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阻火元件式隔爆結構和安全要求
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| 發布時間：
2020/1/8 |
一般情況下，阻火元件式隔爆結構是由阻火元件和支持悻組成的，而且它們之間也保持著隔爆性能。將這樣的隔爆結構安裝在隔爆型電氣設備的外殼生，就構成了隔爆外殼的一部分。當然，有時用隔爆外殼的殼壁作為阻火元件的支持件也是允許的，將阻火元件鑲嵌在隔爆外殼的殼壁上就構成了這里所說的阻火元件式隔爆結構。
按照阻火元件結構的不同，阻火元件式隔爆結構分為金屬格網式隔爆結構、金屬微孔式隔爆結構、金屬疊片式隔爆結構等。在這里，僅以這3種隔爆結構為代表予以簡要地討論。
(1)阻火元件的結構
1)金屬格網式隔爆結構
金屬格網式隔爆結構(圖16)是一種用金屬同疊加起來防止爆炸生成物竄出隔爆外殼的隔爆結構。這種黑爆結構的阻火元件就是疊加起來的金屬網。通常情況下。金屬網應該用銅合金[對于乙炔環境，銅的含量不應該超過60％(質量分數)]或不銹鋼制成。
 防爆電器設計人員應該選擇合適的金屬網目數和確定疊加的金屬網層數。
在金屬網的目數確定之后，阻火元件中金屬網的疊細層數為1.5倍試驗確定的最小不傳爆層數。
2)金屬微孔式隔爆結構
金屬微孔式隔爆結構(圖17)按照形成“微孔”工藝的不同，又可分為燒結金屬式的和金屬泡沫式的。這種隔爆結構的阻火元件就是具有一定厚度的“微孔金屬”板。
圖16金屬格網式隔爆結構
這樣的“微孔金屬”板內部有很多“氣泡”。這些氣泡相互之間是連通的，形成了流體能夠通過的通道。在條件合適的情況下，它能夠阻止爆炸生成物通過。
“微孔金屬”板可以用銅金金制成，也可以用不銹鋼制成。
3)金屬疊片隔爆結構
金屬疊片式隔爆結構由一組相互之間保持一定間隙的金屬板和與之連接在一起的金屬外殼組成，如圖所示。
圖17金屬微孔式隔爆結構
金屬疊片式隔爆結構常常安裝在與隔爆型(防爆電器)設備相連的流體輸送管道中，與流體輸送管道一起構成隔爆型(電氣)設備的一部分。這種隔爆結構主要用于連續的大流量的氣體或液體輸送，因而，其結構不僅要符合隔爆性能的要求，而且還要滿足流體輸送流量的要求。
所以。人們在設計和制作這種隔爆結構時必須確定：
①隔爆結構參數：疊片之間的間隙一般不應該大予0.5mm，疊片長度(在流體流動方向上)不應該小于50mm(按照防爆級別可適當地加長，以試驗為準，并且還應該考慮1.5倍的安全系數)，疊片厚度不應該小于1mm。
②疊片寬度和疊片數量：疊片式隔爆結構的流體通過能力必須等于輸送管道的通過能力，也就是說，疊片之間的間隙截面積的總和不應該小于輸送管道的橫截面積，而且至少是它的1.25倍值。據此人們就可以計算出所需的(不同)疊片寬度和所需的疊片數量。
③疊片形狀和表面粗糙度：為減小疊片對流體的器壁吸附阻滯作用，疊片迎流體端應該制成流線型，疊片的表面應該盡可能光滑。
④材料：疊片式隔爆結構的金屬疊片應該能夠承受所通過液體或氣體的長期侵蝕作用。
這里需要指出的是，在疊片間隙、疊片寬度和疊片數量確定之后，人們應該以試驗來確定疊片長度。只是在試驗時要調整疊片長度，以獲得最小不傳爆長度。在圖1.18中表示的阻火元件(5)由幾個疊片單元疊加在一起，就是調整疊片長度的一種方法。
(2)阻火元件的參數
阻火元件式隔爆結構沒有標準規定的參數值。不管什么樣的阻火元件，所有參數都必須通過一定數量的試驗來確定。
在試驗時，試驗人員應該將被試隔爆結構安裝在一個容積雋8L的球形試驗辨殼上。點燃源安裝在球形實驗外殼的中心。
試驗在實驗宣環境條件下進行。
防爆電器試驗人員應談首先將這樣的試驗裝置安放在爆炸試驗罐中，然后對試驗裝置和試驗罐充入試驗氣體混合糟。按照麓試阻火元件式隔爆結構的類別和防爆級別，試驗氣體混合物的種類和最易傳爆濃度《體積分敦)分瞞采用：
①對于I類設備，甲烷，8.2％。
⑦對于ⅡA組設備，丙烷，4.2％。
③對于ⅡB組設備，乙烷，6.5％。
④對于Ⅱc級設備，氫.27％；乙炔，8.5％。
對于每一種試驗樣品（格網目數，層數，金屬絲直徑；密度，最大通氣孔直徑，通孔率，厚度；疊片長度)，試驗人員應該進行50次點燃試驗。假若在50次試驗中至少發生一次“傳爆”點燃，但是“傳爆”點燃次數不超過25次，則可以認為試驗樣品的層數(金屬格網式照火元件)、厚度(金屬微孔式阻火元件)或長度(金屬疊片式阻火元件)，為臨界不傳爆層數、臨界不傳爆厚度或臨界不傳爆長度。
接著，用臨界不傳爆層數、臨界不傳爆厚度或臨界不傳爆長度的1.1倍值再進行上述的50次試驗，若不發生傳爆，則此層數、厚度或長度被定義為最小不傳爆層數、最小不傳爆厚度或最小不傳爆長度。否剛，試驗人員應該繼續增減層數、厚度或長度進行試驗，直至被試層數、厚度或長度不發生傳爆為止。
最小不傳爆層數、最小不傳爆厚度或最小不傳爆長度的1.5倍值即是阻火元件式隔爆結構的實際結構值。
結論計算和試驗研究告訴人們，“50次點燃試驗中至少發生一次外部點燃，但是外部點燃次數不超過25次”這種評價原則，對于確定阻火元件式隔爆結構的實際結構值是很可靠的，而且也是很實用的。人們在早年間的試驗研究中采用40目韻不銹鋼鋼絲網制作這種結構時，10層疊加起來就可以通過ⅡB級試驗。
這里還需特別指出的是，阻火元件還必須具有很好的耐熱性，耍經受住爆炸火焰的燒蝕，尤其是用金屬網作為阻火元件時。
此外，還需說明的是，這里所討論的前兩種阻火元件只適用于非連續性氣流的情況。至于其他情況，例如，在連續性流體(包括氣體、液體)情況下，除隔爆性能外。主要是考慮阻火元件的抗燒蝕性和危險溫度可能造成的危險，贊如上述最后一種阻火元件。
除了上述的這些阻火元件式隔爆結構外，還有一些其他的結構可用于隔爆型電氣設備上，倒如，金屬波紋板式隔爆結構、鋼珠式隔爆結構簿。這些結構都必須通過試驗來確定其隔爆性能。
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