隔爆外壳的基础要求

  隔爆型电气设备是将电气本体置于隔爆外壳内，在外壳合适的位置上配置观察窗、按钮、转轴、引入装置等附加部件，使设备满足功能要求。为实现隔爆外壳耐爆和隔爆性能，不使外壳内部发生的爆炸传到外部，GB/T 3836.2-2021《爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》对隔爆外壳的结构、隔爆接合面尺寸和外壳材质等作了详细规定，同时对衬垫和“O”形环、粘结接合面、操纵杆（轴）、转轴和轴承、透明件、呼吸装置和排液装置以及电缆引入装置等内容作了具体规定。

  电气设备在制造、使用时，不可避免地需要打开外壳来安装、调试、检修等工作，不可能将外壳焊接成一个完全封闭的整体，因此外壳就不可避免地形成了两个不同部件接合的结构，在接合的位置上存在着间隙，为避免设备内部的爆炸火焰从接合部位的间隙传播到周围环境中，需要对接合的结构可以进行特殊的设计。这个就是标准中所说的隔爆接合面参数。

  长期运行时，设备外部的表面不应有足以引起点燃的高温。隔爆外壳内部的高温即使引起点燃，也无法传播到外部，无须考虑其点燃风险，但应当防止断电后马上开盖时，高温表面的温度还没下降到最低点燃温度以下，因此，有些情况下需要在外壳外部施加警告标志，断电足够时间后方可打开盖板。

  当外壳采用金属材料制造时，如果受到外部的敲击、摩擦，可能会产生机械火花，引起点燃。铝、镁、钛、锆等轻金属被生锈的铁碰撞后，极易产生高温的机械火花，因此，应当严控金属外壳材料中的轻金属成分的比例。必须要格外注意的是，虽然大部分情况下，铜及铜合金都是不发火，被其他金属碰撞后不会产生高温机械火花，经常被用作防爆工具，但是铜可以和乙炔形成乙炔化物，受到摩擦、碰撞后，乙炔化物会剧烈燃烧，因此，若设备预计用于有乙炔的环境，隔爆外壳材料应控制铜的含量不超过 60%。

  不应在日常使用中发生腐蚀，活性高的锌及锌含量超过80%的合金就不适合制造防爆设备的外壳。

  当外壳采用除玻璃、陶瓷以外的非金属材料制作时，除需要仔细考虑其在长期工作中，因承受高温、低温而引起的性能直线下降外，对用于煤矿井下的灯具透明件、非矿用场所的外壳，还需要仔细考虑其因暴露在紫外线中而引起的性能直线下降。另外，非金属受到摩擦后会积聚静电，当静电在足够高的电势放电时，将点燃环境中的可燃性物质。因此，需要避免产生静电或防止静电积聚，可以再一次进行选择防静电材料或尽快将静电释放的措施来降低静电点燃的风险。

  对于金属材料来说，除机械性能外，主要是从它的机械火花点燃爆炸性气体－空气混合物的性能来考虑的。试验指出，金属材料的材质对机械火花的点燃性能有很大的影响。为了能够更好的保证外壳材料不会发生机械火花的点燃现象，必须对外壳材料中所含的相关元素加以限制。

  国家标准 GB3836. 1 《爆炸性环境第1 部分：设备通用要求》规定：

  设备外壳的材料中铝、镁、钛和锆的总含量不允许超过15%（按质量百分比计），并且钛、镁和锆的总含量不允许超过7.5%。

  上述要求不适用于由人携带的监视仪表，但是，这些设备应标志 “X”并且特殊的使用条件应说明在储存、运输和使用期间的预防措施。

  对于I类手持式或支架式电钻（及附带插接装置）、携带式仪器仪表、灯具的外壳，可采用抗拉强度须不小于120 MPa,且按GB/T13813-2008规定的摩擦火花试验方法考核合格的轻合金制成。

  EPL Ga设备：铝、镁、钛和锆的总含量不允许超过10%（按质量百分比计），而且镁、钛和锆的总含量不允许超过7. 5%；

  EPL Gc设备：除风扇、风扇罩和挡风板应该符合Ⅰ区设备的要求以外，其他无特殊要求。

  如果EPL Ga 或 Gb设备超过了材料界限，设备应按标准的要求加标志“X”，并且安全使用的特殊条件应包含足够的信息使用户确定设备特殊应用的适应性。例如：避免由于冲击或摩擦产生点燃的危险。

  EPL Dc设备：除风扇、风扇罩和档风板应符合 EPL Db 的要求外，其他无要求。

  如果EPL Da或 Db设备金属外壳材料成分超过了上述界限，设备的证书编号后应加标志“X”，并且安全使用的特殊条件应包含足够的信息使用户确定设备特殊应用的适应性，如，避免由于冲击或摩擦的点燃危险。

  当外壳容积不大于2.0升时，可采用塑料材料制造，但塑料外壳的结构强度受成型工艺及易自然老化的影响，通常用于外壳容积小于0.1升的隔爆部件。

  隔爆型电气设备的外壳常用材料有：钢板、铸钢、铸铝合金、铸铁等材料。除了材质要求，对隔爆型外壳，应能承受内部爆压和外部冲击能量的考核。以铸铝壳体为例，容积不大于2.0升的外壳，壳壁厚度应在4.0-8.0mm之间，法兰厚度应在8.0-12.0mm之间；压铸铝外壳的壁厚由于致密度相比来说较高，其壁厚可设计得小一点。当容积大于4.0升时，须采用铸钢等黑色金属材料。

  根据防爆会议纪要，壳体厚度必须≥3mm，这是最低要求。但在实际过程中要考虑加工、使用等过程中的损耗、腐蚀等情况。隔爆外壳的壳体厚度直接影响的产品的防爆性能，一般壳体厚度都在6mm以上，4mm厚度的外壳基本都利用加强筋提高强度。