燈產(chǎn)品。,適用于2區(qū)危險環(huán)境的電氣設備防爆類型有：0區(qū)、1區(qū)環(huán)境所有防爆類型、,n,型電氣設備。,其中；,n,包括無火花型、對火花觸點采取防爆措施的有火花型、限能設備、非點燃元件、限制呼吸型、簡易正壓型等防爆結(jié)構(gòu)措施。,有些防爆儀表同時在兩個危險環(huán)境內(nèi)使用，則儀表的防爆設計應分別符合各自安裝的危險區(qū)域。如：安裝在石油液罐中的液位傳感器，其探頭體位于,0,區(qū)，接線盒或現(xiàn)場測量儀表位于,1,區(qū)，探頭體應設計成本質(zhì)安全型（,ia,等級），或探頭體為本質(zhì)安全型（,ia,等級），接線盒或現(xiàn)場測量儀表為隔爆型。,2、確定產(chǎn)品的類別、防爆等級和溫度組別,防爆電氣設備分兩大類：類、類。,類煤礦用

4、電氣設備；,類工廠用電氣設備,類本質(zhì)安全型及隔爆型電氣設備又為,A、B、C,三個等級，它門分別按最大不傳爆間隙和最小點燃電流比來分級的，具體分級參數(shù)見,GB3836.1-2000,標準附,B。,其它防爆類型無級別之分。,C,級別的防爆電氣產(chǎn)品，可適用于,C、B、A,級可燃性氣體；,B,級別的防爆電氣產(chǎn)品，可適用于,B、A,級可燃性氣體；,A,級別的防爆電氣產(chǎn)品，可適用于,A,級可燃性氣體；,防爆電氣設備分,T1-T6,六個溫度組別，它們分別按表1的設備最高表面溫度來確定。,溫度組別,最高表面溫度 ,T1,450,T2,300,T3,200,T4,135,T5,100,T6,85,T6,溫度組別

5、的電氣設備可適用于,T1、T2、T3、T4、T5、T6,溫度組別的可燃性氣體；,T5,溫度組別的電氣設備可適用于,T1、T2、T3、T4、T5、,溫度組別的可燃性氣體；依此類推。,3、考慮防爆產(chǎn)品的使用環(huán)境,防爆電氣設備的結(jié)構(gòu)和材料應能承受環(huán)境中,的化學腐蝕、日曬、雨淋、濕熱、震動等的影響,，可分別設計成戶外型、防腐型、耐震型、耐濕,熱型防爆電氣產(chǎn)品,。,如在加油站安裝的加油機設備，其電氣設備,的密封材料和配線電纜的護套應選用耐油橡膠制,品或聚氯乙烯護套電纜可延長產(chǎn)品的使用壽命。,戶外型防爆電氣設備應提高設備外殼,的防護等級或增設防曬擋板。淺色涂層,能降低設備的表面溫度。,返回,防爆產(chǎn)品設計的

6、通用要求,1.防爆外殼材料,1.1 金屬材料,常用的有鑄鋼、鑄鐵、焊接鋼板、鑄鋁合金、不銹鋼等材料。如采用鑄鋁合金時，對類電氣設備外殼，鋁、鈦和鎂的總含量不允許大于15%（質(zhì)量比），且鈦和鎂的總含量不允許超過6%；對類電氣設備外殼，含鎂量不允許超過6%（質(zhì)量比）。金屬外殼的厚度：對隔爆型外殼，應能承受內(nèi)部爆壓和外部沖擊能量的考核；對其它防爆類型外殼，應能承受外部沖擊能量的考核。,1.2 塑料材料,塑料外殼在增安型電氣設備和本質(zhì)安全型電氣設備用的較多。主要考慮結(jié)構(gòu)輕便，抗環(huán)境化學腐蝕能力優(yōu)的特點。但材料的老化和變形是塑料制品的關鍵缺陷。某些塑料能克服以上的缺點，如,DMC、SMC,塑料制品已大量

7、在防爆電氣產(chǎn)品的外殼中使用。,選用塑料牌號時要考慮材料的熱穩(wěn)定性至少比設備產(chǎn)生表面溫度高20,K；,低溫特性至少比設備使用環(huán)境溫度下限低5-10,K,的條件下能耐規(guī)定的沖擊或跌落試驗不損壞。,對移動電氣設備及可能被摩擦或擦拭的塑料表面要考慮靜電荷的影響，這可按表2的要求來進行設計。,下一頁,2、緊固件,2.1 設計原則,2.1.1 緊固件的尺寸和材料要滿足防爆類型的結(jié)構(gòu)要求，如隔爆型設備緊固件的抗拉強度要承受爆炸壓力；增安型和其它設備的緊固件應保證外殼充分壓緊，達到規(guī)定的防護等級。2.1.2 鋁合金和塑料外殼的緊固件如采用輕金屬或塑料制的螺栓，則螺栓的材料和螺紋形狀要滿足緊固要求就可使用。,2

8、.1.3緊固件的緊固應保證只能用專用工具才能開啟的結(jié)構(gòu)。,2.2 特殊緊固件,按,GB3836.1-2000,第9.1條規(guī)定。,下一頁,3、粘接材料,防爆電氣部件之間需用樹脂復合物進行粘接來達到規(guī)定的接合強度時，應考慮復合物的配方和工藝，并應考慮粘接材料的極限溫度至少應比設備最高表面溫度高20,K。,4、電氣連接件和接線空腔,防爆電氣設備外部電纜或?qū)Ч艿囊?，除用永久電纜方法引入外，絕大部分在接線腔內(nèi)進行的。設計接線空腔時，應保證有足夠的尺寸，便于導線可靠連接。外殼的防爆型式要符合使用的爆炸性危險環(huán)境。,接線腔內(nèi)設置的接線端子，其導電螺栓的規(guī)格應有余量。,5、連接件,防爆電氣設備金屬外殼上應設

9、置內(nèi)、外接地連接件。外接地連接件應盡量靠近電纜引入裝置處，內(nèi)接地連接件應在接線腔內(nèi)。,連接件的尺寸應能至少和4,mm,2,以上的保護線可靠連接，并應有防松措施保證可靠壓緊，在接地連接件處應設置接地符號，以示正確連接。,有雙重絕緣和加強絕緣的電氣設備；有金屬導管連接的電氣設備，可不必設置接地連接件。6、電纜和導管引入裝置,電纜和導管引入裝置可以和防爆外殼制成一體，也可制成防爆部件（,Ex,元件）固定在防爆外殼上。關于電纜和導管引入裝置的技術要求見,GB3836.1-2000,附錄,D。,電氣設備上不裝電纜和導管的通孔須用封堵件封堵。,7.,Ex,元件,防爆外殼、接線端子、電流表、小型開關、小型按

10、鈕、指示燈、儀表顯示器引入裝置、等部件，如制成,Ex,元件，就可方便的安裝在增安型外殼內(nèi)，達到結(jié)構(gòu)輕巧，安裝維護方便的目的。,8.聯(lián)鎖裝置和警告牌,為防止防爆外殼帶電開蓋，應設置聯(lián)鎖裝置，其裝置應保證非專用工具不能打開的機構(gòu)。如無聯(lián)鎖裝置，應設置“嚴禁帶電開蓋”的警告牌。,9、標志,防爆電氣設備外殼明顯處上應有“,Ex”,或“,Ex+,防爆級別+溫度組別”標志的總標志。,防爆電氣設備應有銘牌，銘牌材料最好用黃銅或不銹鋼材料制造，厚度無具體要求，國外儀表用塑料表牌已廣泛使用，其粘膠材料質(zhì)量相當好。,銘牌至少應包括以下內(nèi)容：,9.1 制造廠名稱或注冊商標；,9.2 產(chǎn)品名稱和型號規(guī)格；9.3 防爆

11、標志；9.4 防爆合格證編號；,9.5 制造日期或出廠編號,9.6 環(huán)境溫度：-20,Ta 60*,當環(huán)境溫度為-20 40時，該項無要求。,返回,隔爆型電氣設備技術要求,隔爆型電氣設備是指具有隔爆外殼的電氣設備。防爆標志為“,d”。,隔爆外殼是指設備外殼能承受內(nèi)部可燃性混合物點燃爆炸而不損壞，外殼的任何接合面的間隙不會引起周圍爆炸性氣體環(huán)境的點燃。,隔爆型電氣設備的設計應符合,GB3836.1-2000,爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分：通用要求；,GB3836.2-2000,爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第2部分：隔爆型“,d”。,1.隔爆外殼的耐爆性,隔爆型電氣設備爆炸時其內(nèi)部會產(chǎn)生0.5

12、,MPa,-2.0MPa,的爆壓，將對殼壁產(chǎn)生沖擊力。當外殼材質(zhì)的強度不能滿足要求時，造成破損，所以外殼的抗拉強度及壁厚應達到要求。,隔爆型電氣設備的外殼材料均用金屬材質(zhì)制成。常用的有鋼板、鑄鋼、鑄鋁合金、鑄鐵等材料。當采用鑄鐵時，其牌號應不低于,HT250；,當采用鑄鋁時，應用抗拉強度不低于120,Mpa,，,含鎂量不低于6%的銅鋁合金。當外殼容積不大于0.01升時，可采用陶瓷材料制造；當外殼容積不大于2.0升時，可采用塑料材料制造，但塑料外殼的結(jié)構(gòu)強度受成型工藝及易自然老化的影響，一般用于外殼容積小于0.1升的隔爆部件,隔爆外殼由于要承受爆壓的沖擊力，因此其壁厚值相對其它防爆型式的外殼要大

13、。以鑄鋁殼體為例，容積不大于2.0升的外殼，殼壁厚度應在4.0-8.0,mm,之間，法蘭厚度應在8.0-12.0,mm,之間；壓鑄鋁外殼的壁厚由于致密度相對較高，其壁厚可設計得小一點。當容積大于4.0升時，須采用鑄鋼等黑色金屬材料。,隔爆型電氣設備在結(jié)構(gòu)設計時，要盡量避免壓力重疊現(xiàn)象。壓力重疊現(xiàn)象一般產(chǎn)生在包含兩個或多個空腔以小孔形式連通的外殼內(nèi)，當一個空腔引爆后，其火焰將向另一空腔傳播，由于火焰的前沿面比氣體傳播速度要慢，另一空腔首先進行氣體預壓，再進行點燃爆炸，這樣產(chǎn)生的爆壓比前一個空腔高數(shù)倍，將造成殼體的嚴重損壞。事實上，在同一空腔中，當電氣部件安裝不合理時也會產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象。,綜上所

14、述，外殼不宜制成以小孔連通的多空腔形式，殼內(nèi)電器元件的安裝也應避免將整腔分割成幾個小空腔。另外，外殼三維尺寸之比不宜過大。否則殼內(nèi)會產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象。,2.,隔爆外殼的隔爆性,隔爆外殼的隔爆性是建立在隔爆接合面對內(nèi)部的爆炸火焰有冷卻作用為理論基礎的。隔爆接合面的結(jié)構(gòu)應能保證熄滅間隙中的火焰，損失至少20%的熱量。為此隔爆接合面的寬度,L、,間隙（或直徑差）,i、,法蘭至殼體內(nèi)緣的距離,l,應符合,GB3836.2,表1-表4的規(guī)定，對于,C,外殼的螺紋隔爆接合面應符合表5的規(guī)定。隔爆面的表面粗糙度,Ra,應不低于6.3微米，隔爆螺紋的精度應不低于6,H/6g。,為了防銹防腐，隔爆面的表面應涂2

15、04-1油脂。,隔爆接合面的結(jié)構(gòu)形式有平面式、止口式、螺紋式。操縱桿和軸的配合屬于圓筒式結(jié)構(gòu)，它們分別應用于殼體與殼蓋的接合處；殼體與操縱桿的接合處；電機軸伸與端蓋的接合處；電纜或?qū)Ь€的引入裝置與殼體的接合處；儀表及顯示器窗與殼體的接合處等。對維修中不經(jīng)常打開的透明件襯墊應采用金屬或金屬包覆的可壓縮不燃材料制成，其厚度不小于2.0,mm。,接合面的寬度：外殼容積小于100,cm,2,時，不小于6.0,mm；,外殼容積大于100,cm,2,時，不小于9.5,mm。,還有一種膠粘接合面結(jié)構(gòu)。其膠粘材料應采用熱穩(wěn)定性能好的不燃材料。膠粘接合面的寬度：當外殼容積小于10,cm,2,時，不小于3.0,m

16、m；,當外殼容積小于100,cm,2,時，不小于6.0,mm；,當外殼容積大于100,cm,2,時，不小于10.0,mm。,3.隔爆外殼上的幾個主要零部件,1）緊固件,緊固件應有足夠的機械強度，當殼體爆炸時，不會引起螺栓斷裂。緊固件應有防銹、防松措施，以保證平面式隔爆接合面的間隙。為了避免外力對緊固螺栓的剪切，蓋和殼體接合處的外型尺寸必須一致。為了緊固牢靠，不允許用塑料或輕合金制造螺栓和螺母，也不允許在塑料外殼上直接攻螺孔。不透螺孔的深度應保證螺栓和螺孔緊固后，須留有大于2倍防松墊圈厚度的螺紋余量。不透螺孔的周圍及底部厚度須不小于螺栓直徑的三分之一，但至少有3.0,mm,的裕度。,工藝用透孔或結(jié)構(gòu)上必須穿透外殼的螺孔，應采用圓筒式或螺紋式隔爆型結(jié)構(gòu)將其堵住，外露的端頭須永久性固定。,2）,鎖裝置及警告牌,正常運行時會產(chǎn)生火花和電弧的電氣設備，須設置聯(lián)鎖裝置。聯(lián)鎖裝置的機構(gòu)應保證電源接通時殼蓋不能打開；殼蓋打開后，電源不能接通。,用螺栓緊固的外殼允許用警告牌代替聯(lián)鎖裝置。警告牌內(nèi)容：嚴禁帶電開蓋！,3）,透明件,透明件主要用于照明燈具的透明罩、儀表窗口、指示燈罩等部位。照明燈具的透明罩用