验证主线二:不传爆试验与认证闭环

压力试验证明"壳扛得住",不传爆试验证明"火传不出"——这是隔爆的另一半考试。收官篇讲两件事:不传爆试验为什么往壳里充氢气;以及从设计到拿证的完整闭环,附可直接使用的设计落地清单。

系列 隔爆设计思维 · 08/08阅读 约 12 分钟对应标准 GB/T 3836.2-2021 第 15、20、21 章,表 6、表 12;GB/T 3836.1-2021 第 24、26、29 章

一、不传爆试验:用"更凶的火"考同一道缝

不传爆试验的逻辑:主空腔内点燃爆炸性混合物,看火焰穿过接合面后能不能点燃外壳外部的混合物。关键在于试验气体不是"照抄"现场气体,而是替代气体(表 12):

设备类别 替代混合物(示例,按间隙比选档)
I 类 约 55% 氢气(或 50%)
IIA 约 50% 氢气(或 45%)
IIB 约 28% 氢气

为什么这样做?因为氢气-空气混合物火焰更容易钻缝隙(MESG 更小),用它等效考核"比目标气体更严酷"的传爆能力——一次试验,覆盖一类气体。对 IIC 设备则直接用氢气/乙炔按规定混合物考核。间隙比(iE/iC,试验间隙与认证间隙之比)用于选择替代混合物档位。

试验判据:规定的试验次数内,外壳外部的爆炸性混合物不得被点燃。任何一次外部传燃,设计即告失败。

给客户的解释模板:认证机构不会到您现场拿工艺气体做试验——标准用氢气做了"加权",一次通过就意味着覆盖整个分组。

标准条款卡片
标准条款卡片 GB/T 3836.2-2021 表 12(替代气体混合物):I 类约 55%/50% 氢气,IIA 约 50%/45% 氢气,IIB 约 28% 氢气,按间隙比 iE/iC 选档;替代气体的传爆能力等效于或严酷于目标分组。

二、温度试验条件(表 6):别忘了"最坏电工况"

隔爆设备的表面温度与内部温度在最坏电工况下测(表 6):

  • 灯具(电磁镇流器型):1.1 倍额定电压 + 二极管模拟整流的最坏工况;
  • 电动机、电阻器、电磁铁等按各自工业标准的最坏负载;
  • 测得的最高表面温度对照温度组别(3836.1 表 2:T1~T6)写入标志。

设计阶段就要做的事:热核算。功耗 × 热阻 + 环境温度上限 = 最热点温度,留出组别余量。隔爆壳散热差(厚壁、密封),内部元件降额设计往往比裸机苛刻——这是隔爆电源/灯具设计最常见的隐形成本。

三、标志(第 20 章 + 3836.1 第 29 章):最后一步,也是退件高发区

完整的隔爆标志链示例:

Ex db IIB T4 Gb

逐段拆解:Ex(防爆)→ db(保护等级)→ IIB(气体分组)→ T4(温度组别)→ Gb(EPL)。

附加信息:环境温度超出 −20 ℃~+40 ℃ 要加 Ta 标注;含特定使用条件(如必须用指定格兰头、力矩值、安装距离)加符号"X"并在证书中说明。警示标志按表 14:开盖等待时间、断电后才能开盖、严禁带电断开等。

三个高发退件点: 1. 标志的分组/组别高于设计依据(按 IIC 设计却标了 III?不存在——常见的是按 IIA 设计、客户要求标 IIB); 2. 带"X"条件未在说明书和图纸中闭环(证书说"必须使用 XX 格兰头",说明书没写); 3. 铭牌材质/固定方式不满足要求(耐用、铆/焊/粘固定,不允许不干胶了事——按 3836.1 第 29 章执行)。

隔爆认证闭环全景图
图 8-1|隔爆认证闭环全景图

四、设计落地总清单(咨询/项目启动用)

A. 设计输入(向客户收集) 1. 使用区域与 EPL(0/1/2 区、煤矿); 2. 具体气体及分组(决定表 2/表 3 与替代气体); 3. 环境温度范围、腐蚀/振动/粉尘条件; 4. 内部布置与功耗(净容积、热源清单、电池有无)。

B. 结构设计输出(交付设计评审) 1. 接合面清单(型式、L、i、数量)与公差带计算书; 2. 材料清单(材质单、非金属试验依据); 3. 紧固件表(等级、力矩、布局); 4. 腔体连通图(压力重叠评估); 5. 引入装置/封堵件/呼吸排液元件选型(带证)。

C. 认证文件(提交检测机构) 1. 图纸(含隔爆参数标注); 2. 使用说明书(第 21 章:开盖规程、维护限制、警示); 3. 例行试验方案(静压工装、记录表); 4. 关键件一致性清单(锁材质、锁供应商、锁型号)。

D. 证后维持 1. 例行静压试验 100% 执行并留记录; 2. 变更管理:接合面任何改动 = 重新确认是否影响证书; 3. 用户侧培训:开盖流程、力矩、接合面保护——多数隔爆失效发生在维修回装,而不是出厂。

本篇小结

  • 不传爆试验用替代气体(表 12,氢气系混合物)等效加严考核,一次覆盖一个分组;
  • 温度试验按表 6 最坏电工况(如 1.1 倍电压+整流模拟);
  • 标志链条:Ex db + 分组 + 组别 + EPL,"X"条件必须闭环;
  • 落地四段论:设计输入 → 结构输出 → 认证文件 → 证后维持;隔爆失效多在维修,用户侧规程与出厂试验同样重要。

系列结语:隔爆的两条主线——扛得住、传不出——贯穿了从材料到试验的全部条款。把六字诀(壳、面、隙、材、压、验)映射到图纸上,隔爆标准就从一本"天书"变成一套可执行的设计流程。下一个系列,我们讲防爆家族里"最像质量管理"的一支:增安型。


参考资料 1. GB/T 3836.2-2021 第 15、20、21 章及表 6、表 12 2. GB/T 3836.1-2021 第 24 章(文件)、第 26 章(型式试验)、第 29 章(标志)

免责声明:本文为科普介绍,替代气体配比与试验判据以标准原文及认证机构大纲为准。

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