中煤科工集團重慶研究院有限公司檢測分院防爆檢測研究所　柳玉磊中煤科工集團重慶研究院有限公司救援分院　尋增霞

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淺談甲烷催化元件隔爆外殼用粉末冶金罩的靜壓試驗方法的研究

中煤科工集團重慶研究院有限公司檢測分院防爆檢測研究所柳玉磊
中煤科工集團重慶研究院有限公司救援分院尋增霞

對于類似于甲烷催化元件用粉末冶金作為構(gòu)成隔爆外殼的呼吸和排液裝置，其外殼耐壓試驗應(yīng)滿足GB3836.2-2010的要求，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對于此類小型設(shè)備不能測定參考壓力時，則應(yīng)采用對應(yīng)壓力的靜壓試驗。本文通過作者親身實踐，找出了一種科學(xué)有效便捷的試驗方式，對于粉末冶金隔爆外殼的耐壓試驗效果十分有效。

隔爆外殼；粉末冶金；靜壓試驗

0.引言

現(xiàn)階段煤礦井下用隔爆型電氣設(shè)備應(yīng)用十分廣泛，其中某些設(shè)備根據(jù)特殊的使用要求存在有作為隔爆外殼一部分的呼吸和排液裝置。這種裝置含有透氣元件，按照GB3836.2-2010的要求，這些元件應(yīng)能夠承受它所安裝的隔爆外殼內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的壓力，并且能夠阻止向外殼周圍爆炸性性環(huán)境傳播，這就是隔爆原理中的“外殼強度”及“隔爆性能”的要求。其中甲烷催化元件由于鉑電阻絲的高溫催化燃燒原理，其粉末冶金罩作為隔爆外殼的呼吸和排液裝置作為此類設(shè)備典型的代表，其外殼強度即外殼耐壓試驗的檢測方法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求很值得我們探討。

1.粉末冶金的外殼耐壓要求

通常，隔爆外殼耐壓試驗的目的是驗證外殼是否能夠承受內(nèi)部的爆炸壓力。試驗時，若外殼未發(fā)生影響防爆型式的永久性變形或損壞，則認為試驗合格。此外，在接合面任何部位的間隙都不應(yīng)有永久性的增大。在進行外殼耐壓試驗前應(yīng)先進行爆炸壓力測定試驗，此試驗是在隔爆外殼內(nèi)進行模擬點燃外殼內(nèi)部規(guī)定的爆炸性混合物和測量爆炸產(chǎn)生的壓力，在采集到可能產(chǎn)生的最大爆炸壓力的基礎(chǔ)上乘以1.5倍的安全系數(shù)作為外殼耐壓的實際強度試驗參數(shù)來進行外殼耐壓試驗。

作為安標(biāo)認證的甲烷催化元件，粉末冶金作為隔爆外殼，由于產(chǎn)品體積小，參考壓力測定十分困難，所以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求對于小型設(shè)備不能測定參考壓力時，應(yīng)采用靜壓試驗的方法，試驗壓力為1MPa，加壓試驗至少為10s，試驗只進行一次，如果試驗結(jié)果未發(fā)生影響防爆型式的永久性變形或損壞，且沒有通過外殼壁泄露，則認為外殼耐壓試驗合格。粉末冶金及甲烷催化元件的實物請參考下圖所示。

2.粉末冶金隔爆外殼靜壓試驗的方法探討

2.1方法要求

粉末冶金外殼靜壓試驗根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求需進行1MPa的水壓試驗，大家都知道，水壓試驗需要有水壓試驗機、壓力表、秒表、注水管試驗工裝以及試驗樣品，其中水壓試驗機、壓力表、秒表、注水管都可以容易實現(xiàn)，但是對于粉末冶金這種小型隔爆外殼如何進行加壓，采用什么工藝裝備，相信各檢測檢驗機構(gòu)的檢測方法肯定不一樣，這里主要介紹一下一種個人認為比較簡單實用的檢驗方法供大家參考。

2.2方法步驟

試驗準(zhǔn)備的關(guān)鍵是樣品的制備，作為甲烷催化元件不可能直接在樣品上進行水壓試驗，那么樣品的制備在具體的試驗要求下需要企業(yè)的協(xié)作才能完成。具體步驟如下：

（1）首先應(yīng)準(zhǔn)備未澆封的粉末冶金罩，管徑合適的注水銅管（或鋼管），特制水壓工裝，壓力表、秒表、防水膠帶、密封圈、轉(zhuǎn)接頭等，還有樣品實際用的澆封劑。

（2）在粉末冶金罩內(nèi)側(cè)均勻涂上一層防水膠水（或是用柔性薄膜覆蓋在其內(nèi)壁上），在內(nèi)側(cè)合適的高度上固定上一個帶孔的薄塑料板，高度要掌握合理，即能留出足夠的內(nèi)部空間又能滿足澆封劑厚度上的固定強度。

（3）把金屬銅管放在粉末冶金罩的正中間，頭部不要碰上內(nèi)罩壁，尾部留出足夠的長度以方便后面試驗的轉(zhuǎn)接夾緊固定，然后開始灌膠，固化。可以一次同時多做幾個試驗樣品。

（4）準(zhǔn)備一個通用的體積稍微大點的圓柱形工裝，方便接水壓試驗機的注水管，上部通過標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)接接頭與粉末冶金罩露在外面的銅管（或鋼管）固定。

（5）開始注水加壓，當(dāng)壓力達到1MPa，保持10s鐘，判斷靜壓結(jié)果。試驗工藝裝備原理框圖如下圖所示：

2.3 方法注意事項

此方法的應(yīng)用前提是要貼合實際，考核全面。對此有的人肯定會有不同的方法和應(yīng)用，比方說粉末冶金罩不進行澆封，下方直接采用壓緊吸合式自帶注水孔的水壓工裝進行耐壓考核，這就會存在一個問題，標(biāo)準(zhǔn)所要求的外殼強度試驗不僅僅是對粉末冶金罩自身的強度要考核，還要考核到樣品所采用澆封劑的強度和特性。

3.結(jié)束語

對于此類小型的呼吸和排液裝置的外殼耐壓試驗，只要滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢驗方法和試驗工裝可以根據(jù)不同的試驗樣品進行實施和設(shè)計。對于催化元件粉末冶金外殼的耐壓考核，此檢測方法和試驗工裝可供大家參考借鑒和延伸。

［1］爆炸性環(huán)境 第1部分:設(shè)備通用要求［S］.GB3836.1-2010.

［2］爆炸性環(huán)境 第2部分:由隔爆外殼“d”保護的設(shè)備［J］.GB3836.2-2010.

柳玉磊，男，碩士研究生，高級工程師，現(xiàn)工作于中煤科工集團重慶研究院有限公司檢測分院防爆檢測研究所，從事本安產(chǎn)品技審和檢測工作。

尋增霞，女，工程碩士，副研究員，現(xiàn)工作于中煤科工集團重慶研究院有限公司救援分院，從事救護產(chǎn)品研發(fā)工作。