■ 石油和化學(xué)工業(yè)防爆電氣質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 安鵬慧

IEC60079-1：2007《爆炸性環(huán)境-第1部分：隔爆外殼“d”型設(shè)備防護(hù)》中對隔爆外殼的定義是：在其內(nèi)部安裝有能夠點(diǎn)燃爆炸性氣體環(huán)境零件的外殼，能夠承受在內(nèi)部的爆炸性混合物爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力，并且能夠阻止爆炸傳播到周圍的爆炸性氣體環(huán)境。

由隔爆外殼的定義可以看出，隔爆外殼需要滿足兩方面的要求：耐爆性能和隔爆性能。耐爆是指外殼要具有一定的強(qiáng)度，能承受爆炸性混合物爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力，外殼本身不產(chǎn)生破壞性的影響，如導(dǎo)致接合面永久變形或損壞。隔爆是指外殼內(nèi)爆炸性混合物爆炸時(shí)產(chǎn)生的火焰，不會引起外殼外部爆炸性混合物爆炸的性能。

隔爆外殼的強(qiáng)度直接決定隔爆外殼的耐爆性，如果外殼強(qiáng)度不夠，一旦外殼內(nèi)部發(fā)生爆炸，隔爆外殼會被炸壞甚至炸碎，將會間接或直接威脅操作人員的生命安全。因此，隔爆外殼的強(qiáng)度能否滿足要求一直是隔爆型產(chǎn)品設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)的重要指標(biāo)。IEC60079-1：2007和GB3836.1-2000標(biāo)準(zhǔn)中對隔爆外殼的強(qiáng)度都做出了相應(yīng)的規(guī)定，并給出了測試方法。

隔爆外殼強(qiáng)度的測試主要是通過外殼過壓試驗(yàn)進(jìn)行的，包括型式試驗(yàn)和例行試驗(yàn)兩部分。型式試驗(yàn)由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，例行試驗(yàn)由設(shè)備制造廠進(jìn)行。外殼過壓試驗(yàn)可以采用動壓或靜壓兩種過壓試驗(yàn)方法進(jìn)行測試，根據(jù)不同的情況，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和制造廠可以選擇相應(yīng)的測試方法。

一 型式試驗(yàn)

1.動壓試驗(yàn)

采用動壓方法進(jìn)行過壓試驗(yàn)首先需要測定爆炸壓力（參考壓力）。爆炸壓力是通過試驗(yàn)測出的、相對于大氣壓力的最大平滑壓力的最高值。爆炸壓力測試系統(tǒng)原理如圖1。外殼應(yīng)在所有殼內(nèi)設(shè)備安裝的狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，每次試驗(yàn)包括點(diǎn)燃外殼內(nèi)部的爆炸性混合物和測量爆炸產(chǎn)生的壓力。點(diǎn)燃源一般采用高能火花塞，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)被試樣品的外形特點(diǎn)布置點(diǎn)燃源和壓力記錄裝置的安裝位置，以保證測得爆炸產(chǎn)生的最大壓力。試驗(yàn)次數(shù)和使用的爆炸性混合物及其在大氣壓力下與空氣的體積見表1。

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在測得爆炸壓力（參考壓力）的前提下，采用動壓方法進(jìn)行過壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)使外殼所承受的最大爆炸壓力至少為參考壓力的1.5倍。試驗(yàn)時(shí)仍采用表1中規(guī)定的爆炸性混合物，可以采用預(yù)壓的方法提高爆炸產(chǎn)生的壓力，以便得到至少為1.5倍參考壓力的爆炸壓力。壓力上升速度不應(yīng)與測定參考壓力時(shí)的上升速度差別太大。動壓試驗(yàn)只進(jìn)行一次，但I(xiàn)IC類應(yīng)對每種爆炸性混合物進(jìn)行三次試驗(yàn)。另外，GB3836.2-2000標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定，如果不能測定參考壓力，可在1.5倍大氣壓力下向外殼充以表1規(guī)定的爆炸性混合物進(jìn)行過壓試驗(yàn)（IEC60079-1：2007標(biāo)準(zhǔn)中無此項(xiàng)試驗(yàn)方法）。

試驗(yàn)時(shí)，如果外殼即未發(fā)生損壞，也未發(fā)生永久變形，接合面的任何部位的間隙也未發(fā)生永久性的增大，則認(rèn)為過壓試驗(yàn)合格。

2.靜壓試驗(yàn)

采用靜壓方法進(jìn)行過壓試驗(yàn)時(shí)有下列幾種情況：

1） 如已測得了參考壓力，靜壓試驗(yàn)的壓力至少應(yīng)為參考壓力的1.5倍（GB3836.1-2000標(biāo)準(zhǔn)要求至少為0.35MPa，IEC60079-1：2007標(biāo)準(zhǔn)中沒有至少為0.35MPa的要求）。

2） 不能測定參考壓力時(shí)，應(yīng)采用下面表2和表3中相應(yīng)的壓力進(jìn)行靜壓試驗(yàn)（此處IEC60079-1：2007和GB3836.2-2000對靜壓試驗(yàn)的壓力值要求有所不同）。

3） 對于不進(jìn)行例行試驗(yàn)的（過壓試驗(yàn)）的外殼，試驗(yàn)壓力應(yīng)為參考壓力的4倍。

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靜壓試驗(yàn)只進(jìn)行1次，IEC60079-1：2007中規(guī)定加壓時(shí)間至少為10s，GB3836.2-2000標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定加壓時(shí)間為10~12s。如果外殼即未發(fā)生損壞，也未發(fā)生永久變形，接合面的任何部位的間隙也未發(fā)生永久性的增大，并且沒有通過外殼壁泄露，過壓試驗(yàn)判定為合格。

二 例行試驗(yàn)

例行試驗(yàn)的目的是保證隔爆外殼能承受住壓力并且不存在降低外殼隔爆性能的通孔和裂紋。例行試驗(yàn)既可以采用動壓試驗(yàn)也可以采用靜壓試驗(yàn)。試驗(yàn)可以用空外殼進(jìn)行，但是，如果采用動壓試驗(yàn)，并且內(nèi)裝的元件影響內(nèi)部爆炸壓力上升時(shí)，則應(yīng)考慮試驗(yàn)條件的影響。容積不大于10cm3的外殼不需要進(jìn)行例行試驗(yàn)。對于容積大于10cm3的外殼，如果以4倍參考壓力的靜壓試驗(yàn)進(jìn)行了規(guī)定的型式試驗(yàn)，則不需要進(jìn)行例行試驗(yàn)。但是，焊接結(jié)構(gòu)的外殼在任何情況下都要進(jìn)行例行試驗(yàn)。

采用靜壓方法進(jìn)行例行試驗(yàn)時(shí)，按照前面型式試驗(yàn)中敘述的靜壓方法進(jìn)行。采用動壓方法進(jìn)行例行試驗(yàn)時(shí)，按照下述方法之一進(jìn)行：

1） 在外殼內(nèi)部和外部用表1規(guī)定的爆炸性混合物在1.5倍大氣壓力下進(jìn)行爆炸試驗(yàn)。

2） 先進(jìn)行型式試驗(yàn)規(guī)定的動壓試驗(yàn)，再在外殼內(nèi)部和外部用表4規(guī)定的爆炸性混合物在大氣壓力下進(jìn)行內(nèi)部點(diǎn)燃的不傳爆試驗(yàn)。

3） 先進(jìn)行型式試驗(yàn)規(guī)定的動壓試驗(yàn)，再進(jìn)行壓力至少為200kPa的靜壓試驗(yàn)。

如果外殼承受壓力后，未發(fā)生接合面永久變形或外殼損壞，并且未通過外殼壁泄漏或傳爆，則認(rèn)為例行試驗(yàn)是合格的。

由于試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)時(shí)間等條件的限制，制造廠一般多采用靜壓方法（水壓試驗(yàn)）來考核隔爆外殼的強(qiáng)度及外殼在鑄造、焊接等工藝過程中是否存在缺陷。水壓試驗(yàn)應(yīng)在隔爆面精加工后進(jìn)行。可以使用裝配完整的空外殼進(jìn)行試驗(yàn)，也可以對構(gòu)成隔爆外殼的單個(gè)部件進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)，試驗(yàn)條件應(yīng)使其所受的應(yīng)力和整個(gè)外殼試驗(yàn)時(shí)相同。水壓試驗(yàn)裝置如圖2。試驗(yàn)時(shí)，將樣品與試驗(yàn)管道連接好并確保密封，關(guān)閉截止閥，啟動水泵，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)裝置，使壓力表的讀數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的相應(yīng)壓力值并保持標(biāo)準(zhǔn)要求的施壓時(shí)間。制造廠應(yīng)在企業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對水壓試驗(yàn)進(jìn)行規(guī)定，并制定完整的水壓試驗(yàn)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法，以指導(dǎo)工人正確地進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

隔爆外殼的過壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)隔爆外殼耐爆性的重要試驗(yàn)，有的制造廠為了省時(shí)省力、節(jié)約成本，隔爆外殼的水壓試驗(yàn)形同虛設(shè)，由全檢變成抽檢，有的干脆不檢，不進(jìn)行水壓試驗(yàn)，導(dǎo)致隔爆外殼上出現(xiàn)砂眼、氣孔不能被檢測出來，這直接影響隔爆外殼的強(qiáng)度及隔爆性能，造成嚴(yán)重的安全隱患。因此，制造廠必須認(rèn)真的按照IEC60079-1：2007和GB3836.1-2000標(biāo)準(zhǔn)中例行試驗(yàn)的規(guī)定對隔爆外殼逐臺進(jìn)行例行過壓試驗(yàn)，保證隔爆外殼或外殼的隔爆部件能承受爆炸性混合物爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力并且不存在通向外部的通孔和裂紋，保證產(chǎn)品質(zhì)量和用戶的人身、財(cái)產(chǎn)安全。

[1] GB3836.1-2000，爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分：通用要求[S].

[2] IEC 60079-0:2007，Explosive atmospheres–Part 0：Equipment – General requirements[S].