本標(biāo)準(zhǔn)等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)IEC79—1A(1975)《最大試驗(yàn)安全間隙測定方法》。
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常溫常壓條件下可燃性氣體或蒸氣最大試驗(yàn)安全間隙測定方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于可燃性氣體或蒸氣的分級以及隔爆型電氣設(shè)備的選型。
注:對于常溫條件下蒸氣壓很低,而不能形成所要求的蒸氣濃度的液體,環(huán)境溫度應(yīng)比產(chǎn)生所要求的蒸氣壓力的溫度高5℃
2 術(shù)語
2.1 爆炸性氣體混合物
在大氣條件下,氣體、蒸氣、薄霧狀的易燃物質(zhì)與空氣混合,點(diǎn)燃后,燃燒將在整個范圍內(nèi)傳播的混合物。
2.2 最大試驗(yàn)安全間隙
在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)條件下,殼內(nèi)所有濃度的被試氣體或蒸氣與空氣的混合物點(diǎn)燃后,通過25mm長的接合面均不能點(diǎn)燃?xì)ね獗ㄐ詺怏w混合物的外殼空腔兩部分之間的最大間隙。
2.3 隔爆接合面
為阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍的爆炸性氣體混合物傳播,隔爆外殼各個部件相對表面配合在一起的接合面。
2.4 平面隔爆接合面
相對表面為平面,而該段接合面長為直線形的隔爆接合面。
2.5 隔爆接合面長度
從隔爆外殼內(nèi)部通過隔爆接合面到隔爆外殼外部的最短通路長度。
2.6 (隔爆接合面)間隙
隔爆接合面相對表面間的距離。對于圓筒隔爆接合面,則為徑向間隙(直徑差)。
2.7 最易傳爆混合物濃度
在規(guī)定條件下,混合雜物火焰最易通過接合面?zhèn)鞑ザ怪車ㄐ曰旌衔稂c(diǎn)燃的混合物濃度。
2.8 最易點(diǎn)燃混合物濃度(電火花的)
在規(guī)定的條件下,所需最小電能點(diǎn)燃的混合物濃度。
3 試驗(yàn)方法概述
試驗(yàn)是在常溫常壓(20℃,10
5Pa)條件下進(jìn)行。將一個具有規(guī)定容積規(guī)定的隔爆接合面長度L和可調(diào)間隙g的標(biāo)準(zhǔn)外殼置于試驗(yàn)箱內(nèi),并在標(biāo)準(zhǔn)外殼與試驗(yàn)箱內(nèi)同時充以已知的相同濃度的爆炸性氣體混合物(以下簡稱混合物),然后點(diǎn)燃標(biāo)準(zhǔn)外殼內(nèi)部的混合的,通過箱體上的觀察窗觀測標(biāo)準(zhǔn)外殼外部的混合物是否被點(diǎn)燃爆炸。通過調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)外殼的間隙和改變混合物的濃度,找出在任何濃度下都不發(fā)生傳爆現(xiàn)象的最大間隙,該間隙就是所需要測定的最大試驗(yàn)安全間隙(MESG)。
4 試驗(yàn)裝置
4.1 機(jī)械強(qiáng)度
試驗(yàn)裝置如圖所示。整個試驗(yàn)裝置應(yīng)能承受15×10
5Pa的壓力。標(biāo)準(zhǔn)外殼承受此爆炸壓力時,應(yīng)不會產(chǎn)生明顯的彈性變形而使間隙g瞬時增大。
a-標(biāo)準(zhǔn)外殼內(nèi)腔;b-試驗(yàn)箱內(nèi)腔;c-千分表;d-泵;e-阻火器;f-觀察窗;m、i-閥門;h-點(diǎn)火電極;k-標(biāo)準(zhǔn)外殼下殼體;l-標(biāo)準(zhǔn)外殼上殼體
4.2 標(biāo)準(zhǔn)外殼
標(biāo)準(zhǔn)外殼為一個內(nèi)腔凈容積20cm
3、隔爆接合面長度25mm的球形容器。
4.3 試驗(yàn)箱體
試驗(yàn)箱體為一個內(nèi)徑200mm、高度75mm的圓柱形箱體。
4.4 間隙調(diào)整
標(biāo)準(zhǔn)外殼的間隙可通過千分表進(jìn)行調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)外殼的上殼體“1”由強(qiáng)力彈簧向上頂緊在一個可以微調(diào)的千分表上,用千分表精確調(diào)整并測出隔爆接合面的間隙g值。千分表的螺紋直徑為16mm,螺距0.5mm。
4.5 配氣系統(tǒng)
標(biāo)準(zhǔn)外殼充入混合物的進(jìn)氣口直徑d
1為3mm,進(jìn)氣通道的凈容積為5cm
3。試驗(yàn)箱的進(jìn)氣口是由7個直徑d
2為2mm的通孔組成。進(jìn)出氣的管道上裝有防回火的阻火器“e”。
4.6 點(diǎn)火源
采用電極放電火花作為點(diǎn)火源。電極間的放電間隙為3mm,放電通路與平面法蘭隔爆接合面相垂直。電極置于距法蘭內(nèi)緣14mm處,且與兩平面法蘭之間的中心線對稱。
4.7 觀察窗
在試驗(yàn)箱體對稱位置上裝設(shè)兩個直徑74mm的圓形觀察窗“f”。
4.8 試驗(yàn)裝置的材質(zhì)
試驗(yàn)裝置的主要部件,特別是標(biāo)準(zhǔn)外殼和點(diǎn)火電極,應(yīng)采用不銹鋼材料制成。對于某些混合物,可采用其他材料以防止對試驗(yàn)裝置的腐蝕或其他化學(xué)作用。
5 試驗(yàn)程序
5.1 爆炸性氣體混合物的配制
試驗(yàn)中,應(yīng)嚴(yán)格控制混合物的濃度,使其維持恒定,以避免試驗(yàn)結(jié)果的分散性。
5.2 溫度和壓力、
試驗(yàn)時的環(huán)境溫度為20±5℃,采用泵“d”維持試驗(yàn)裝置內(nèi)部為10
5Pa的壓力。
5.3 間隙調(diào)整
首先將間隙調(diào)整到一個很小值,通過觀察窗用眼檢查標(biāo)準(zhǔn)外殼兩平面法蘭是否相互平行。然后將法蘭間隙調(diào)整至零,校準(zhǔn)千分表的刻度是否指零(這時加在表頭的力矩值應(yīng)很小,例如:加在表頭的圓周力約為10
-2N)。
5.4 點(diǎn)火
用汽車點(diǎn)火線圈向標(biāo)準(zhǔn)外殼內(nèi)部的電極供電,電極之間形成放電火花點(diǎn)火。
5.5 點(diǎn)燃過程的觀察
通過觀察窗和兩平面法蘭的間隙觀察標(biāo)準(zhǔn)外殼內(nèi)部的混合物是否點(diǎn)燃。如果未發(fā)生點(diǎn)燃,則試驗(yàn)無效。標(biāo)準(zhǔn)外殼內(nèi)部點(diǎn)燃之后,如果試驗(yàn)箱內(nèi)的混合物點(diǎn)燃爆炸,則為發(fā)生傳爆現(xiàn)象。
6 最大試驗(yàn)安全間隙測定
6.1 預(yù)備試驗(yàn)
標(biāo)準(zhǔn)外殼平面法蘭間隙以0.02mm作為間隙調(diào)整級在傳爆間隙與不傳爆間隙之間的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。用一定濃度的混合物對應(yīng)每一個間隙進(jìn)行二次傳爆試驗(yàn),找出該濃度下傳爆率為0%的最大不傳爆間隙g
0和傳爆率為100%的最小傳爆間隙g
100,然后改變混合物濃度,重復(fù)上述試驗(yàn),以便得出在一定濃度范圍內(nèi)的不同濃度混合物所對應(yīng)的一組g
0和g
100值,并從中找出g
0和g
100的最小值及所對應(yīng)的試驗(yàn)混合物濃度。該濃度為混合物在該試驗(yàn)條件下的最易傳爆混合物濃度。
6.2 證實(shí)試驗(yàn)
選用預(yù)備試驗(yàn)中測得的最易傳爆混合物濃度及其附近的幾種濃度,重復(fù)6.1條的試驗(yàn)。每一濃度對應(yīng)一個間隙試驗(yàn)10次,最后確定出最大不傳爆間隙和最小傳爆間隙的最小值(g
0)
min和(g
100)
min及其對應(yīng)的最易傳爆混合物濃度。
6.3 最大試驗(yàn)安全間隙的再現(xiàn)性
在不同組別的證實(shí)試驗(yàn)中測得的(g
0)
min之間的最大允許差值為0.04mm,如果符合這個條件,則表1所列數(shù)值就是當(dāng)(g
100)
min-(g
0)
min為最小時所對應(yīng)的最大試驗(yàn)安全間隙值。對于大多數(shù)易燃物質(zhì),這個差值一般在一個間隙調(diào)整級(0.02mm)范圍內(nèi)。
如果不同組別的證實(shí)試驗(yàn)測得的(g
0)
min之間的差值大于0.04mm,應(yīng)采用氫氣校核試驗(yàn)裝置是否能重現(xiàn)表1所列氫氣的數(shù)值,如果校核結(jié)果裝置正常而對指定氣體測得的結(jié)果仍然相差很大,則應(yīng)分析其中的原因。
6.4 表列數(shù)據(jù)
表1所列數(shù)據(jù)有最大試驗(yàn)安全間隙(MESG)值(g
0)
min,(g
100)
min-(g
0)
min的差值,最易傳爆混合物濃度和試驗(yàn)時的環(huán)境溫度。最大試驗(yàn)安全間隙用于確定電氣設(shè)備隔爆外殼的級別,而(g
100)
min-(g
0)
min表征最大試驗(yàn)安全間隙的精確度。
表1
續(xù)表1
續(xù)表1
注:1)表列方括號內(nèi)的數(shù)據(jù),例如:〔0.96〕不是用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)裝置,而是用英國規(guī)定的8L球形試驗(yàn)裝置測得的。8L球形標(biāo)準(zhǔn)外殼內(nèi)部充以最易傳爆混合物濃度,外部充以最易點(diǎn)燃混合物濃度。
表列其他數(shù)據(jù)是采用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)裝置測得的。但一般每調(diào)整一次間隙只作三次試驗(yàn)。
附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國機(jī)械電子工業(yè)部提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國防爆電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械電子工業(yè)部南陽防爆電氣研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人季明煥、項(xiàng)云林。