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防爆認證中隔爆型電器設備外殼的耐爆性設計

返回列表 來源：發布日期： 2020.12.29

  防爆認證中隔爆外殼中產生的爆炸壓力受爆炸氣體混合物的濃度、外殼的容積及形狀、點火源的位置、接合面間隙、爆炸性氣體混合物的初始壓力及溫度等的影響。在低于最大爆炸壓力濃度時，爆炸壓力與混合物的濃度成正比;當外殼的容積增大時，其熱損失相對減小，爆炸壓力相對增高;就外殼的形狀而言，非球型容器比球型容器的爆炸壓力要低;點火位置偏離中心，其爆炸壓力會下降;接合面間隙增大，爆炸壓力將下降;爆炸性氣體混合物的初始壓力溫度提高，爆炸壓力將增大。
防爆認證中隔爆型電氣設備爆炸時其內部會產生大約0.5Mpa-2.0Mpa的爆壓，將對殼壁產生沖擊。當外殼材質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。
   防爆認證中隔爆型電氣設備的外殼常用材料有：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120Mpa，含鎂和鋯量不高于7.5%的材料。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，但塑料外殼的結構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。目前主要是使用鋁合金材質的防爆電氣產品居多，只有在現有壓鑄殼體尺寸不能滿足需求時，才采用鋼板或者不銹鋼材質。比如：防爆接線箱/盒、防爆插接裝置、防爆操作柱等防爆電器。
隔爆外殼由于要隨爆炸的沖擊力，因此其壁厚值相對其它防爆型式的外殼要大。以鑄鋁殼體為例，容積不大于2.0升的外殼，殼壁厚應在4.0-8.0mm之間，法蘭厚度應在8.0-12.0mm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。
  防爆認證中隔爆型電氣設備在結構設計時，要盡量避免壓力重疊現象。壓力重疊現象一般生產在包含兩個或多個空腔以小孔形式連通的外殼內，當一個空腔引爆后，其火焰向另一空腔傳播，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，這樣產生的爆壓比前一個空腔高數倍，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生壓力重疊現象。
因此，外殼不宜制成以小孔連通的多空腔形式，殼體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，否則殼內會產生壓力重疊現象。所以在設計防爆配電箱、防爆開關等產品時不建議尺寸做得太大，條件允許的情況下都會盡量縮小外殼的尺寸。