防爆外壳的设计及工艺

防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010技术研发中心程双一、常用述语防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页1.矿用产品安全标识～AQ1043-2007首先：凡是矿山使用的产品（设备、材料、仪器仪表）都需要取得一定的证件（防爆证、安标证、生产许可证等），方可生产、销售和使用。其次：取得证件的产品并且加施标识方可销售和使用。一、常用述语防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页1.矿用产品安全标识～AQ1043-2007分类：①煤矿矿用产品安全标志标识②金属非金属矿上矿用产品安全标志标识一、常用述语防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.设备的分类和防爆型式标志～GB3836-20102.1设备分类：Ⅰ类：用于煤矿瓦斯气体、粉尘环境

Ⅱ类：用于除煤矿瓦斯气体外的爆炸性气体环境

Ⅲ类：用于除煤矿瓦斯气体外的爆炸性粉尘环境2.2防爆型式标志：ExdⅠMb——矿用隔爆型（常见的）

Exd[ib]ⅠMb——矿用隔爆兼本质安全型

ExibⅠMb——矿用本安型注：Mb——表示设备保护级别，即安装在煤矿甲烷爆炸性环境中的设备，具有“高”的保护级别，该级别具有足够的安全性，使设备在正常运行中或在气体突然出现和设备断电之间的时间内出现的预期故障条件下不可能成为点燃源。

Ex——防爆设备的总称二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页设计基础

防爆外壳：防爆外壳能承受外壳内部混合爆炸性气体被引爆时所产生的爆炸压力，又能防止内部爆炸火焰和高温气体通过隔爆间隙点燃外壳外部的爆炸性气体混合物。

通俗的讲：对防爆外壳最主要的两点要求1.结构强度要求：隔爆外壳能承受内部爆炸压力(一般取1MPa)，因此就需要我们在设计外壳时，考虑采用的外壳围板厚和法兰厚度，GB3836规定外壳板厚最薄处不小于3mm。注意：一般设计防爆外壳时，外壳厚度不宜小于4mm，因3mm厚钢板存在厚度偏差和表面腐蚀氧化因素。二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页设计基础2.不传爆性能要求：隔爆外壳主要是根据间隙隔爆的原理设计，它是一种路径隔爆，隔爆间隙取决于两个因素：①隔爆接合面间隙ic：外壳与门结构方式有两种：快开门（≤0.3）和螺钉门（≤0.4）为防爆站要求，企业标准和执行力度会更为严格（≤0.25）。测量工具：塞尺。螺钉门快开门二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页设计基础②隔爆接合面粗糙度

：常见的两种隔爆接合面：盖板（门）与法兰两块接合面（不经常活动的面）粗糙度按钮杆、转轴等与铜套的圆接合面（经常活动的面）粗糙度二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页1.内部设计①内部电气元器件要布局结构紧凑，布局合理，便于安装、调试、使用和维护（经验），安装板材料可选钢板、环氧板、铝板等。注意：要保证电气间隙和爬电距离要满足要求（不同电压等级）。设计外壳：内部设计和外部（壳）设计，从内向外设计的原则。二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页1.内部设计②内部防护（等级）和接地防护：腔体内部涂抹防锈底漆，再涂抹耐弧漆。接地：可在设备内部设置接地连接件（根据电气线路要求）。QJZ2-80(120)/1140(660)SF布局合理、结构紧凑二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.1外壳的材料一般防爆外壳的材质使用钢材（碳钢、不锈钢）焊接或铸造而成。制造Ⅰ类设备外壳材料，按质量百分比的总含量不应超过:15%的铝、镁、钛和锆——GB3836即：不允许使用铝材料（表面易产生静电），以及活泼性金属（表面氧化，失去隔爆性能）作为加工外壳的原材料。二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.2外壳的组成主要要素：壳体(上)盖电缆引入装置(前)门操纵杆、转轴托架等电缆引入装置控制电缆前门托架壳体操纵杆转轴电缆引入装置动力电缆上盖二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.3外壳各部分的设计2.3.1壳体第一种情况：直接引入（无接线腔）电气设备符合下列两项条件时，允许采用直接引人方式：a)正常运行时不产生火花、电弧或危险温度；b)电气设备的额定功率不大于250W，且电流不大于5A第二种情况：间接引入（由主腔、接线腔和接线端子组成）二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计

间接引入（一般由主腔、接线腔和接线端子组成）二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计注：X应不大于150螺纹规格：小开关类有M6、M8、M10

组合开关类建议M12及以上电气间隙、爬电距离：660V≥12；爬电距离≥201140V≥18；爬电距离≥283300V≥44；爬电距离≥5610000V≥100；爬电距离≥140接线腔二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页1.内部设计二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计解释：L——接合面宽度

l——固定孔与壳体内部的距离L与l因腔体体积大小而不同：较大体积外壳：L≥25时，l≥9中等体积外壳：25＞L≥12.5，l≥8较小体积外壳：L＜12.5，l≥6另：螺纹拧入法兰的深度应不小于螺纹直径规格，并露出法兰1-3丝扣螺钉应为专用工具方可拆除的螺钉。接线腔二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计接线腔设计参考二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计接线端子注：安装板（隔爆板）厚度应为14或者16接线柱标准采用：JB.T4002-2013接线端子L≥12.5间隙i≤0.3粗糙度6.3二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.3.2（上）盖新规定盖板紧固件需加防护措施，防止因螺栓被撞坏使得隔爆性能失效。措施两种：①螺栓加护套；②盖板沉孔，螺钉埋于盖板内；二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.3.3电缆引入装置是外壳组成的一部分，引入装置需装配完整。参见标准：JBT4262-1992防爆电器用橡套电缆引入装置二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.3.4前（门）带设置按钮观察窗其他按钮等组成。注意：保证橡胶板压缩量≥1mm钢化玻璃嵌入视窗座宽度标准规定≥12.5mm（粘结宽度）钢化玻璃需满足冲击试验等。常用观察窗已足够设计使用参见通用件。二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计前（门）：万泰有快开门（侧开、上开、旋转）和螺钉门两种。快开门间隙i≤0.25X≤250，L≥25螺钉门间隙i≤0.25L，l，X要求二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.3.5操纵杆、转轴由于煤矿井下湿度及淋水较大,为避免防爆设备中,防止经常活动有隔爆接合面部件的锈蚀,规定两接触的零部件必须使用铜杆或增加铜套。

有效隔爆接合面长度≥12.5；粗糙要求：3.2

铜杆材质：H62；二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计★联锁装置隔离开关和开关柜的盖板或门之间的任何联锁都应保证只有当隔离开关的触头完全切断时，盖板或门才有可能打开。注：其结构应保证非专用工具不能轻易解除其作用。例如螺丝刀、镊子或类似的工具不应使联锁装置失效。二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计示例二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计2.3.6托架方便井下移动设备。具有可拆卸性、互换性。公司现状：接地螺栓焊接在底托上（不符合工艺要求），下一步更改焊接在外壳两侧。二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页2.外部（壳）设计其他外壳需设计标牌垫板，用于安装标牌；较大的外壳需设计吊钩，便于运输；设计门防尘板，保护隔爆结合面；设计内部电气连接导电带等等。二、防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺防爆外壳（Ⅰ类）的设计及工艺GB3836-2010上页下页重要工艺①焊接