一種防爆型燈具隔爆外殼設(shè)計(jì)方法探討

何希扣

【摘要】本文以燈具隔爆外殼的設(shè)計(jì)作為切入點(diǎn)，展開(kāi)具體分析，并以此為依據(jù)，對(duì)防爆型燈具隔爆外殼的強(qiáng)度和防沖擊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。

【關(guān)鍵詞】防爆型燈具;隔爆外殼;設(shè)計(jì)方法

【引言】防爆型燈具的隔爆外殼是由燈具殼體、透明件、電纜引入裝置等多種零部件組合而成。在實(shí)際對(duì)防爆型燈具的隔爆外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，會(huì)專項(xiàng)設(shè)置幾何結(jié)構(gòu)的隔爆結(jié)合面和隔爆螺紋，隔爆外殼能夠承受防爆燈具內(nèi)部所產(chǎn)生的爆炸性混合物的爆炸壓力，通過(guò)其自身發(fā)揮隔爆的作用，防止爆炸性的混合物對(duì)燈具周圍產(chǎn)生破壞。本文從隔爆外殼的作用入手，展開(kāi)闡述，針對(duì)如何正確開(kāi)展防爆型燈具防爆外殼設(shè)計(jì)工作進(jìn)行深入探討。

1隔爆外殼的作用

1.1耐爆性

防爆型燈具隔爆外殼的機(jī)械強(qiáng)度比較大，能夠承受燈具內(nèi)部產(chǎn)生的爆炸壓力，防止爆炸物對(duì)燈具以及周圍事物產(chǎn)生破壞。防爆型燈具內(nèi)部的危險(xiǎn)氣體所產(chǎn)生的爆炸壓力、溫度不會(huì)使隔爆外殼遭到破壞，不僅如此，其也不會(huì)發(fā)生變形;隔爆外殼的防爆性和耐爆性，主要是通過(guò)材質(zhì)的強(qiáng)硬度、外殼自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來(lái)保證的。

1.2不傳爆性

在燈具內(nèi)部發(fā)生爆炸之后，在隔爆外殼的作用下，其不會(huì)傳出爆炸火焰，這樣就會(huì)不會(huì)使外部危險(xiǎn)氣體產(chǎn)生爆炸的現(xiàn)象;而隔爆外殼的不傳爆性，主要就是通過(guò)隔爆面的間隙、寬度和粗糙度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)保證的。為了能夠有效提升隔爆外殼的不傳爆性，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下的燈具外殼璧上所有與外界相通的接縫、孔隙都要小于相應(yīng)試驗(yàn)的最大安全間隙。

2防爆型燈具隔爆外殼設(shè)計(jì)方法

防爆型燈具外殼隔爆結(jié)合面，是影響燈具隔爆性能的重要因素，是隔爆型外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要工作內(nèi)容。本文針對(duì)采用螺栓兼顧的防爆結(jié)構(gòu)形式中的平面和止口隔爆面進(jìn)行詳細(xì)分析[1]。以平面隔爆設(shè)計(jì)出燈具形狀，具有多樣性，其可以是方形、圓形和一些不規(guī)則的形狀，如圖一所示。而以止口隔爆面設(shè)計(jì)出的燈具，主要是由平面部分、圓筒部分進(jìn)行組合，還可以是單純的圓筒隔爆。

2.1螺釘?shù)倪x用

在實(shí)際開(kāi)展螺選用工作期間，首先最重要的就是要通過(guò)運(yùn)用壓強(qiáng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：P=F/S（S：作用壓力的面積、F：有效面積上的壓力、P：壓強(qiáng)），在計(jì)算出螺釘相應(yīng)的剪切應(yīng)力之后，能夠更加準(zhǔn)確的計(jì)算出實(shí)際選用螺釘?shù)囊?guī)格以及材料。而在實(shí)際對(duì)隔爆接合面進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，運(yùn)用M6或是運(yùn)用M8的不銹鋼螺釘就能夠滿足設(shè)計(jì)需求;設(shè)計(jì)期間要合理掌握螺栓布局之間的間距，其是防爆燈具外殼靜壓壓力分配均勻的體現(xiàn)。

（1）合理運(yùn)用平面接合面防爆型式，螺釘?shù)膶?shí)際布局間距要小于等于100mm，如果想要在增強(qiáng)其防爆性能，就要使螺釘?shù)牟季珠g距更加緊密，防止兩端產(chǎn)生不排布螺釘?shù)默F(xiàn)象。

（2）在運(yùn)用止口接合面進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，螺釘?shù)膶?shí)際間距要以螺釘和圓筒為中心依據(jù)，通過(guò)形成扇面的圓周長(zhǎng)來(lái)計(jì)算出布局間距，使其始終保持在100-150mm之間。

2.2隔爆外殼材質(zhì)

一樣厚度的隔爆外殼強(qiáng)度，主要是由材質(zhì)和工藝類型進(jìn)行決定的，在設(shè)計(jì)期間，很對(duì)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到ADC12材料、高壓鑄造工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在實(shí)際運(yùn)用并開(kāi)展設(shè)計(jì)工作期間，能夠有效控制結(jié)構(gòu)形狀、壁厚和成型壓力;壁厚的實(shí)際大小，會(huì)對(duì)隔爆外殼的沖擊性和耐壓性能造成直接影響。

（1）在對(duì)Ⅰ類固定燈具的隔爆外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，有筋位的外殼璧厚要在3-4mm范圍內(nèi);燈具外部可下落沖擊錘，如果內(nèi)部沒(méi)有加強(qiáng)筋的位置，壁厚要大于6mm，在此期間，不能運(yùn)用平板進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）在對(duì)Ⅱ、Ⅲ類固定燈具的防爆外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，有筋位的防爆外殼壁厚在3-4mm范圍內(nèi)，燈具外部可下落沖擊錘，如果內(nèi)部沒(méi)有加強(qiáng)筋的位置，壁厚要大于4.5mm，同時(shí)也不能運(yùn)用平板進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3隔爆外殼法蘭邊的設(shè)計(jì)

隔爆外殼法蘭邊的實(shí)際設(shè)計(jì)狀況，也會(huì)對(duì)外殼的強(qiáng)度造成直接影響，通過(guò)固定螺絲的方式，將其設(shè)計(jì)在法蘭邊之外的地方，這樣能夠有效節(jié)外殼設(shè)計(jì)材料，能夠增強(qiáng)外邊設(shè)計(jì)精細(xì)化[2]。通常狀況下，螺栓緊固部位會(huì)高于法蘭邊，要將高度控制在大于12mm的范圍內(nèi)。

（1）Ⅰ類固定燈具外殼法蘭邊的厚度H只要保持在大于6mm的高度即可;而外壁與法蘭邊的過(guò)渡圓角R要大于8mm。

（2）Ⅱ、Ⅲ類固定燈具外法蘭邊的厚度H要大于8mm，外壁與法蘭邊的過(guò)渡圓角R要大于8mm，與Ⅰ類燈具相同即可。

2.4密封槽的設(shè)計(jì)

密封槽設(shè)計(jì)工作是否正確開(kāi)展，會(huì)直接對(duì)IP防護(hù)造成影響，一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)期間，經(jīng)常會(huì)忽視該項(xiàng)工作。因?yàn)楦舯鈿さ卮嬖诮Y(jié)合面和間隙，那么在開(kāi)展靜壓測(cè)試工作期間，其內(nèi)部的水就會(huì)進(jìn)入到結(jié)合面中，不僅會(huì)使橫截面增大，同時(shí)也會(huì)使外殼承受加大壓力。

（1）以平面接合面對(duì)隔爆外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)，要將密封槽設(shè)置在接合面的內(nèi)部，可以通過(guò)對(duì)其進(jìn)行鍍層會(huì)使涂一些不會(huì)影響到隔爆性能的材料;如果是在比較惡劣的環(huán)境下進(jìn)行使用，要將密封槽設(shè)置在接合面的外部 。

（2）以止口接合面對(duì)隔爆外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際上將密封圈無(wú)論是設(shè)置在哪個(gè)位置，都不會(huì)對(duì)靜壓造成影響，所以很多設(shè)計(jì)人員都會(huì)運(yùn)用軸向密封，將其防止在接合面的外部;同時(shí)也可以運(yùn)用徑向密封方式，將其設(shè)置在止口的位置。

結(jié)束語(yǔ)：總之，隔爆外殼設(shè)計(jì)工作，對(duì)于增強(qiáng)防爆燈具的防爆性能具有決定性作用，本文主要就是從實(shí)際設(shè)計(jì)期間隔爆接合面中包含的平面和止口接合面進(jìn)行詳細(xì)分析，通過(guò)增強(qiáng)外殼強(qiáng)度的方式，對(duì)沖擊機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為今后不斷優(yōu)化防爆燈具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐海江，盧巧.船用防爆高壓氣體放電燈具開(kāi)蓋時(shí)間的計(jì)算[J].船舶工程，2019，41（S2）：256-260.

[2]鄭天際.淺談LED防爆燈照明技術(shù)與光輻射標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)判及測(cè)量[J].電氣開(kāi)關(guān)，2018，56（06）：1-4+7.