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关于GB25286系列标准

在爆炸性环境中,除了使用电气设备外,还大量使用了非电气设备,如运输机、空气压缩机、搅拌机、非电动运输车辆等,在这些设备中,采用了减速器、齿轮箱、皮带轮、制动器等装置。这些装置虽然不使用电力,且本身无动力,但是在工作时有高速运动部件,使用过程中可能会由于碰撞而产生火花,由于摩擦、压缩做功等而产生的高温,对于爆炸危险场所来说,这些都是危险的点燃源,具有引燃环境中的爆炸性物质的危险。

虽然在这些设备涉设计过程中已经考虑到这些危险,也采取了一些措施来减少危险的产生,如对减速器等采用油冷、密封的结构,将运动部件用防护罩保护,但是这些局部的措施并不能从根本上解决非电气设备在爆炸性环境中使用时会产生火花、高温的危险,尤其是这些设备往往都是复杂的产品,,一个设备上同时有多个结构可能产生爆炸危险,传统的防爆标准(GB3836系列和GB12476系列)所采取的防爆措施主要针对电气设备,对非电气设备不适用。因此,在此背景下,国家制定并出台了GB25286-2010《爆炸性环境用非电气设备》系列标准。

 

标准总体简述

该系列标准在技术内容上修改并采用了EN13463《潜在爆炸性环境用非电气设备》欧洲标准系列,规定了用于气体、蒸气、薄雾与空气,以及粉尘与空气形成的潜在爆炸性环境中非电气设备设计、制造、检验和标志的基本方法和要求。由于非电气设备工作时,各运动机构之间会发生高速的碰撞、摩擦,零部件由于故障或损坏而起设备超负荷运转,容器由于压力过大发生爆裂而引起二次危害,可能会产生高温、火花等点燃源,因此在防爆保护的原理上主要有以下几种方法来达到安全的目的:

1)防止点燃源产生,即设备本身不会产生高温或火花等点燃源,即使有也不会引起爆炸危险。

2)限制点燃源产生,在正常情况下不会产生点燃源的设备,在特定情况下会产生引起爆炸的点燃源,但是通过采取一定措施,使得设备不会发生引起爆炸的故障,或者故障不会使设备产生点燃源。

3)隔离点燃源与爆炸性环境,通过使用安全气体、液体或者外壳,将点燃源与爆炸性环境隔离,即使出现了点燃源,但是由于没有和爆炸性环境接触,也不会引起环境爆炸。

根据这些方法,结合设备的工作特点,目前GB25286系列标准主要有这样几种防爆型式:

  (1)限流外壳型(fr),

  (2)隔爆外壳型(d),

  (3)固有安全型(g),

  (4)结构安全型(c),

  (5)控制点燃源型(b),

  (6)正压型(p),

  (7)液浸型(k)

下面分别介绍这几种防爆型式的特点和它们采取的防爆措施。

 

各防爆型式原理及常用方案

1限流外壳型的原理是假定通风和扩散不会造成显著的短时气体置换,只有当外壳内外存在压差时,才会出现内外气体通过密封进行置换。因此对外壳进行有效密封,但不必达到气密,也可阻止周围的爆炸性环境接近其内部的点燃源。在产品设计时,可以给有点燃源的设备加装一个具有一定防护能力的外壳,具备密封的效果,从而隔绝外壳内部空气和环境中爆炸性气体或粉尘的交换,达到防爆的目的。由于这种结构的设备相对比较简单,可靠性低,因此仅适用EPLGcEPLDc级设备。其防爆标志为:Exfr。

2隔爆外壳型的原理是气体或蒸气可以通过接合面或法兰进入外壳,如果外壳内部爆炸性环境被点燃,外壳既不会有明显变形,火焰也不会通过接合面或法兰传到外部的爆炸性环境中。这一原理与隔爆型电气设备的原理一样,因此结构的要求、试验方法等也均与GB3836.22010一样。这一结构典型方案有:摩擦离合器、制动器衬面、热催化元件等,都是将这些在工作时会产生火花、高温的部件用一个隔爆外壳保护,从而达到防爆安全的要求。其防爆标志为:Exd。

3固有安全型类似本质安全型,但是由于非电气设备点燃源产生的原因复杂,无法像电气设备那样明确参数、测试方法等,目前标准暂未发布。

4正压型也由于类似的原因,标准暂未发布。

5结构安全型的原理是选择正常工作条件下不含点燃源的设备类型,然后应用合理的工程原理,使机械故障可能造成引燃温度或引燃火花的危险降低到非常低的水平。典型方案有:空压机装过滤器,防止粉尘进入压缩腔;使用耐碳化的润滑油,使得空压机内部工作时不会由于润滑油的高温而发生积碳,从而不会引起空压机的燃烧进而导致爆炸事故。其防爆标志为:Exc。

6控制点燃源型的原理是在设备中加入传感器,探测即将发生的危险条件,在潜在点燃源转变为有限点燃源之前,在条件恶化的早期阶段启动控制措施。典型方案为采用减压阀、熔断插销、温度调节阀等保护装置,当设备出现非正常工作情况,压力或温度还未达到危险压力或点燃温度时,提前采取措施,如释放压力、切断装置与动力源的连接、断开电源等,使得潜在的点燃源不会引起爆炸危险。其防爆标志为:Exb

7液浸型的原理是使潜在点燃源浸没在保护液中,或用保护液形成流动膜连续覆盖它们,使潜在点燃变成无效。保护液可以是实际的工艺液体本身。典型方案有充油式齿轮箱;浸在油中的盘式制动器,将齿轮或制动器浸没在油中,即可以起到冷却的效果,又可以将齿轮等碰撞产生的火花熄灭,从而防止爆炸。其防爆标志为:Exk。 

 



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