隔爆型设备在中天合创鄂尔多斯示煤炭深加工示范项目中的应用
冯帅豪
上海宝临防爆电器有限公司 上海宝山
摘要：本文简述了隔爆型电气设备的原理，分析了设备在应用中的设计规范和相关要求。最后通过宝临隔爆型设备在中天合创鄂尔多斯示煤炭深加工示范项目的实例介绍，简述了隔爆型电气设备在危险区域防爆的功能的实现。
关键词：隔爆型电气设备，隔爆型，耐爆型，中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目
1概述
“中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目”坐落于鄂尔多斯市乌审旗图克工业园区，目前是世界上最大的煤制烯烃项目，他引进了美国GE气化技术，德国林德甲醇洗净化技术以及鲁奇公司的甲醇合成技术，由中石化炼化工程与中石油化工股份有限公司合作开发的SMTO技术，是打造新型煤化工的标志性项目，其所需的防爆电器防爆灯具产品技术等级要求高，产品性能稳定，工艺精细。
隔爆型电气设备是指具有能承受内部的爆炸压力，并能阻止爆炸火焰向周围环境传播的隔爆外壳的电气设备，防爆标志为“d”。。
隔爆外壳应有耐爆性及隔爆性两种性能。
2.1 隔爆外壳的耐爆性
隔爆外壳中产生的爆炸压力受爆炸性气体混合物的浓度、外壳的容积及形状、点火源的位置、接合面间隙、爆炸性气体混合物的初始压力及温度等的影响。爆炸压力与混合物的浓度成正比；外壳的容积增大时，爆炸压力相对增高；非球型容器比球型容器的爆炸压力要低；点火位置偏离中心，其爆炸压力会下降；接合面间隙增大，爆炸压力将下降；爆炸性气体混合物的初始压力及温度提高，爆炸压力将增大。
隔爆型电气设备的外壳材料均用金属材质制成。当外壳容积不大于0.01升时，可采用陶瓷材料制造；当外壳容积不大于0.2升时，可采用塑料材料制造。
铸铝隔爆外壳，容积不大于2.0升，壳壁厚度应在4.0-8.0mm之间，法兰厚度应在8.0-12.0mm之间；当容积大于4.0升时，宜采用铸钢或钢板等黑色金属材料。
压力重叠现象：在包含两个或多个空腔以小孔形式连通的外壳内，当一个空腔引爆后，其火焰将向另一空腔传播，由于火焰的前沿面比气体传播速度要慢，另一空腔首先进行气体预压，再进行点燃爆炸，产生的爆压比前一个空腔高数倍，在同一空腔中，当电气部件安装不合理时也会产生压力重叠现象。
外壳不宜制成以小孔连通的多空腔形式，壳内电器元件的安装也应避免将整腔分割成几个小空腔。另外，外壳三维尺寸之比不宜过大。否则壳内会产生压力重叠现象。
2.2 隔爆外壳的隔爆性
隔爆外壳部件的配合部分称隔爆接合面，其接合缝隙称隔爆接合面间隙。
隔爆外壳的隔爆性是隔爆接合面对内部的爆炸火焰有冷却作用。能保证熄灭间隙中的火焰，损失至少20%的热量。隔爆接合面的宽度L、间隙（或直径差）i、法兰至壳体内缘的距离l及螺纹隔爆接合面应符合GB3836.2的规定。隔爆面的表面粗糙度Ra应不低于6.3微米，隔爆螺纹的精度应不低于6H/6g。为了防锈防腐，隔爆面的表面应涂204-1油脂。
隔爆接合面的结构形式取决于隔爆的级别（ⅡA、ⅡB、ⅡC），有：平面式、圆筒式、止口式、螺纹式、曲路式以及胶粘密封等型式。下表列举螺纹隔爆面的参数。
2.3胶粘接合面：隔爆外壳的部件可以直接粘合在外壳壁上，与后者构成不可分的组件，或者粘合到金属框架内，使组件能作为一个整体更换，不损坏粘合。
胶粘材料应采用热稳定性能好、的不燃材料。
粘接接合面用于保证由它们组成的隔爆外壳的密封。
从容积V的隔爆外壳内侧到外侧穿越粘接接合面的最短路径应该是：
如果V≤10cm3 时，不小于3 mm;
如果10cm3＜V≤100cm3 时，不小于6 mm;
如果V＞100cm3 时，不小于10 mm。
3隔爆外壳上的几个主要零部件
3.1 紧固件
紧固件应有足够的机械强度，紧固件应有防锈、防松措施，以保证平面式隔爆接合面的间隙。用螺栓紧固时，只需将弹簧垫圈压平即可，不宜拧得太紧。
不透螺孔的深度应保证螺栓和螺孔紧固后，须留有大于2倍防松垫圈厚度的螺纹余量。不透螺孔的周围及底部厚度须不小于螺栓直径的三分之一，但至少有3.0mm的裕度。
3.3 透明件
透明件主要用于照明灯具的透明罩、仪表窗口、指示灯罩等部位。照明灯具的透明罩用钢化玻璃、高硼玻璃制成；仪表窗口用的透明件采用钢化玻璃和高强度聚碳酸酯塑料制成。能承受规定的冲击试验及外壳耐压试验。
隔爆外壳上固定透明件的方法有胶粘式、衬垫式两种。衬垫式结构只能用于ⅡA、ⅡB级，而胶粘结构可用于ⅡA、ⅡB和ⅡC级。
3.4 引入装置
引入装置是电缆或导线进出电气设备的防爆部件。按其结构分有橡胶密封圈式、填料密封式、带螺纹的电缆引入方式之分。
密封圈的压紧件有压紧螺母式及压盘式两种结构，均用金属材料制成。 填料密封式引入装置是在引入装置内充填热固性混合填料，其最小轴向长度应为20mm。 带螺纹的电缆引入装置的隔爆螺纹至少有6扣螺纹，并至少有8mm长度。
3.5 衬垫
隔爆外壳上的衬垫有两种形式：防爆用的衬垫，应采用金属或金属包覆的可压缩不燃材
料；防护用的衬垫，应采用橡胶或塑料的可压缩不燃材料，且不能计算在隔爆接合面内。
3.6 接线盒
有电火花及危险高温的电气设备应设置接线盒，构成间接引入方式。
3.7 接地连接件
隔爆外壳上应有内、外接地，连接件的尺寸应压紧4.0mm2铜芯线，并有防松、防腐措施。
4 参考资料
GB3836.2爆炸性环境 第2部分：由隔壁外壳“d”保护的设备
作者简介：冯帅豪，任职上海宝临防爆电器有限公司
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