隔爆型电气设备的防爆结构与安全要求

一、防爆原理与核心设计理念

隔爆型电气设备（符号“d”）通过‌物理隔离‌与‌耐爆结构‌实现防爆功能。其核心原理是将可能产生电弧、火花或高温的元件密封在特制外壳内，即使内部发生爆炸，外壳也能承受爆炸压力并阻止火焰外泄，形成“爆炸隔绝”效应。

1. ‌双重防护机制‌

耐爆性能‌：外壳采用高强度金属材料（如碳钢、316L不锈钢），可承受内部爆炸产生的1.5倍实际爆炸压力而不变形。

隔爆性能‌：通过精密设计的接合面间隙（≤0.15mm）和密封结构，阻断爆炸能量传递路径，防止点燃外部可燃气体。

二、关键防爆结构要素

1. ‌外壳设计规范‌

材质要求‌：需满足GB 3836.2标准，金属外壳厚度≥3mm，非金属外壳需通过抗冲击、耐腐蚀测试。

结构参数‌：

隔爆接合面长度：ⅡC类设备需≥25mm（平面接合）或≥12.5mm（圆筒接合）。

表面粗糙度：Ra≤6.3μm，避免因表面缺陷降低密封性。

2. ‌密封与散热系统‌

多层密封技术‌：采用O型圈、V型圈等弹性密封件，配合密封胶填充，确保接合面气密性。

散热通道‌：内置导流槽与散热片，控制外壳表面温度低于爆炸性气体组别限值（如T4组≤135℃）。

三、安全使用与维护要求

1. ‌选型与安装规范‌

区域适配‌：

危险区域 适用设备等级

0区（连续爆炸环境） 禁止使用隔爆型设备

1区（可能爆炸环境） Ex d IIB T4及以上

2区（偶发爆炸环境） Ex d IIA T3及以上

数据来源：GB 3836.1-2010标准

安装注意事项‌：

使用力矩扳手紧固螺栓（标准扭矩值标注于设备铭牌）。

电缆引入装置需采用双层密封压盖，防止气体沿电缆护套渗透。

2. ‌生命周期管理‌

定期检测‌：

每季度测量接合面间隙（使用塞尺）和表面温度（红外热像仪）。

每3年更换密封件（橡胶材质易老化龟裂）。

故障处理‌：

发现外壳裂纹或接合面腐蚀超过标准50%时，需立即停用返厂维修。

四、典型应用场景与限制

1. ‌适用场景‌

石油化工反应釜周边（ⅡB类氢气环境）

煤矿瓦斯抽采巷道（Ⅰ类甲烷环境）

粮食加工粉尘车间（需配合IP6X防尘设计）

2. ‌使用限制‌

禁止用于0区（需选用本质安全型Ex ia）

含强腐蚀介质环境（如H2S浓度＞20ppm）需定制钛合金外壳

五、技术发展趋势

新型隔爆设备正朝着‌轻量化复合材料‌（如碳纤维增强塑料）和‌智能监测系统‌（内置压力传感器实时反馈外壳完整性）方向发展。但无论技术如何迭代，严格执行‌“结构完整+规范运维”‌仍是保障防爆安全的核心准则。