對(duì)于金屬材料來(lái)說(shuō),除機(jī)械性能外,主要是從它的機(jī)械火花點(diǎn)燃爆炸性氣體-空氣混合物的性能來(lái)考慮的。試驗(yàn)指出,金屬材料的材質(zhì)對(duì)機(jī)械火花的點(diǎn)燃性能有很大的影響。為了保證外殼材料不會(huì)發(fā)生機(jī)械火花的點(diǎn)燃現(xiàn)象,必須對(duì)外殼材料中所含的相關(guān)元素加以限制。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 3836. 1 《爆炸性環(huán)境第1 部分:設(shè)備通用要求》規(guī)定:
1.Ⅰ類(lèi)EPL Ma和EPL Mb電氣設(shè)備金屬外殼的材料成分
設(shè)備外殼的材料中鋁、鎂、鈦和鋯的總含量不允許超過(guò)15%(按質(zhì)量百分比計(jì)),并且鈦、鎂和鋯的總含量不允許超過(guò)7.5%。
上述要求不適用于由人攜帶的監(jiān)視儀表,但是,這些設(shè)備應(yīng)標(biāo)志 “X"并且特殊的使用條件應(yīng)說(shuō)明在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用期間的預(yù)防措施。
對(duì)于I類(lèi)手持式或支架式電鉆(及附帶插接裝置)、攜帶式儀器儀表、燈具的外殼,可采用抗拉強(qiáng)度須大于等于120 MPa,且按GB/T13813-2008規(guī)定的摩擦火花試驗(yàn)方法考核合格的輕合金制成。
2.Ⅱ類(lèi)電氣設(shè)備金屬外殼的材料成分
EPL Ga設(shè)備:鋁、鎂、鈦和鋯的總含量不允許超過(guò)10%(按質(zhì)量百分比計(jì)),而且鎂、鈦和鋯的總含量不允許超過(guò)7. 5%;
EPL Gb設(shè)備:鎂和鈦的總含量不允許超過(guò)7.5%;
EPL Gc設(shè)備:除風(fēng)扇、風(fēng)扇罩和擋風(fēng)板應(yīng)該符合Ⅰ區(qū)設(shè)備的要求以外,其他無(wú)特殊要求。
如果EPL Ga 或 Gb設(shè)備超過(guò)了材料界限,設(shè)備應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)的要求加標(biāo)志“X",并且安全使用的特殊條件應(yīng)包含足夠的信息使用戶確定設(shè)備特殊應(yīng)用的適應(yīng)性。例如:避免由于沖擊或摩擦產(chǎn)生點(diǎn)燃的危險(xiǎn)。
3.Ⅲ類(lèi)電氣設(shè)備金屬外殼的材料成分
EPL Da設(shè)備:鎂、鈦和鋯的總含量不允許大于 7.5%;
EPL Db設(shè)備:鎂、鈦和鋯的總含量不允許大于 7.5%;
EPL Dc設(shè)備:除風(fēng)扇、風(fēng)扇罩和擋風(fēng)板應(yīng)符合 EPL Db 的要求外,其他無(wú)要求。
如果EPL Da或 Db設(shè)備金屬外殼材料成分超過(guò)了上述界限,設(shè)備的證書(shū)編號(hào)后應(yīng)加標(biāo)志“X",并且安全使用的特殊條件應(yīng)包含足夠的信息使用戶確定設(shè)備特殊應(yīng)用的適應(yīng)性,如,避免由于沖擊或摩擦的點(diǎn)燃危險(xiǎn)。
當(dāng)外殼容積不大于2.0升時(shí),可采用塑料材料制造,但塑料外殼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)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。
當(dāng)外殼容積不大于0.01升時(shí),可采用陶瓷材料制造。
隔爆型電氣設(shè)備的外殼常用材料有:鋼板、鑄鋼、鑄鋁合金、鑄鐵等材料。除了材質(zhì)要求,對(duì)隔爆型外殼,應(yīng)能承受內(nèi)部爆壓和外部沖擊能量的考核。以鑄鋁殼體為例,容積不大于2.0升的外殼,殼壁厚度應(yīng)在4.0-8.0mm之間,法蘭厚度應(yīng)在8.0-12.0mm之間;壓鑄鋁外殼的壁厚由于致密度相對(duì)較高,其壁厚可設(shè)計(jì)得小一點(diǎn)。當(dāng)容積大于4.0升時(shí),須采用鑄鋼等黑色金屬材料。
根據(jù)2014年防爆會(huì)議紀(jì)要,殼體厚度必須≥3mm,這是要求。但在實(shí)際過(guò)程中要考慮加工、使用等過(guò)程中的損耗、腐蝕等情況。隔爆外殼的殼體厚度直接影響的產(chǎn)品的防爆性能,一般殼體厚度都在6mm以上,4mm厚度的外殼基本都利用加強(qiáng)筋提高強(qiáng)度。
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