呼吸裝置和排液裝置是隔爆外殼中的一個(gè)重要的組成部分，這個(gè)部分從很大的程度上決定了隔爆型電氣設(shè)備的外殼的安全性能和實(shí)際的操作中的表現(xiàn)。
呼吸裝置和排液裝置具體表現(xiàn)出來(lái)的結(jié)構(gòu)形式是很多的，目前來(lái)看，粉末冶金結(jié)構(gòu)、卷片結(jié)構(gòu)以及多層金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)等是采取比較多的設(shè)計(jì)方式。粉末冶金機(jī)構(gòu)有比較好的技術(shù)穩(wěn)定性以及便宜性，并且在性能方便以及工藝方面也是相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)適用的，所以，其采用的廣度是比較大的。從實(shí)際的使用上來(lái)看，粉末冶金結(jié)構(gòu)的原件，無(wú)論是制作成為什么樣的形狀，都是可以采取焊接以及膠粘等等的方法進(jìn)行進(jìn)一步加工和加固的。具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)我們可以參考GB3836. 2，在很多的時(shí)候，表面的粗糙程度是可以不做考慮的，但是在預(yù)先采用的固定的環(huán)節(jié)上進(jìn)行一個(gè)框架上的單獨(dú)元件的固定，這樣這個(gè)部件就可以作為一個(gè)單獨(dú)的隔爆外殼中的組成部件。由于其安裝以及調(diào)試的過(guò)程是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的，并且其具有比較強(qiáng)的可更換性，在很多的時(shí)候，設(shè)計(jì)者都喜歡采取類似的元件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
金屬網(wǎng)或者是卷片的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在微孔尺寸上是可以進(jìn)行測(cè)量的，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要對(duì)于微孔的參數(shù)進(jìn)行一定的設(shè)置以便于更好的控制工藝的穩(wěn)定性。元件的相關(guān)的強(qiáng)度是設(shè)計(jì)者必須進(jìn)行關(guān)注以及考慮的地方。殼內(nèi)的氣體爆炸的時(shí)候所產(chǎn)生的沖擊波的力量是相當(dāng)?shù)拇蟮�，�?duì)于不同的氣體混合之后所產(chǎn)生的爆炸的壓力是不同的，但是由于外殼內(nèi)的溶劑相對(duì)比較小，所以，針對(duì)殼內(nèi)的溶劑大小以及形狀等等都要根據(jù)不同的爆炸情況進(jìn)行不同的參數(shù)設(shè)置。必要的時(shí)候還需要設(shè)計(jì)者加上相關(guān)的緩沖裝置，這樣才能削弱比較大的沖擊波對(duì)元件的傷害以確保元件是可以進(jìn)行正常的工作。
GB/T 3836.2-2021中對(duì)隔爆外殼呼吸裝置和排液裝置的要求
10 構(gòu)成隔爆外殼一部分的呼吸裝置和排液裝置
呼吸裝置和排液裝置含有透氣元件,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環(huán)境傳爆。呼吸裝置和排液裝置應(yīng)能承受隔爆外殼內(nèi)部爆炸的動(dòng)態(tài)效應(yīng)而不產(chǎn)生損害其阻火性能的永久變形或損壞。它們不用于承受在其表面的持續(xù)燃燒。這些要求同樣適用于傳聲裝置,但不包括下列用途的裝置:——用于含有與空氣能形成爆炸性氣體混合物、且壓力超過(guò)1.1倍大氣壓的氣體壓力管線。呼吸孔和排水孔不應(yīng)利用有意擴(kuò)大法蘭接合面的間隙獲得。
注:環(huán)境污染物(例如來(lái)自粉塵或涂料的堆積)可能造成呼吸裝置或排液裝置在運(yùn)行中失效。在裝置中使用材料的成分限制應(yīng)直接規(guī)定或參考現(xiàn)有的使用規(guī)范。用于含有乙炔的爆炸性氣體環(huán)境中的呼吸或排液裝置的元件的含銅量不應(yīng)超過(guò)60%(按質(zhì)量計(jì))，以限制乙炔化合物的形成。
應(yīng)規(guī)定呼吸和排液裝置及其零部件的尺寸。
如果元件經(jīng)第14~16章規(guī)定的試驗(yàn)合格，則通道的孔隙和可測(cè)長(zhǎng)度不必符合表2和表3中給出的值。波紋帶狀元件和多層篩網(wǎng)元件應(yīng)符合附錄A的附加要求。
如果元件的通道是不可測(cè)量的(例如燒結(jié)金屬元件),元件應(yīng)符合附錄B的相應(yīng)規(guī)定。元件按照其密度、氣孔尺寸具體材料和具體制造方法的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分級(jí)(見(jiàn)附錄B)。
如果裝置是可拆卸的結(jié)構(gòu)，則應(yīng)設(shè)計(jì)成在重新組裝時(shí)避免減小或增大孔的尺寸。呼吸元件和排液元件應(yīng)燒結(jié)或用其他適用的方法固定:——直接固定到外殼上構(gòu)成外殼的整體部件;或——固定到適當(dāng)?shù)陌惭b部件中,利用夾持或螺紋將該部件固定到外殼上,使其作為一個(gè)組件可更換。或者，例如元件可按照5.2.1采用過(guò)盈配合安裝,使之形成隔爆接合面。在這種情況下,應(yīng)符合第5章的相應(yīng)要求,但如果元件的布置經(jīng)第14章~16章的型式試驗(yàn)合格，則元件的表面粗糙度不必符合5.2.2。必要時(shí)，可采用夾緊環(huán)或類似方法來(lái)保持外殼的整體性。呼吸元件或排液元件可按下列方式安裝:——從內(nèi)部安裝,在這種情況下螺釘和夾緊環(huán)應(yīng)僅從內(nèi)側(cè)安裝;或——從外殼外部安裝,在這種情況下,緊固件應(yīng)符合第11章的規(guī)定。
呼吸和排液裝置及其保護(hù)罩(如果使用)在正常安裝時(shí)應(yīng)通過(guò)GB/T3836.1規(guī)定的沖擊試驗(yàn)。
除了符合10.1~10.7的要求之外,10.9.2和10.9.3的要求應(yīng)適用于作為Ex元件評(píng)定的呼吸和排液裝置。
呼吸和排液元件應(yīng)燒結(jié)或按照第6章的規(guī)定粘結(jié)，或用其他適用的方法固定到合適的安裝部件上構(gòu)成可安裝部件。利用夾緊或緊固件或螺紋將安裝部件固定到外殼上,作為一個(gè)符合第5章和第6章要求的可更換組件,適用時(shí)符合第11章的要求。
10.9.3作為Ex元件使用的呼吸和排液裝置的型式試驗(yàn)
被試樣品應(yīng)按照與通常安裝在隔爆外殼上相同的方式安裝在試驗(yàn)裝置外殼的一端。對(duì)樣品的試驗(yàn)應(yīng)在10.8規(guī)定的沖擊試驗(yàn)之后按照10.9.3.2~10.9.3.4的規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)樣品安裝在一個(gè)平板上構(gòu)成試驗(yàn)裝置外殼的端板時(shí),可從該試驗(yàn)裝置外殼上分開(kāi),而在該樣品上進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。對(duì)于不可測(cè)量通道的裝置,樣品的最大氣泡試驗(yàn)空隙尺寸不應(yīng)小于規(guī)定的最大氣泡試驗(yàn)空隙尺寸的85%,見(jiàn)B.1.2。
10.9.3的氣泡試驗(yàn)之后,作為Ex元件的呼吸和排液裝置應(yīng)在規(guī)定的最大隔爆外殼的容積下承受熱試驗(yàn),但不低于圖21所示試驗(yàn)裝置的容積。
注:在使用圖21試驗(yàn)裝置的情況下,最大容積為2.5 L左右。規(guī)定用于任何單個(gè)隔爆外殼的多用途呼吸和排液裝置應(yīng)同外殼一起進(jìn)行試驗(yàn)。
對(duì)于容積不大于2.5L的外殼,應(yīng)使用帶有4段的試驗(yàn)裝置組合a)點(diǎn)燃源位置應(yīng)在外殼人口處,并且距容納該裝置端板的內(nèi)側(cè)50mm,觀察結(jié)果。b)適用時(shí) ,試驗(yàn)混合物應(yīng)按照15.4.3.1的規(guī)定制備。
c)在試驗(yàn)期間應(yīng)監(jiān)測(cè)裝置外部表面溫度。
d)任何裝置應(yīng)按照制造商的文件規(guī)定操作。在5次試驗(yàn)的每次試驗(yàn)之后,爆炸性混合物應(yīng)在裝置外部保持足夠的時(shí)間,至少10 min,允許在裝置表面持續(xù)燃燒達(dá)到明顯程度,使裝置外表面溫度升高或使溫度能夠傳導(dǎo)到外側(cè)表面。
注: 10 min試驗(yàn)時(shí)間后的外表面溫度用于按照10.9.3.3.3 確定溫度組別。
e)對(duì)于裝置規(guī)定使用氣體類別的每種氣體混合物,試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行5次。
對(duì)于容積大于2.5L的外殼,應(yīng)使用實(shí)際使用容積的代表性外殼,并按下列試驗(yàn)程序:a) 適用時(shí)，試驗(yàn)混合物應(yīng)按照規(guī)定制備。
b)在試驗(yàn)期間應(yīng)監(jiān)測(cè)裝置外部表面溫度。
c)任何裝置應(yīng)按照制造商文件規(guī)定操作。5次試驗(yàn)的每次試驗(yàn)之后,爆炸性混合物應(yīng)在裝置外部保持足夠時(shí)間,至少10min,允許在裝置面部持續(xù)燃燒達(dá)到明顯程度，使裝置外表面溫度升高或使溫度能夠傳導(dǎo)到外側(cè)表面。
d)對(duì)于裝置規(guī)定使用的氣體類別的每種氣體混合物,試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行5次。
在熱試驗(yàn)期間,未發(fā)生火焰?zhèn)鞑?并且沒(méi)有觀察到持續(xù)燃燒。裝置未發(fā)現(xiàn)能影響其阻火特性的熱的或機(jī)械的明顯損壞或變形為合格。確定電氣設(shè)備的溫度組別時(shí)，應(yīng)將裝置外部表面測(cè)得的溫升乘以1.2倍安全系數(shù),并加上裝置的最高工作溫度。
注:對(duì)于進(jìn)行10.9的任何試驗(yàn)不合格的呼吸和排液裝置不作為元件裝置評(píng)定。但是，當(dāng)作為構(gòu)成隔爆外殼整體的一部分使用時(shí),它們與專用外殼一起按照15.4的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。10.9.3.3內(nèi)部點(diǎn)燃的不傳爆試驗(yàn)
10.9.3的氣泡試驗(yàn)之后,該試驗(yàn)應(yīng)在圖21所示的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置上,按照15.4.4的規(guī)定和下列補(bǔ)充和修改一起進(jìn)行。
點(diǎn)燃源位置應(yīng)按圖21所示:b)在距容納該裝置的端板內(nèi)側(cè)50mm處。為了試驗(yàn),對(duì)于各氣體類別,試驗(yàn)裝置應(yīng)按照?qǐng)D21進(jìn)行安裝,并具有下列段數(shù):試驗(yàn)裝置外殼內(nèi)的試驗(yàn)混合物應(yīng)被點(diǎn)燃,每個(gè)引燃點(diǎn)試驗(yàn)5次。對(duì)于具有可測(cè)量通道或不可測(cè)量通道的I、IIA和IIB類呼吸和排液裝置,應(yīng)進(jìn)行15.3.2規(guī)定的不傳爆試驗(yàn)。對(duì)于具有可測(cè)量通道的IIC類呼吸和排液裝置,應(yīng)進(jìn)行15.3.3及15.4.4.3.2或15.4.4.3.3 規(guī)定的不傳爆試驗(yàn)。
對(duì)于具有不可測(cè)量通道的IIC類呼吸和排液裝置,應(yīng)采用15.4.4.3.2(方法 A)或15.4.4.3.3(方法B)規(guī)定的方法。
在試驗(yàn)期間，不應(yīng)發(fā)生向試驗(yàn)箱周圍傳爆。
10.9.3.4呼吸和排液裝置承受壓力能力試驗(yàn)
為了試驗(yàn),用柔性薄膜覆蓋呼吸和排液裝置的內(nèi)表面。參考?jí)毫?yīng)是上述給出的元件擬用于氣體類別的相應(yīng)壓力。應(yīng)進(jìn)行下列之一的過(guò)壓試驗(yàn):——1.5倍參考?jí)毫υ囼?yàn)至少10s。然后，每個(gè)元件應(yīng)進(jìn)行例行試驗(yàn);或——4倍參考?jí)毫υ囼?yàn)至少10s。如果試驗(yàn)合格,不要求制造商以后對(duì)被試型號(hào)的所有元件進(jìn)行例行試驗(yàn)。
過(guò)壓試驗(yàn)之后,裝置未發(fā)現(xiàn)影響防爆型式的永久性變形或損壞為合格。應(yīng)使用壓力試驗(yàn)合格的裝置作為隨后的所有型式試驗(yàn)的試驗(yàn)樣品。Ex元件防爆合格證應(yīng)在限制條件中包含正確選擇安裝到經(jīng)型式試驗(yàn)的隔爆外殼上的呼吸或排液裝置所必需的詳細(xì)信息。
限制條件應(yīng)至少包括:a) 型式試驗(yàn)中獲得的、修正到40℃或標(biāo)志的更高環(huán)境溫度時(shí)的最高表面溫度;
b) 非金屬外殼和外殼的非金屬部件的工作溫度范圍;
c) 大于2.5L時(shí)的最大允許外殼容積(根據(jù)熱試驗(yàn));
d)要求每個(gè)Ex元件或整批Ex元件附有防爆合格證的復(fù)制件和制造商的聲明:●適用時(shí),確認(rèn)材料、最大氣泡試驗(yàn)孔隙尺寸和最小密度。
