刘大平
(沈阳电气传动研究所(有限公司),辽宁沈阳 110141)
隔爆型在防爆电气产品设计、制造和使用中是所有防爆型式中应用最广泛的防爆类型。随着防爆行业的快速发展,为满足市场需求,各生产企业制造的隔爆型防爆电气产品纷繁复杂。外形尺寸差异较大,一个产品由多个隔爆腔体组成日渐成为了防爆市场的主流设计理念。爆炸试验设备是考核隔爆型防爆电气产品质量的主要设备之一,也是展示各检测检验机构试验能力强弱的重要标志。为了提高检测效率,节约试验成本,开发设计双回路爆炸试验设备应运而生。
爆炸试验设备是按 GB 3836.2—2010 《爆炸性环境 第 2 部分:由隔爆外壳“d”保护的设备》有关爆炸试验的要求制造的,用于隔爆型电气设备的爆炸参考压力测定、动压试验及内部点燃的不传爆试验。
爆炸试验设备的系统原理如图 1 所示。
图1 爆炸试验设备系统原理
爆炸试验设备由试验罐、配气系统、点火系统、爆炸压力测量系统、控制系统等部分组成。
试验罐通常为一个钢板制成的封闭容器,由罐体、罐盖、密封圈、气体管路接头、电缆引入装置、安全泄压装置等部件组成。其主要有两个方面的作用:一是形成相对密封的环境,用于配制试 验要求浓度的爆炸性混合气体;二是起到安全防护的作用,一旦试验样品出现炸坏的情况,可防止碎片飞出伤害人身或设备、设施安全。所以,试验罐应有足够的强度及一定的密封性。
用于配制试验要求的种类、浓度、压力的爆炸性气体混合物,可以采用流量法、压强法、直测法或其它方法的自动配气系统,也可人工配制,需要具备要求精度的浓度测量仪器或控制方法。
通常由调压器、高压互感器、火花塞构成,用电火花产生的能量点燃爆炸性气体混合物。
由压力传感器、滤波器、动态电阻应变仪、数字存储示波器、测量分析软件等构成,用来测量和记录爆炸所产生的压力。
控制设备的运行及试验过程。
4.1.1 密封性能
试验罐密封性能的核查:罐体充满气体0.08MPa时,每分钟泄压不大于0.002MPa。
4.1.2 试验罐经常的工作压力为大气压,在爆炸瞬间承受的可能最大压力为2.5MPa。
4.2.1 试验气体种类及浓度要求见表1。
4.2.2 配气系统的压力测量范围为0~0.05MPa(绝压),测量误差<±1 %。
4.2.3 商业用气体和蒸气的纯度符合试验要求,但是如果纯度低于99.9%则不宜使用。
爆炸压力测量系统的压力测量范围应具有一定的线性度,测量误差<±5 %。
时序控制步长≤10ms。
用兆欧表对点火系统的电路绝缘性进行核查,兆欧表指针应指在“∞”处为合格。
5.1.1 外观应整洁,无锈蚀现象,焊缝均匀、饱满无裂缝。
5.1.2 橡胶密封圈应无损伤漏气及老化现象。
5.1.3 罐盖开闭轻便、自如,锁紧装置工作可靠。
5.1.4 气体管路接头、电缆引入装置等部件与罐体的连接坚固、可靠。
5.1.5 罐内的气体管路、电缆应使用金属波纹管以防止烧损或机械损伤。
5.1.6 试验罐应坚固,能够耐受瞬时爆炸压力的冲击及爆炸碎片的撞击而不发生任何损坏。
5.2.1 气体管路、阀及其它装置密封良好,无泄漏。
5.2.2 气体管路、阀及其它装置密应有相应的承压能力,安全可靠。
5.2.3 管路中的阀及其它装置应开闭、调节正常,工作可靠。
5.2.4 管路中各个阀门开启应保证一定的通气流畅性,配气时若发现气体流速异常,应及时清理阀门。
5.3.1 火花塞电极清洁、无积碳。
5.3.2 火花塞电极无严重烧蚀,间隙适中。
5.3.3 火花塞及相关电路接线良好,导线无损伤漏电,绝缘良好。
5.3.4 火花塞所产生的能量应能保证可燃气体可靠点燃。
5.4.1 采集系统工作应稳定,触发可靠。
5.4.2 压力传感器、滤波器、应变仪、电子示波器等应配置合理以保证系统有较强的抗干扰能力,确保数据的有效性。
5.4.3 系统应功能齐全、使用方便,具备数据、图形、检索、存储、输出等各种功能。
5.5.1 操作方便、可靠。
5.5.2 显示正常、清晰。
配置的仪器设备应有铭牌,标明产品名称、规格型号、制造厂、出厂日期及编号,有合格证和使用说明书。
气体管路密封良好,气阀应工作正常、完好,罐体应可靠接地。
此设计方案已经进行了实际应用,在应用过程中得到了有效验证。结论为:使用双回路爆炸试验设备确实能够减少试验罐反复开启次数,节约试品与设备装夹时间。如试品其中一个隔爆腔体未发生传爆,还可以节省二次抽真空时间以及配气时间,避免了可燃性气体的非必要使用,对时间成本和经济成本都大大降低。