宋占松

(安標(biāo)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心有限公司,北京100013)

0 引言

GB3836系列標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用在石油、化工、煤炭行業(yè),以防止在生產(chǎn)過程中由于設(shè)備故障等原因而導(dǎo)致爆炸性的危險事故的發(fā)生,以保護(hù)人民生命、城市安全、國民經(jīng)濟(jì)的安全生產(chǎn)。在這些區(qū)域,設(shè)備的選型、安裝、使用、維護(hù)等環(huán)節(jié)都要執(zhí)行GB3836系列標(biāo)準(zhǔn)。

GB3836系列標(biāo)準(zhǔn)的每一次修訂都牽動著整個行業(yè),從生產(chǎn)制造、檢測認(rèn)證、產(chǎn)品安裝使用都需要針對新要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。因此為了讓本行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人員、檢測認(rèn)證人員和終端用戶了解新的技術(shù)要求,通過對GB3836.2新標(biāo)準(zhǔn)與舊版的差異性分析研究,同時提出了貫徹標(biāo)準(zhǔn)的方案。

1 標(biāo)準(zhǔn)差異性對比分析與研究

1.1 術(shù)語和定義

本部分新增對隔爆外殼“d”的相關(guān)解釋。

1.2 保護(hù)等級(設(shè)備保護(hù)級別,EPL)

本章變化較大,由原來的設(shè)備類別和溫度組別到現(xiàn)在的保護(hù)等級,明確了隔爆型的各保護(hù)等級的要求。

由隔爆外殼“d”保護(hù)的電氣設(shè)備應(yīng)是以下保護(hù)等級：“da”保護(hù)等級(EPL“Ma”或“Ga”);“db”保護(hù)等級(EPL“Mb”或“Gb”);“dc”保護(hù)等級(EPL“Gc”)。

除非另有規(guī)定,本部分的要求適用于所有保護(hù)等級。

1.3 隔爆接合面

(1)接合面的電鍍鍍層厚度要求有變化,舊版要求不允許超過0.008mm,新版要求：如果厚度超過0.008mm,無鍍層時的最大間隙仍應(yīng)符合適用的接合面要求,且應(yīng)根據(jù)無鍍層時的間隙尺寸進(jìn)行傳爆試驗(yàn)。

(2)增加了多段接合面的要求：多段接合面應(yīng)至少包括3個相鄰部分,通路在這些相鄰部分至少改變90°±5°的方向2次。 多段接合面不必符合表2或表3的要求,但每段試驗(yàn)長度降低到不大于制造商規(guī)定的設(shè)計(jì)最小長度75% 時,應(yīng)滿足15.3的要求。

(3) 接合面最小寬度和最大間隙表中對容積大于2000cm3的接合面的最小寬度和最大間隙進(jìn)行了細(xì)化。

(4)止口接合面中的圖1中L計(jì)算方法,新版標(biāo)準(zhǔn)包含I類,舊版未包含。

圖1 止口接合面

1.4 密封接合面

粘結(jié)接合面中,舊版標(biāo)準(zhǔn)要求需滿足過壓試驗(yàn)和施加時間的要求,新版的要求有變化。

(1)粘結(jié)接合面機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)進(jìn)行下列試驗(yàn)：A 按照15.2.3.2用水對2個代表生產(chǎn)的樣品進(jìn)行過壓試驗(yàn)。如果置于每個試驗(yàn)樣品下的吸墨紙上 無任何泄漏痕跡,則認(rèn)為試驗(yàn)合格。 B 適用時,用上述2個樣品或用另一組樣品,進(jìn)行GB/T 3836.1規(guī)定的外殼試驗(yàn)。隨后,按照 15.2.3.2用水對樣品進(jìn)行過壓試驗(yàn)。如果置于每個試驗(yàn)樣品下的吸墨紙上無任何泄漏痕跡,則 認(rèn)為試驗(yàn)合格。

如果6.1.2b試驗(yàn)后的吸墨紙上有泄露痕跡,應(yīng)對外殼試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)后泄漏的1個樣品的粘結(jié)接合面進(jìn)行下列試驗(yàn)：19.4的火焰燒蝕試驗(yàn),但不對試驗(yàn)樣品的粘結(jié)接合面進(jìn)行改動;隨后按適用設(shè)備類別,15.3.2.1的不傳爆試驗(yàn),或15.3.3.3或15.3.3.4的不傳爆試驗(yàn),不對試驗(yàn)樣品的粘結(jié)接合面進(jìn)行進(jìn)一步改動。

如果不傳爆試驗(yàn)合格,認(rèn)為粘結(jié)接合面符合要求。當(dāng)需要1.5倍或3倍參考壓力以符合6.1.2時,應(yīng)進(jìn)行粘結(jié)接合面的例行過壓試驗(yàn)(按16章)。

(2)新增熔融玻璃接合面,熔融玻璃接合面是玻璃-金屬接合面,通過將熔化玻璃用于金屬框架,在玻璃和金屬框架之間形成一個化學(xué)的或物理的結(jié)合而構(gòu)成。 從隔爆外殼內(nèi)側(cè)到外側(cè)通過熔融玻璃接合面的最短路徑不應(yīng)小于3mm。

1.5 外殼壁開孔

本章的說法與之前有所變化：除用于引入裝置的開孔外,可能在隔爆外殼壁上提供用于可選裝置(例如按鈕)的安裝的其他開孔。如果可選裝置不是在制造時安裝,這些開孔應(yīng)用合適的裝置封堵以保持外殼的隔爆性能。

1.6 增加了銅合金的要求

新增對銅合金的要求,應(yīng)符合下列要求：涂錫、鎳或其他涂層;或合金中最高銅含量不超過60%。

附錄C中規(guī)定的隔爆引裝置不視為要求涂層或銅含量限制的外殼表面。

1.7 電纜引入裝置

本章增加并細(xì)化了引入裝置應(yīng)符合的要求的選項(xiàng)。引入裝置增加的相關(guān)要求,針對公制外螺紋和NPT螺紋都分別進(jìn)行了詳細(xì)的要求。

增加了非螺紋孔(僅對I類設(shè)備)的要求,對用于電纜引入裝置或絕緣套管的平孔(非螺紋孔),應(yīng)在規(guī)定電氣設(shè)備的文件中規(guī)定非螺紋孔的參數(shù)等相關(guān)信息,文件示例見圖2。

圖2 非螺紋孔文件示例

1.8 插頭和插座

增加了插頭和插座在滅弧期間保持隔爆性能的要求及試驗(yàn)電路功率因數(shù)要求。

如果不是連接到一個確保切換負(fù)載與斷開插頭和插座之間時間延遲的聯(lián)鎖開關(guān),插頭和插座應(yīng) 在斷開額定電壓和額定電流試驗(yàn)電路的滅弧期間保持隔爆性能。對交流電路,試驗(yàn)電路功率因數(shù)應(yīng)不大于 0.6,除非設(shè)備標(biāo)志為僅用于阻性負(fù)載。

1.9 增加了封堵件的要求

如果制造商決定,隔爆外殼上設(shè)置的引入孔預(yù)期不經(jīng)常使用,應(yīng)用Ex設(shè)備或Ex元件封堵件將其封堵,以保持外殼的隔爆性能。Ex設(shè)備或元件封堵件應(yīng)符合附錄C。Ex元件封堵件僅在規(guī)定為Ex設(shè)備合格證的一部分時適用。封堵件不應(yīng)與螺紋管接頭一起使用。應(yīng)在文件提供在符合13.2或13.3的孔中進(jìn)行安裝的足夠信息。

1.10 最高表面溫度

確定最高表面溫度的條件表中,鎮(zhèn)流器變?yōu)闊艟叩囊蟆?/p>

1.11 型式試驗(yàn)

(1)修改了型式試驗(yàn)時的對樣品的相關(guān)要求,按下列順序進(jìn)行：在已進(jìn)行過或未進(jìn)行過GB/T 3836.1的外殼試驗(yàn)的一個樣品上,按照15.2.2的規(guī)定測定爆炸壓力(參考壓力);在已進(jìn)行過GB/T 3836.1的外殼試驗(yàn)的一個樣品上,按照15.2.3的規(guī)定進(jìn)行過壓試驗(yàn); 在已進(jìn)行過或未進(jìn)行過GB/T 3836.1的外殼試驗(yàn)和上述 b)項(xiàng)試驗(yàn)的一個樣品上,按照 15.3 的規(guī)定進(jìn)行內(nèi)部點(diǎn)燃的不傳爆試驗(yàn)。

(2)爆炸壓力測定中,修改了IIC類電氣設(shè)備爆炸壓力測定的試驗(yàn)次數(shù)。對于ⅡC 類電氣設(shè)備：5 次(14±1)%乙炔和 5 次(31±1)%氫氣。老版是3次。

(3)修改了壓力重疊的試驗(yàn)要求,刪除了至少進(jìn)行5次試驗(yàn)的要求同時增加了壓力重疊的相關(guān)圖,見圖3和圖4。

圖3 規(guī)則形狀波形示例

(4)過壓試驗(yàn),增加了批量試驗(yàn)代替例行過壓試驗(yàn)的要求。用批量試驗(yàn)(見 16.6)代替例行過壓試驗(yàn)的外殼,試驗(yàn)壓力應(yīng)是參考壓力的3倍。

(5)修改了IIC類增加壓力或試驗(yàn)間隙的試驗(yàn)系數(shù),見表1。

表1 試驗(yàn)系數(shù)(IIC)

(7)爆炸試驗(yàn)中增加了IIC類設(shè)備的方法三和單件生產(chǎn)的試驗(yàn)次數(shù)。

(8)增加了Dc保護(hù)等級裝置試驗(yàn),詳細(xì)說明了樣品準(zhǔn)備、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序。

1.12 例行試驗(yàn)

(1)修改了用動壓法時例行試驗(yàn)的要求。

(2)增加含有焊接結(jié)構(gòu)的外殼的例行試驗(yàn)要求。

對含有焊接結(jié)構(gòu)的外殼或外殼部件,焊接結(jié)構(gòu)的完整性應(yīng)通過例行過壓試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證 或者,當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)例行過壓試驗(yàn)不切實(shí)際(如由于外殼結(jié)構(gòu)),且外殼符合4倍過壓型式試驗(yàn)時,焊縫完整性可通過下列檢測方法驗(yàn)證：射線焊接檢測;或超聲焊接檢測;或磁粉焊接檢測;或液體滲透焊接檢測。

(3)增加了批次測試的方法和要求

當(dāng)按照以下基于 GB/T 2828.1 的準(zhǔn)則用批量試驗(yàn)代替例行過壓試驗(yàn)：對于100以內(nèi)的產(chǎn)品批量,應(yīng)對8個樣品,用1.5倍參考壓力進(jìn)行試驗(yàn),不應(yīng)有不合格產(chǎn)品;對于在101～1000的產(chǎn)品批量,應(yīng)對32個樣品,用1.5倍參考壓力進(jìn)行試驗(yàn),不應(yīng)有不合格產(chǎn)品;對于1001～10000的產(chǎn)品批量,應(yīng)對80個樣品,用1.5倍參考壓力進(jìn)行試驗(yàn),不應(yīng)有不合格產(chǎn)品;批量超過10000時,應(yīng)分為較小的批量進(jìn)行試驗(yàn)。

如果有任何不符合結(jié)果,批量中剩余的所有樣品應(yīng)用1.5倍參考壓力進(jìn)行試驗(yàn)。之后的批量宜用1.5 倍參考壓力進(jìn)行試驗(yàn)行,直到建立信心以重新考慮批量試驗(yàn)。

1.13 非金屬外殼和外殼非金屬部件

(1)總則要求中,增加了粘結(jié)接合面的要求。

(2)細(xì)化了型式試驗(yàn)的要求,本部分的型式試驗(yàn)按下列順序修改： (a)在已進(jìn)行過或未進(jìn)行過外殼試驗(yàn)的樣品上測定爆炸壓力;(b)在所有進(jìn)行過GB/T 3836.1的外殼試驗(yàn)的樣品上,按照15.2.3的規(guī)定進(jìn)行過壓試驗(yàn); (c)在進(jìn)行過上述(b)項(xiàng)試驗(yàn)的一個樣品上,按照15.3進(jìn)行內(nèi)部點(diǎn)燃不傳爆試驗(yàn);(d)在進(jìn)行過上述(c)項(xiàng)試驗(yàn)的樣品上,按照19.4進(jìn)行火焰燒蝕試驗(yàn);(e)在進(jìn)行過上述(d)項(xiàng)試驗(yàn)的樣品上,按照15.3進(jìn)行內(nèi)部點(diǎn)燃不傳爆試驗(yàn)。

1.14 刪除了耐燃燒試驗(yàn)。

1.15 標(biāo)志

(1) 增加了標(biāo)志保護(hù)等級的要求：對符合4.2要求的“da”保護(hù)等級,標(biāo)志應(yīng)包括“da”;對符合4.3要求的“db”保護(hù)等級,標(biāo)志應(yīng)包括“db”;對符合4.4要求的“dc”保護(hù)等級,標(biāo)志應(yīng)包括“dc”。

(2)提示性標(biāo)志中刪除：第四條,具有Ex元件防爆合格證的空外殼。

1.16 增加使用說明書的要求

所有由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備應(yīng)按照GB/T 3836.1的要求提供使用說明書,至少包括詳細(xì)的火焰 通路尺寸或火焰通路預(yù)期將不進(jìn)行修理的標(biāo)示(如果5.1要求)。

1.17 附錄C

(1)增加了絕緣套管不傳爆試驗(yàn)的條件;增加了Ex元件絕緣套管防爆合格證的要求。如果粘結(jié)接合面在有泄漏或無泄漏情況下判斷為符合要求,Ex元件防爆合格證的限制條件應(yīng)規(guī)定最大外殼容積和最大導(dǎo)體長度(C.2.1.4)。

(2)增加了引入裝置螺紋結(jié)合面符合的要求的選項(xiàng);增加了非螺紋接合面的要求。

(3)增加了公制Ex封堵件、NPT Ex封堵件和非螺紋Ex封堵件的要求。

(4)增加了螺紋尺寸<16mm的旋緊力矩要求,見表2。

表2 力矩

(5) 增加了表C.2,NPT螺紋旋緊須施加的力矩的要求,見表3。

表3 力矩,NPT

(6)修改了Ex元件外殼的標(biāo)志要求。

外殼應(yīng)按G3/T 3836.1的Ex元件標(biāo)志要求進(jìn)行標(biāo)志,但應(yīng)在內(nèi)部且不必為永久性。E x標(biāo)志字符串不應(yīng)標(biāo)志在外部。只有制造商的名稱和外殼標(biāo)識信息(如型號或序列號)可標(biāo)志在外殼外部。該標(biāo)志不必為永久性。

1.18 隔爆外殼內(nèi)使用的電池。

(1)修改了允許的原電池和蓄電池。

(2)增加了不需要附加保護(hù)防止充電時釋放電解氣體的電池要求。

(3)隔爆外殼內(nèi)蓄電池充電,只有表E.2列舉的蓄電池可在隔爆外殼內(nèi)充電。

1.19 附錄G

增加了有內(nèi)部釋放源(內(nèi)置系統(tǒng))的隔爆外殼的附加要求：包括釋放條件、設(shè)計(jì)要求、型式試驗(yàn)。

1.20 附錄H

增加了變頻器驅(qū)動的隔爆電機(jī)的要求,包括軸承結(jié)構(gòu)要求、溫度要求。

1.21 附錄J

增加粘結(jié)接合面的補(bǔ)充機(jī)械固定方式事例。

2 貫徹方案研究

2.1 保護(hù)等級與防爆標(biāo)志

新標(biāo)準(zhǔn)中,保護(hù)等級與防爆標(biāo)志變化很大,需按照“da”、“db” 、“dc”保護(hù)等級進(jìn)行相應(yīng)的要求與試驗(yàn),并在防爆標(biāo)志中進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)志。包括制造商的相關(guān)企標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和說明書等相關(guān)技術(shù)文件、實(shí)驗(yàn)室和認(rèn)證機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)報(bào)告。

2.2 隔爆接合面

隔爆接合面的電鍍要求,隔爆間隙iE都有了相應(yīng)的變化;增加了多段接合面、玻璃熔融接合面的相關(guān)要求;容積大于2000cm3的接合面的最小寬度和最大間隙有了相應(yīng)的變化。為制造商的產(chǎn)品隔爆設(shè)計(jì)提供了很多新的方法,為實(shí)驗(yàn)室和認(rèn)證機(jī)構(gòu)的檢測檢驗(yàn)提供了新的要求和方法。

2.3 隔爆外殼的要求

電纜引入裝置細(xì)化了螺紋的要求,細(xì)化了螺紋孔的要求,增加了I類防爆設(shè)備非螺紋孔的要求;增加了封堵件的要求。并提供了關(guān)鍵技術(shù)的圖紙標(biāo)注的實(shí)例。為制造商、實(shí)驗(yàn)室和認(rèn)證機(jī)構(gòu)提出了新的要求并提供了相關(guān)依據(jù)。

2.4 型式試驗(yàn)

型式試驗(yàn)中,對其試驗(yàn)樣品進(jìn)行了相應(yīng)的要求;修改了壓力重疊的要求并增加了壓力重疊的指南圖;增加了只用于某一特定氣體中的電氣設(shè)備的爆炸次數(shù)、批量實(shí)驗(yàn)代替例行過壓試驗(yàn)的要求、增加了IIC類設(shè)備的方法三和單件生產(chǎn)的試驗(yàn)次數(shù);修改了IIC類增加壓力或試驗(yàn)間隙的試驗(yàn)系數(shù)等。本章中參考壓力測定、外殼耐壓及內(nèi)部點(diǎn)燃不傳爆試驗(yàn)的基本沒有變化,對我們防爆試驗(yàn)的影響不大。

2.5 其他變化

其他的變化,最主要的是增加了有內(nèi)部釋放源(內(nèi)置系統(tǒng))的隔爆外殼的附加要求,本章的要求實(shí)施后,對我們現(xiàn)有的一些設(shè)備,內(nèi)部包含任何工藝流體在通過隔爆外殼的要求進(jìn)行了具體的規(guī)定,會對現(xiàn)有的一些設(shè)備產(chǎn)生影響,要重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行檢驗(yàn)。

3 結(jié)語

GB/T 3836.2—2021的變化對我們隔爆設(shè)備的制造商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)室和認(rèn)證機(jī)構(gòu)的檢測檢驗(yàn)提供了更多的可能性,深入掌握并貫徹GB/T 3836.2—2021是防止爆炸性環(huán)境用隔爆設(shè)備失爆的關(guān)鍵技術(shù),是減少事故、保障民生的技術(shù)手段。