7 转轴和轴承
凡是转轴穿过隔爆外壳壁的地方均应设置隔爆轴承盖。该轴承盖应设计成不能因轴承的磨损或偏心而受到磨损。
轴承盖可以是圆筒式(见图16),曲路式(见图1)或浮动式(见图17)。
火焰通路长度和直径间隙应根据下述各条要求按表1~表4取相应数值。
旋转电机转轴的最小单边间隙K(见图18),对I类、IIA类和IIB应不小于0.075mm,对IIC应不小于0.05mm。
7.1滑运轴承
带有滑动轴承的隔爆轴承盖的火焰通路长度,当转轴直径不大于25mm时,应不小于转轴直径;当转轴直径大于25mm时,应不小于25mm。
如果在带有滑动轴承的旋转电机上采用圆筒式或曲路式轴承盖,并且定转子间的单边间隙大于轴承盖所允许的单边间隙位移时,则轴承盖应由无火花材料(如黄铜)制成(见图19和图20)。该要求不适用于浮动式轴承盖。
IIC旋转电机不允许采用滑动轴承。
7.2滚动轴承
装有滚动轴承的转轴轴承盖其最大单边间隙计算值“m”(见图18)不得超过表1~表4中轴承盖的允许最大间隙的三分之二。
7.3轴承盖
在确定带有油封槽的轴承盖的火焰通路长度时,其油封槽部分不应计算在内。轴承盖末端长度应不小于表1~表4中规定的相应值(见图16)。
直径间隙不应超过表1~表4中规定的相应数值,但不应小于0.10mm
8 透明件
除本标准的要求外,透明件(如观察窗和灯具的透明罩)应承受GB 3836.1中的有关试验。
8.1材料
透明件可采用玻璃或其他物理化学性能稳定,且能有效承受设备额定条件下的最高温度的材料制成。
8.2 透明件的安装
8.2.1 用来固定透明件的密封材料、胶粘材料或衬垫应满足第5.4和第5.5条的规定。
8.2.2 透明件应按下述方法之一进行安装:
a) 透明件可以直接密封在外壳内,与它形成一个整体;
b) 透明件可以用或不用衬垫直接紧固在外壳内;
c) 透明件可以密封或胶粘在一个框架上,框架紧固在外壳内,这样使观察窗可作为一个整体部分进行更换,而不需要在现场进行密封处理。
8.2.3 应采取预防措施使安装的透明件不会产生不适当的内部机械应力。
9 呼吸装置和排液装置
9.1 如果因技术上的原因而需要呼吸装置和排液装置,那么它的结构不应在使用中失去安全性(例如由于粉尘或涂料的堆积)。不应采用故意增大接合面间隙的方法作为呼吸和排液措施(见附录B)。
9.2 构成通道的开孔尺寸与那些用试验(如本标准中所规定的)证明已是隔爆的尺寸相比,还应有一定的安全裕度。
9.3 如果装置是可拆卸的结构,则应设计成在缩小或增大构成通道的开孔后,都不能使部件重新装配的结构.
10 紧固件
10.1 当采用可拆卸螺钉或螺栓紧固隔爆外壳的任何部件时,这些螺钉或螺栓孔不应穿透外壳壁。孔周围的金属厚度应不小于孔径的三分之一,且至少为3 mm。
10.2 当螺钉或螺栓没有垫圈而完全拧入孔内时,螺钉或螺栓尾部与螺孔的底部之间应留有螺纹裕量。
10.3 若为了制造方便而钻孔穿透外壳壁时,该孔应用接合面符合表5要求的螺塞将其堵住。螺塞应按 10.4所述的方法固定。
10.4 永久固定在外壳上的螺钉或螺栓应可靠地焊接或铆接,或是采用某些等效方法固定。
10.5 一般情况下,应采取防止紧固件因振动而松脱的措施。
10.6 I类外壳,用来把门、盖和堵板紧固在外壳上的紧固件应符合GB 3836.1中特殊紧固件的要求。
11 外壳机械强度
11.1 隔爆外壳应能承受第三篇所规定的内部试验压力而不发生损坏或引起外壳结构强度降低或接合面处间隙产生永久性增大使其超过表1~表4中的规定间隙值的变形。
I类设备的外壳材质还应符合附录C中的补充规定。
11.2 当两个或多个隔爆外壳组合在一起时,本标准的规定既适用于每个单独外壳,也适用于它们之间的隔板及穿过隔板的接线端子或操纵杆。
11.3 当外壳是由两个或多个连通空腔组成,或是被设备内部的部件隔开时,则可能产生压力重叠(见3.8的定义)。这将会造成压力急剧上升并且会超过预计的最大压力。为此应尽可能使外壳内部的形状能消除压力重叠现象。如果不可能避免压力重叠现象,则应提高外壳的机械强度。
11.4 当某种液体产生爆炸性混合物的危险高于隔爆外壳的设计能力时,隔爆外壳内不应使用该液体。
12 电缆和导线的引入及连接
12.1 电缆和导线可按下述两种方法之—进行连接:
a)间接引入,用接线盒或插接装置连接的方式;
b)直接引入,用接入主外壳内的连接方式。
I类设备采用直接引入方法时应符合附录C的补充规定。
无论采用哪种引入方式。均应采取措施防止电缆受拖拉或扭转时损坏接线端子。
12.2 用导管引入的设备,应设置有螺纹啮合扣数至少为5扣的螺纹接头。
12.3 间接引入
如果接线盒是隔爆型的,则应符合12.4的要求。如果是其他防爆型式,则应符合相应防爆型式的要求。此外,还应符合下列要求。
12.3.1 外部导线和电缆与主隔爆外壳内部电路之间应经过绝缘套管连接,该绝缘套管应符合第5章的规定并固定在分隔两腔的间隔板上。
12.3.2 可以用带有密封压盖的导线代替绝缘套管,该密封压盖不得改变外壳的隔爆性能。
12.3.3 如果插头和插座分开时不会改变外壳的隔爆性能,则允许采用该种结构的插接装置作为间接引入。
12.3.3.1 插接装置隔爆外壳的接合面宽度和间隙应按触头分开瞬间所存在的容积确定,对接地、屏蔽接地或本安的触头不予考虑。
12.3.3.2 插头和插座的触头接触和分开瞬间,插接装置应保持隔爆外壳的性能。对接地、屏蔽接地或本安的触头不予考虑。
12.3.3.3 第12.3.3.1和12.3.3.2的要求不适用于按GB 3836.1—2000第20.1条b)中所规定的用紧固件固定在一起的插接装置。
12.4 直接引入
电缆或导线的直接引入应采用不会改变外壳隔爆性能的密封填料盖或密封圈的方法。
压紧密封后,密封的最小轴向尺寸X应符合表1~表4中火焰通路的最小长度要求(见图21~图23)
如果电缆被封入主外壳内,则外壳外部的电缆长度至少应为1m。
当设备配备有连接导管时,导线或电缆应经过与外壳构成一体或连接在外壳上的一个填料盒或内置结构进入壳内。
13 标志
隔爆外壳的标志应符合GB 3836.1规定。
正常运行时产生火花或电弧的设备,其盖子应设有联锁装置或设有通电时不准打开的标牌。
第三篇 检查和试验
14 概述
对隔爆型,除应进行GB 3836.1中要求的有关检查和试验外,还应补充下列试验。
15 型式试验
通常先进行GB 3836.1中的试验.然后按下列规定顺序进行试验。
15.1 外壳耐压试验
试验的目的是证明外壳能否有效地承受内部爆炸。
外壳是否合格应按15.1.1和15.1.2规定的试验来确定。
外壳应在带有全套内部装置或在该位置上装有等效作用的物体状态下进行试验,但是外壳若设计成在拆去内部部分装置后仍能使用时,则应在检验单位认为最严酷的条件下进行试验。
试验时,若外壳既未发生损坏,也未发生永久变形,则认为试验合格,此外,在接合面的任何部位都不应有永久性的增大。
15.1.1 爆炸压力(参考压力)测定
参考压力是通过试验得出的高于大气压力的最大平滑压力的最高值。
注:获得平滑压力的方法之一是在压力信号电路中插入一个(5±0.5)kHz的滤波器。
试验包括点燃外壳内部爆炸性混合物和测量所形成的压力,试验时间隙应在图样规定的制造公差范围内。
试验次数、使用的爆炸性混合物及其在大气压力下与空气的体积比在表6中给出。
混合物应采用一个或几个高压火花塞来点燃,或用其他低能点燃源点燃。另外,若外壳内装有能点燃爆炸性混合物的开关装置时,最好用该装置来引燃。在每次试验过程中都应测量和记录爆炸所形成的压力。火花塞和压力传感器的数量和安放位置由检验单位决定。
规定用于某一特定气体中的IIC电气设备,可按表6的要求进行试验。制造厂规定使用的可拆卸衬垫,在进行试验时应装到电气设备上。旋转电机应在静止和旋转状态下进行试验,是否有必要进行这两种试验,由检验单位决定。在旋转状态下试验时,电机的电源是接通或断开不限,但试验应是转速等于或非常接近最大额定转速时进行。
参考压力应在点火侧、点火侧的对应侧及外壳设计时预计产生过高压力的任何位置进行测定。
15.1.2过压试验
该试验应按下列方法之一进行,这些方法是等效的。
15.1.2.1静压试验
试验压力应为参考压力的1.5倍,但至少为0.35Mpa。加压时间应为10+20s。对于容积大于10cm而不经受出厂试验(见第16章)的外壳,试验压力应为参考压力的4倍。如果因外壳太小而不能测定参考压力以及不可能使用动压法时,则应用下列相应压力进行静压试验:
a)I类IIA、IIB为1Mpa;
b)IIC为1.5Mpa。
静压试验只进行一次。
注:静压试验可以对整体外壳或对外壳部件进行。试验条件应该由制造厂和检验单位协商。
15.1.2.2动压试验
如果已知参考压力,则进行动压试验时可使外壳所承受的最大压力的1.5倍。压力上升速度不应与测定参考压力时的上升速度差别压大。特殊情况下可以通过预压用于测定参考压力的爆炸性混合物进行试验。
如果不能测定参考压力(例如容积太小或压力出现异常),则可在1.5倍大气压力下向外壳充以表6规定的爆炸性混合物进行试验。动压试验只进行一次,但IIC外壳应用每一种爆炸性试验混合物进行三次试验。
15.2 内部点燃的不传爆试验
外壳放置在一个试验罐内,外壳内和试验罐内应充以相同的爆炸性混合物进行试验。
外壳内的混合物应采用一个高压火花塞或其他低能点燃源来点燃。另外,若外壳内装有能点燃爆炸性混合物的开关装置时,则可用该装置来引爆。与防爆无关的衬垫应拆掉。如果点燃没有传到试验罐内,则认为试验结果合格。
15.2.1 I类、IIA类、IIB外壳
使用的爆炸性混合物及其与空气的体积比在表6中给出。
15.2.1.1 外壳是在无人为间隙(接合面是在说明性文件中规定的制造公差范围内)的正常条件下进行试验。用式子表示如下:
0.8iC≤iE≤iC≤iT
式中:iC——制造厂图纸规定的最大结构间隙;
iE——试验间隙;
iT——表1~表3所允许的最大间隙。
15.2.1.2 如果IIA和IIB外壳在进行这种试验可能会遭到破坏或损坏时,则允许把间隙值提高而超过制造厂所规定的最大值进行试验。间隙的放大系数,对于IIA为1.42,对于IIB为1.85。符合ISO标准配合的螺纹接合面的螺纹啮合轴向长度与制造厂规定的长度相比应缩短三分之一;低于ISO标准配合的,应缩短二分之一。锥形螺纹接合面不必缩短。
外壳内和试验罐内所采用的爆炸性混合物在大气压力与空气的体积比如下:
a) IIA为(4.2±0.1)%丙烷;
b) IIB为(6.5±0.5)%乙烯或(19±1)%氢气-甲烷(85/15)混合物。
15.2.2 IIC外壳
应采用下列方法之一进行试验:
15.2.2.1 第一种方法
应将平面接合面、圆筒接合面、带有轴承的转轴和操纵杆间隙加大到下列数值:
iE=iC+0.5iC(对平面接合面、最小间隙为0.1mm)
iE=1.5iT(对平面接合面)
或iE=iC+0.5iT(对圆筒接合面)
式中:iE——试验间隙;
iC——制造厂图纸规定的最大结构间隙;
iT——表4所允许的最大间隙。
符合ISO标准配合的螺纹接合面的螺纹啮合轴向长度与制造厂规定的长度相比应缩短三分之一;低于ISO标准配合的,应缩短二分之一。锥形螺纹接合面不必缩短。
外壳内和试验罐内应在大气压力下充入表6所规定的一种爆炸性混合物。
15.2.2.2 第二种方法
外壳应在无人为间隙的正常条件下进行试验。其间隙值为:
.8iC≤iE<iC≤iT
外壳和试验罐内应在1.5倍大气压力下充入表6所规定的一种爆炸性混合物。
注
1.如果用小于0.8iC的间隙进行试验,则试验混合物的压力应成比例增加以补偿较小的间隙值。试验压力可以按下列公式计算:
试验压力=iC/iE ×1.2倍大气压力
2.试验罐与外壳的容积之比应至少为5:1。
15.2.2.3 对于只制造一台或几台样品的电气设备,每台样品都应用第一种方法的一种混合物在大气压力下试验5次,接合面在制造公差范围内。