在進(jìn)行防爆電氣設(shè)備的外殼耐壓試驗時,會不可避免的接觸到一個現(xiàn)象,那就是壓力重疊。壓力重疊,在GB/T 3836.2-2021中的解釋為:由于在外殼的一個空腔或間隔內(nèi)被預(yù)壓的氣體混合物點(diǎn)燃時呈現(xiàn)的狀態(tài)。

標(biāo)準(zhǔn)中提到了“預(yù)壓”,那預(yù)壓是怎么產(chǎn)生的呢?在爆炸氣體混合物被點(diǎn)燃后,將產(chǎn)生火焰和沖擊波。如對甲烷來說,火焰?zhèn)鞑ニ俣?.338m/s,沖擊波的速度為330m/s,氫氣火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?.58m/s,沖擊波速度高達(dá)280m/s;乙烯火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?.683m/s,沖擊波速度700m/s。因此,當(dāng)火焰還未傳播到時,氣體混合物已經(jīng)收到?jīng)_擊波的影響產(chǎn)生預(yù)壓,從而導(dǎo)致壓力重疊現(xiàn)場的產(chǎn)生。
對于外殼耐壓試驗來說,GB/T 3836.2-2021中認(rèn)定下列情形時假設(shè)存在壓力重疊:
- 當(dāng)進(jìn)行一組具有相同配置的試驗時獲得的壓力值,其中一個壓力值與另外的壓力值之間的比例偏離≥1.5;
- 壓力上升時間小于5ms。圖1和圖2提供了如何考慮壓力上升時間的指南。參考這兩幅圖時,壓力上升時間基于在最大壓力上升速率處經(jīng)過的時間。通常是最大壓力10%和90%之間經(jīng)過的時間。實際的波形有時呈現(xiàn)如圖1所示的規(guī)則形狀,或如圖2所示的不規(guī)則形狀。當(dāng)測定壓力上升時間,排除如圖2波形中開始處所示的平穩(wěn)期。


通常情況下,出現(xiàn)壓力重疊的原因可能有:
- 點(diǎn)火前試驗氣體存在初始壓力。
- 試品內(nèi)部存在死角,部分空間氣體置換不足。
- 試品通氣口、點(diǎn)火、測試點(diǎn)位置對爆炸壓力測試的影響。
- 外殼結(jié)構(gòu)的影響。
對于生產(chǎn)廠家而言,需要重點(diǎn)關(guān)注壓力重疊可能產(chǎn)生的原因以及可能產(chǎn)生危害,在防爆電氣設(shè)計中加以避免。對于檢驗人員而言,需要重點(diǎn)關(guān)注壓力重疊的具體現(xiàn)象,當(dāng)出現(xiàn)壓力重疊時,GB/T 3836.2-2021中規(guī)定,對于ⅡB類電氣設(shè)備,如出現(xiàn)壓力重疊,應(yīng)采用規(guī)定的相應(yīng)級別的每種氣體至少進(jìn)行5次試驗。接著還應(yīng)采用(24+1)%的氫氣/甲烷(85/15)的混合物至少重復(fù)5次試驗。
這里是灣際盛鼎防爆實驗室,相關(guān)業(yè)務(wù)可在下方留言。