在爆炸性環境中,除了使用電氣裝置外,還大量使用了非電氣裝置,如運輸機、空氣壓縮機、攪拌機、非電動運輸車輛等,在這些裝置中,採用了減速器、齒輪箱、皮帶輪、制動器等裝置。這些裝置雖然不使用電力,且本身無動力,但是在工作時有高速運動部件,使用過程中可能會由於碰撞而產生火花,由於摩擦、壓縮做功等而產生的高溫,對於爆炸危險場所來說,這些都是危險的點燃源,具有引燃環境中的爆炸性物質的危險。
實際上,這些裝置設計過程中已經考慮到這些危險,也採取了一些措施來減少危險的產生,如對減速器等採用油冷、密封的結構,將運動部件用防護罩保護,但是這些區域性的措施並不能從根本上解決非電氣裝置在爆炸性環境中使用時會產生火花、高溫的危險,尤其是這些裝置往往都是複雜的產品,一個裝置上同時有多個結構可能產生爆炸危險。
因此,在爆炸性環境中使用這些非電氣裝置也是需要防爆的。那麼,電氣裝置防爆的要求都有哪些呢?
一、隔爆型電氣裝置常見的失爆現象
電氣裝置的隔爆外殼失去了耐爆性或隔爆性(即不傳爆性)就是失爆。隔爆型電氣裝置常見的失爆現象有:
1.隔爆外殼嚴重變形或出現裂紋,焊縫開焊以及連線螺絲不齊全、螺扣損壞或擰入深度少於規定值,致使其機械強度達不到耐爆性的要求而失爆;
2.隔爆接檯面嚴重鏽蝕、由於機械損傷、間隙超過規定值、有凹坑、連線螺絲沒有壓緊等,達不到不傳爆的要求而失爆;
3.電纜進、出線口沒有使用合格的密封膠圈或根本沒有密封膠圈;不用的電纜接線孔沒有使用合格的密封擋板或根本沒有密封擋板而造成失爆;
4.在裝置外殼內隨意增加電氣元、部件,使某些電氣距離小於規定值,或絕緣損壞,消弧裝置失效,造成相間經外殼弧光接地短路、使外殼被短路電弧燒穿而失爆;
5.外殼內兩個隔爆腔由於接線柱、接線套管燒燬而連通,內部爆炸時形成壓力疊加、導致外殼失爆;外殼失爆主要是由於安裝、檢修質量不符合標準要求以及使用、維護不當等原因造成的。因此,必須嚴格保證隔爆質量標準要求,在安裝、使用、維護和檢修中,嚴格執行有關規定、標準、才能防止失爆。
目前國內的防爆標準有GB 3836系列和GB 12476系列,其規定的防爆措施分別適用於爆炸性氣體環境(含瓦斯氣體)和粉塵環境用電氣裝置,對非電氣裝置的防爆並不適用。為此,國家專門制定並出臺了GB 25286《爆炸性環境用非電氣裝置》系列標準。
二、GB 25285的2010版與EN 1127-1:2007
GB 25286的2010版參照參照EN 13463-1:2001等標準制定,而目前EN 13463-1已經更新為2009版。IEC釋出了ISO 80079系列標準,其中ISO 80079-36:2016綜合了EN 1127和EN 13463-1的內容,並更新了一些技術條款,而ISO 80079-37:2016標準則將EN13463的結構安全型“c”、控制點燃源型“b”、液浸型“k”的技術內容合併在一起,隔爆外殼型“d”、正壓外殼型“p”、外殼保護型“tD”這幾個防爆型式的要求直接採用IEC 60079系列中的相關標準。
三、防爆電氣隔爆接合面防鏽措施
1.塗防鏽油劑。在隔爆接合面上直接塗204-1 防鏽油。
2.塗磷化底漆。這是一種新的防鏽塗漆,能代替鋼鐵的磷化處理,其特點是:漆膜薄,且堅韌耐久,具有極強的附著力;塗抹方便,僅用半小時即可自然乾燥;漆膜不怕瓦斯爆炸時的瞬時高溫。
3.熱磷處理。隔爆接合面經熱的磷酸鹽溶液處理後,在金屬表面便形成一層難溶的金屬薄膜,即磷化膜,可防止隔爆面的氧化鏽蝕。
4.冷磷處理。隔爆接合面經大修後,一般採用冷磷處理,使其形成一層難溶的金屬氧化膜,以防止隔爆接合面氧化鏽蝕。
四、防爆殼體與防爆接合面的修復
殼體如果有裂紋,建議用新的相同零件更換;如果發現有小的通孔,可以用熔焊焊補。
隔爆接合面上如果有輕度鏽蝕,可以用煤油和抹布將鏽癍擦去,並且塗一薄層潤滑脂防鏽。
如果鏽蝕很嚴重,建議用除鏽劑除鏽,並且檢查接合面情況,如果隔爆間隙值大於圖紙的規定,但不超過防爆標準的規定,可以不加修理。如果隔爆面上區域性出現直徑不大於1mm,深度不大於1mm凹坑,在隔爆結合面長度不小於25mm時每平方釐米範圍內不超過3個,或者在隔爆結合面長度不小於12.5mm時每平方釐米範圍內不超過2個,也可以不加修理。
如果隔爆面上的機械劃痕的寬度和深度均不超過0.5mm,剩餘無傷隔爆面的有效長度不小於GB3836.2規定的三分之二,也可以不加修理,但劃痕的凸出部分應磨平。
四、隔爆面面上缺陷修補方法:
1、熔焊;
2、硬釺焊,例如對於鋼件和鑄鐵件採用銅焊補焊;
3、膠粘劑調入金屬粉粘補,例如採用環氧樹脂膠修補,要求膠粘劑對母金屬有附著性好,使用溫度在-30℃~ 150℃範圍不軟化、不收縮、不開裂。
如果隔爆接合面損壞嚴重,間隙超過防爆標準的規定,對於平面接合面,可以將損壞的一側磨平;對於圓筒型接合面,可以將一側輕微加工,另一側採用焊接﹑電鍍或鑲套的方法增添金屬,然後加工到規定尺寸。
對於活動接合面(例如轉軸﹑操作杆等)應該用熔焊或硬釺焊後磨平或鑲套的方法修理。
隔爆結合面上如果凹坑或劃痕超過上述規定,可以進行修補,但是下列情況之一者,不允許修補:
1、螺孔周圍5.0mm範圍內的缺陷;
2、隔爆面長度小於6.0mm範圍內的缺陷;
3、隔爆面的邊角處;
4、活動隔爆結合面;
5、隔爆面上有疏鬆現象的鑄件;
6、隔爆面上有裂紋。
五、結言:
GB 25286 系列標準在技術內容上修改並採用了EN13463《潛在爆炸性環境用非電氣裝置》歐洲標準系列,規定了用於氣體、蒸氣、薄霧與空氣,以及粉塵與空氣形成的潛在爆炸性環境中非電氣裝置設計、製造、檢驗和標誌的基本方法和要求。
中國GB25286系列標準和歐洲EN 13463對經過評定的裝置施加標誌時,需要明確所採取的防點燃措施,如Ex c IIB T4 Gb,而新版的ISO 80079標準,只需標註“h”即可,無需標明具體防點燃措施,這是因為非電氣裝置與電氣裝置的安全要求有所不同,例如採用本質安全型的進行保護的電路應當嚴格按防爆證明檔案上的要求進行引數匹配,而不得與非本質安全線路混接,用正壓外殼保護的裝置需要專門的保護氣路等;而非電氣裝置通常只需要安裝到位即可,裝置需要的保護電路通常已經配備到位,不需要額外的配置。
在爆炸性環境中,除了使用電氣裝置外,還大量使用了非電氣裝置,如運輸機、空氣壓縮機、攪拌機、非電動運輸車輛等,在這些裝置中,採用了減速器、齒輪箱、皮帶輪、制動器等裝置。這些裝置雖然不使用電力,且本身無動力,但是在工作時有高速運動部件,使用過程中可能會由於碰撞而產生火花,由於摩擦、壓縮做功等而產生的高溫,對於爆炸危險場所來說,這些都是危險的點燃源,具有引燃環境中的爆炸性物質的危險。
實際上,這些裝置設計過程中已經考慮到這些危險,也採取了一些措施來減少危險的產生,如對減速器等採用油冷、密封的結構,將運動部件用防護罩保護,但是這些區域性的措施並不能從根本上解決非電氣裝置在爆炸性環境中使用時會產生火花、高溫的危險,尤其是這些裝置往往都是複雜的產品,一個裝置上同時有多個結構可能產生爆炸危險。
因此,在爆炸性環境中使用這些非電氣裝置也是需要防爆的。那麼,電氣裝置防爆的要求都有哪些呢?
一、隔爆型電氣裝置常見的失爆現象
電氣裝置的隔爆外殼失去了耐爆性或隔爆性(即不傳爆性)就是失爆。隔爆型電氣裝置常見的失爆現象有:
1.隔爆外殼嚴重變形或出現裂紋,焊縫開焊以及連線螺絲不齊全、螺扣損壞或擰入深度少於規定值,致使其機械強度達不到耐爆性的要求而失爆;
2.隔爆接檯面嚴重鏽蝕、由於機械損傷、間隙超過規定值、有凹坑、連線螺絲沒有壓緊等,達不到不傳爆的要求而失爆;
3.電纜進、出線口沒有使用合格的密封膠圈或根本沒有密封膠圈;不用的電纜接線孔沒有使用合格的密封擋板或根本沒有密封擋板而造成失爆;
4.在裝置外殼內隨意增加電氣元、部件,使某些電氣距離小於規定值,或絕緣損壞,消弧裝置失效,造成相間經外殼弧光接地短路、使外殼被短路電弧燒穿而失爆;
5.外殼內兩個隔爆腔由於接線柱、接線套管燒燬而連通,內部爆炸時形成壓力疊加、導致外殼失爆;外殼失爆主要是由於安裝、檢修質量不符合標準要求以及使用、維護不當等原因造成的。因此,必須嚴格保證隔爆質量標準要求,在安裝、使用、維護和檢修中,嚴格執行有關規定、標準、才能防止失爆。
目前國內的防爆標準有GB 3836系列和GB 12476系列,其規定的防爆措施分別適用於爆炸性氣體環境(含瓦斯氣體)和粉塵環境用電氣裝置,對非電氣裝置的防爆並不適用。為此,國家專門制定並出臺了GB 25286《爆炸性環境用非電氣裝置》系列標準。
二、GB 25285的2010版與EN 1127-1:2007
GB 25286的2010版參照參照EN 13463-1:2001等標準制定,而目前EN 13463-1已經更新為2009版。IEC釋出了ISO 80079系列標準,其中ISO 80079-36:2016綜合了EN 1127和EN 13463-1的內容,並更新了一些技術條款,而ISO 80079-37:2016標準則將EN13463的結構安全型“c”、控制點燃源型“b”、液浸型“k”的技術內容合併在一起,隔爆外殼型“d”、正壓外殼型“p”、外殼保護型“tD”這幾個防爆型式的要求直接採用IEC 60079系列中的相關標準。
三、防爆電氣隔爆接合面防鏽措施
1.塗防鏽油劑。在隔爆接合面上直接塗204-1 防鏽油。
2.塗磷化底漆。這是一種新的防鏽塗漆,能代替鋼鐵的磷化處理,其特點是:漆膜薄,且堅韌耐久,具有極強的附著力;塗抹方便,僅用半小時即可自然乾燥;漆膜不怕瓦斯爆炸時的瞬時高溫。
3.熱磷處理。隔爆接合面經熱的磷酸鹽溶液處理後,在金屬表面便形成一層難溶的金屬薄膜,即磷化膜,可防止隔爆面的氧化鏽蝕。
4.冷磷處理。隔爆接合面經大修後,一般採用冷磷處理,使其形成一層難溶的金屬氧化膜,以防止隔爆接合面氧化鏽蝕。
四、防爆殼體與防爆接合面的修復
殼體如果有裂紋,建議用新的相同零件更換;如果發現有小的通孔,可以用熔焊焊補。
隔爆接合面上如果有輕度鏽蝕,可以用煤油和抹布將鏽癍擦去,並且塗一薄層潤滑脂防鏽。
如果鏽蝕很嚴重,建議用除鏽劑除鏽,並且檢查接合面情況,如果隔爆間隙值大於圖紙的規定,但不超過防爆標準的規定,可以不加修理。如果隔爆面上區域性出現直徑不大於1mm,深度不大於1mm凹坑,在隔爆結合面長度不小於25mm時每平方釐米範圍內不超過3個,或者在隔爆結合面長度不小於12.5mm時每平方釐米範圍內不超過2個,也可以不加修理。
如果隔爆面上的機械劃痕的寬度和深度均不超過0.5mm,剩餘無傷隔爆面的有效長度不小於GB3836.2規定的三分之二,也可以不加修理,但劃痕的凸出部分應磨平。
四、隔爆面面上缺陷修補方法:
1、熔焊;
2、硬釺焊,例如對於鋼件和鑄鐵件採用銅焊補焊;
3、膠粘劑調入金屬粉粘補,例如採用環氧樹脂膠修補,要求膠粘劑對母金屬有附著性好,使用溫度在-30℃~ 150℃範圍不軟化、不收縮、不開裂。
如果隔爆接合面損壞嚴重,間隙超過防爆標準的規定,對於平面接合面,可以將損壞的一側磨平;對於圓筒型接合面,可以將一側輕微加工,另一側採用焊接﹑電鍍或鑲套的方法增添金屬,然後加工到規定尺寸。
對於活動接合面(例如轉軸﹑操作杆等)應該用熔焊或硬釺焊後磨平或鑲套的方法修理。
隔爆結合面上如果凹坑或劃痕超過上述規定,可以進行修補,但是下列情況之一者,不允許修補:
1、螺孔周圍5.0mm範圍內的缺陷;
2、隔爆面長度小於6.0mm範圍內的缺陷;
3、隔爆面的邊角處;
4、活動隔爆結合面;
5、隔爆面上有疏鬆現象的鑄件;
6、隔爆面上有裂紋。
五、結言:
GB 25286 系列標準在技術內容上修改並採用了EN13463《潛在爆炸性環境用非電氣裝置》歐洲標準系列,規定了用於氣體、蒸氣、薄霧與空氣,以及粉塵與空氣形成的潛在爆炸性環境中非電氣裝置設計、製造、檢驗和標誌的基本方法和要求。
中國GB25286系列標準和歐洲EN 13463對經過評定的裝置施加標誌時,需要明確所採取的防點燃措施,如Ex c IIB T4 Gb,而新版的ISO 80079標準,只需標註“h”即可,無需標明具體防點燃措施,這是因為非電氣裝置與電氣裝置的安全要求有所不同,例如採用本質安全型的進行保護的電路應當嚴格按防爆證明檔案上的要求進行引數匹配,而不得與非本質安全線路混接,用正壓外殼保護的裝置需要專門的保護氣路等;而非電氣裝置通常只需要安裝到位即可,裝置需要的保護電路通常已經配備到位,不需要額外的配置。