余秀玉
一、防爆基礎(chǔ)知識
1、防爆等級分為三類:
I類:煤礦井下電氣設(shè)備。
II類:除煤礦、井下之外的所有其它爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備,II類又可分為IIA、IIB、IIC類。標(biāo)志IIB的設(shè)備可適用于IIA設(shè)備的使用條件;標(biāo)志IIC類的設(shè)備可適用于IIB和IIA類設(shè)備的使用條件(即IIC > IIB > IIA)。
III類:除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境電氣設(shè)備。IIIA類:可燃性飛絮;IIIB類:非導(dǎo)電性粉塵;IIIC類:導(dǎo)電性粉塵。
2、防爆的型式:隔爆型(間隔防爆)、增安型、本質(zhì)安全型、正壓外殼型、澆封型、液浸型、充砂型、“n”型、外殼保護(hù)型。
3、防爆儀表常用到的防爆標(biāo)志符號:
① Ex:防爆標(biāo)記
② da:僅適用于可燃?xì)怏w檢測的觸媒傳感器,隔爆外殼對應(yīng)于EPL Ca或Ma;db:比較常見,是標(biāo)準(zhǔn)版本前的隔爆型,隔爆外殼對應(yīng)于EPL Gb或Mb;dc:適用于電氣設(shè)備的開關(guān)觸點(diǎn)和EX元件。
③ II:代表產(chǎn)品的使用區(qū)域,一般分為“I”,“II”和“III”,分級只針對隔爆型和本質(zhì)安全型。IIA類:代表性氣體是丙烷;IIB類:代表性氣體是乙烯;IIC類:代表性氣體是氫氣,防爆等級最高。即:IIC > IIB > IIA 。
④ T1~T6:電氣設(shè)備的最高表面溫度組別符號,共6組,從≧450℃~≧85℃。
⑤ Ma:安裝在煤礦瓦斯爆炸性環(huán)境中的設(shè)備,具有“很高”的保護(hù)等級;Mb:安裝在煤礦瓦斯爆炸性環(huán)境中的設(shè)備,具有“高”的保護(hù)等級。
Ga:爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備,具有“很高”的保護(hù)等級,在正常運(yùn)行、出現(xiàn)故障或罕見故障時(shí)不是點(diǎn)燃源,對應(yīng)0區(qū);Gb:爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備,具有“高”的保護(hù)等級,在正常運(yùn)行或預(yù)期故障條件下不是點(diǎn)燃源;Gc:爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備,具有“一般”的保護(hù)等級,在正常運(yùn)行中不是點(diǎn)燃源,也可采取一些附加條件下不是點(diǎn)燃源。
Da: 爆炸性粉塵環(huán)境用設(shè)備,具有“很高”的保護(hù)等級,在正常運(yùn)行、出現(xiàn)預(yù)期故障或罕見故障條件下不是點(diǎn)燃源;Db:爆炸性粉塵環(huán)境用設(shè)備,具有“高”的保護(hù)等級,在正常運(yùn)行、出現(xiàn)預(yù)期故障或罕見故障條件下不是點(diǎn)燃源;Dc:爆炸性粉塵環(huán)境用設(shè)備,具有“一般”的保護(hù)等級,在正常運(yùn)行、出現(xiàn)預(yù)期故障或罕見故障條件下不是點(diǎn)燃源,也可以采取一些附加保護(hù)措施,保證在點(diǎn)燃源預(yù)期經(jīng)常出現(xiàn)的情況下不會形成有效點(diǎn)燃。
⑥ ia:在正常工作狀態(tài)下,電路中存在兩個故障時(shí),均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物,本質(zhì)安全型保護(hù)等級(EPL“ Ca或Ma”);ib:在正常工作狀態(tài)下,電路中存在一個故障時(shí),均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物,本質(zhì)安全型保護(hù)等級(EPL“ Gb、Mb”);ic:不考慮故障條件,所以測試中允許帶電池保護(hù)測試。
⑦ ma:澆封型保護(hù)等級(EPL“ Ma、Ga、Da”);mb:澆封型保護(hù)等級(EPL“ Mb、Gb、Db”);mc: 澆封型保護(hù)等級(EPL“ Gc、Dc”)。
4、爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域標(biāo)示與設(shè)備保護(hù)級別之間的關(guān)系:
舉例說明:
5、外殼防護(hù)等級:工業(yè)儀表常用代碼有IP65、IP66、IP67、IP68?!癐P”:國際防護(hù)代碼字母;第一位數(shù)字“6”:防止灰塵進(jìn)入殼體;第二位數(shù)字“5”:向外殼各方向噴水無有害影響;第二位數(shù)字“6”:向外殼各個方向強(qiáng)烈噴水無有害影響;第二位數(shù)字“7”:持續(xù)浸水,無有害影響;第二位數(shù)字“8”:連續(xù)潛水,無有害影響。
二、防爆儀表設(shè)計(jì)的通用要求
1、設(shè)計(jì)總原則:強(qiáng)度特性(即具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,能承受內(nèi)部的爆炸壓力而不損壞,也不產(chǎn)生防爆性能的永久性變形)、不傳爆特性(即外殼壁上所有與外界相通的接縫和孔隙小于相應(yīng)的最大試驗(yàn)安全間隙)。
2、銘牌不僅記載產(chǎn)品的基本信息,更可以間接的透露產(chǎn)品的品質(zhì),所以材料要有一定的防腐蝕性能,字跡清晰。需安裝在殼體最顯眼的位置,方便用戶后期的使用和維護(hù)。銘牌的內(nèi)容包括:制造商名稱或注冊商標(biāo)、制造商規(guī)定的產(chǎn)品型號標(biāo)識、符號Ex、保護(hù)等級符號、設(shè)備的Ex元件類別符號、頒發(fā)防爆合格證的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)名稱或標(biāo)志以及防爆合格證編號、有特殊要求時(shí)符號、檢驗(yàn)單位標(biāo)志、其它專用防爆標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的補(bǔ)充項(xiàng)目(如:本安參數(shù)等)、其它必要的信息。
3、殼體內(nèi)部設(shè)計(jì)要盡量避免殼內(nèi)產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象。不能制成以小孔連通的多空腔形式,電器元件的安裝也要避免將整腔分割成幾個小空腔。三維尺寸之比不能過大,盡量縮小外殼的尺寸,殼體外殼上不能有多余的孔。螺紋密封過程中產(chǎn)生的高應(yīng)力會使外殼破裂,所以殼體上不能用錐形螺紋孔(現(xiàn)場應(yīng)用中需要用到錐形螺紋時(shí),可以增加一個轉(zhuǎn)接頭,需要注意的是錐形螺紋的螺紋長度,加長后的螺紋,往往不是“完整”的螺紋形狀,沒有使用意義,只是起到能夠裝配的“保險(xiǎn)”作用),只能使用公制螺紋孔,螺紋具有至少8mm長且至少8整圈螺紋的螺紋長度。隔爆型殼體上必須有內(nèi)外接地、“嚴(yán)禁帶電開蓋”、“Ex”標(biāo)識。
4、電氣部份:本質(zhì)安全電路,連接外部的裸露導(dǎo)線距離之間至少6mm。安全分析時(shí)如果沒有考慮接地連接,距離接地部件至少3mm。還要考慮電氣間隙、爬電距離、接線的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。
三、小結(jié)
防爆儀表的設(shè)計(jì),需要結(jié)合現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境和用戶的具體需求,將防爆知識、機(jī)械知識、電氣知識融入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中,才能使產(chǎn)品得到市場的廣泛認(rèn)可。