A robbanásbiztos környezetben (ahol gyúlékony gázok, gőzök, por vagy szálak vannak jelen) használt patronfűtőknek szigorú robbanásbiztos tervezési kritériumoknak kell megfelelniük, és hivatalos tanúsítványt kell szerezniük, hogy megakadályozzák a veszélyes légkör elektromos szikra, magas felületi hőmérséklet vagy hősugárzás általi begyulladását. A tervezés alapelve az, hogy a fűtőberendezés által működés közben keletkező összes gyújtóforrást le kell szigetelni vagy meg kell szüntetni, és a szerkezeti tervezést, az anyagválasztást és a biztonsági védelmet a robbanásveszélyes területek jellemzőihez kell igazítani. Az alábbiakban felsoroljuk az ilyen fűtőberendezésekre vonatkozó kötelező speciális tervezési követelményeket és alapvető tanúsítási szabványokat.
I. Magrobbanás-biztos tervezési követelmények
1. A felületi hőmérséklet szigorú szabályozása (alapkövetelmény)
A fűtőtest maximális felületi hőmérsékletének legalább 50 fokkal alacsonyabbnak kell lennie, mint a gyúlékony közeg gyulladási hőmérséklete az alkalmazási környezetben (biztonsági ráhagyás), és ezt egyértelműen fel kell tüntetni a terméken.
- Osztályozza a veszélyes közeget (pl. metán gyulladási hőmérséklet ≈538 fok, benzingőz ≈280 fok), és határozza meg a fűtőberendezés T-besorolását (hőmérséklet osztálya) (pl. T1: egyenlő vagy egyenlő 450 fok, T2: kisebb, mint T0 vagy Le:0 vagy 200 fok), a hőmérsékleti osztályt a közeg gyulladási jellemzőihez igazítva.
- Optimalizálja a fűtőberendezés felületi terhelését (teljesítménysűrűségét), hogy elkerülje a helyi túlmelegedést; A nagy-átmérőjű, kis-felületű-terhelésű szerkezeteket részesítik előnyben az egyenletes hőelvezetés érdekében, és hőszimulációs teszt szükséges a helyi forró pontok hiányának ellenőrzéséhez.
- Porrobbanás-biztos forgatókönyvekhez további, porfelhalmozódást gátló szerkezeti kialakításra van szükség (pl. sima, nem-porózus felület), hogy megakadályozzuk a por égését, amelyet a fűtőtest felületén felhalmozódó hő okoz.
2. Robbanásbiztos-szerkezeti kialakítás (a gyújtóforrások elkülönítésének kulcsa)
A veszélyes terület besorolása (zóna 0/1/2 gáz, zóna 20/21/22 por) és a robbanásbiztos-minőségi követelmények alapján válassza ki a megfelelő robbanásbiztos szerkezettípust; A kazettás fűtőelemek leggyakrabban használt típusai a lángálló (Ex d) és a fokozott biztonsági típusok (Ex e), a gyújtószikramentes (Ex ia) típusokkal pedig speciális, alacsony fogyasztású forgatókönyveket használnak.
(1) Lángálló szerkezet (Ex d) – az 1/21-es zóna és nagyobb kockázatú területekhez
- A fémhéjnak (csőtestnek és csatlakozódoboznak) megfelelő robbanási nyomásállósággal (belső robbanógáz detonációjának nyomásával szemben) és lángálló réskialakítással kell rendelkeznie (a héj illeszkedő felületei, például menetkötések és karimás varratok közötti hézagnak a szabvány határértékein belül kell lennie). A rés hossza és szélessége szigorúan úgy van kiszámítva, hogy lehűtse a lángot és csökkentse a robbanásveszélyes gáz hőmérsékletét szivárgáskor, megakadályozva a külső gyulladást.
- A héj anyagának nagy mechanikai szilárdságúnak kell lennie (pl. 316 literes rozsdamentes acél, szénacél korróziógátló bevonattal-) és ütésállónak kell lennie, és nem kell repedés vagy deformáció robbanási nyomás hatására; a hegesztési varratok teljesen össze vannak hegesztve, és nyomáspróbának és roncsolásmentes -próbának vetik alá.
- A csatlakozódoboz és a csőtest csatlakozása labirintusos lángálló kötést vagy menetes lángálló szerkezetet alkalmaz (a menet 6 fognál nagyobb vagy egyenlő), a tömítőanyag pedig magas-hőmérséklet- és olajálló-fluorgumi/szilikongumi, hogy megakadályozza a gyúlékony gázok bejutását a héjba.
(2) Megnövelt biztonsági struktúra (Ex e) – a 2/22. zóna alacsony-kockázatú területeihez
- Fókuszáljon a szikrát generáló elektromos hibák (rövidzárlat, túlterhelés) megelőzésére; erősítse meg a szigetelés kialakítását, növelje a kúszási távolságot és az elektromos alkatrészek közötti hézagokat (megfelelje az elektromos berendezések fokozott biztonságának követelményeinek), és használjon nagy -megbízhatóságú vezetékkivezetéseket (préselés + hegesztés), hogy elkerülje a rossz érintkezést és a szikrázást.
- A héjat por- és vízállónak tervezték (IP65 vagy magasabb), hogy megakadályozza a gyúlékony közeg bejutását és felhalmozódását; a fűtőszál és az ólomhuzal csatlakozása megerősített, hogy elkerülje a hőtágulás és -összehúzódás okozta törést és szikrázást.
3. Fokozott elektromos szigetelési és tömítési teljesítmény
- A belső szigetelő töltőanyagnak (magnézium-oxid por) nagy-tisztaságú, magas-hőmérséklet- és nedvesség--állónak (tisztaság legfeljebb 99,5%) kell lennie, és egyenletesen tömörítettnek kell lennie, hogy elkerülje a részleges kisülést és a rossz szigetelés miatti szikraképződést; a fűtőszál és a héj közötti szigetelési ellenállásnak 150 fokon 100 MΩ-nál nagyobbnak vagy azzal egyenlőnek kell lennie, és át kell mennie a dielektromos szilárdsági teszten (500 V/1000 V AC 1 percig meghibásodás nélkül).
- A fűtőelem ólomhuzal kimenete és a csatlakozódoboz több-rétegű tömítőszerkezetet alkalmaznak (lángálló csatlakozás + robbanásbiztos-tömítőgyűrű), és a tömítőanyag ellenáll az alkalmazási környezet közegének (pl. olajnak, savnak és lúgnak); a tömítő tömszelencén áthaladó kábelnek külön robbanásbiztos-kábelnek kell lennie, hogy megakadályozza a gázszivárgást a kábelrésen.
- Valamennyi elektromos csatlakozás (fűtővezeték, vezeték vezeték, kapocs) mentes a látható fémrészektől, és a csatlakozódobozban lévő sorkapocs égésgátló szigetelőanyagból- (pl. kerámiából, lángkésleltető PA66-ból) (pl. kerámiából, égésgátló-PA66-ból) készült, amelynek kúszótávolsága és hézaga megfelel a robbanásbiztos-szabványoknak.
4. Megbízható túlmelegedés- és hibavédelmi rendszerek
Több{0}}szintű biztonsági védelemmel van felszerelve, hogy időben megszakítsa az áramellátást, ha a fűtés meghibásodik, és kiküszöböli a túlmelegedés vagy elektromos hibák okozta gyújtóforrásokat:
- Kettős hőmérsékletszabályozás és túlmelegedés elleni védelem: Szereljen be egy beépített-hőellenállást (PT100/PT1000) és egy hőlezárást- (hőmérsékletbiztosítékot) a fűtőelem belsejébe; a hőellenállás valós-idejű hőmérséklet-felügyeletet és automatikus hőmérsékletszabályozást valósít meg, a hőlekapcsolás-(egyszeri/visszaállítható) pedig azonnal lekapcsolja az áramellátást, ha a felületi hőmérséklet meghaladja a biztonsági határértéket.
- Túlterhelés és rövidzárlat elleni védelem-: A külső áramkör robbanásbiztos-megszakítóval és hőrelével van felszerelve, amelyek gyorsan kioldanak, ha az áram meghaladja a névleges értéket, megakadályozva a túlterhelés/zárlat által okozott szikrázást és túlmelegedést.
- Megbízható földelési kialakítás: A fűtőtest háza és a csatlakozódoboz külön robbanásbiztos-földelési kapcsokkal van felszerelve (a földelés szimbólummal jelölve), a földelőcsavar meglazulásgátló- (rugós alátéttel), a földelési ellenállás pedig kisebb vagy egyenlő, mint 4 Ω, hogy megakadályozza a statikus elektromosság felgyülemlését és a szivárgást.
5. Robbanásbiztos anyag kiválasztása-és környezeti alkalmazkodóképesség
- A héj anyaga: válasszon nagy-szilárdságú, korrózióálló- és magas-hőmérsékletnek ellenálló fémanyagokat (a 316 literes rozsdamentes acél a fő választás; szénacél epoxi korróziógátló-bevonattal a nem-korrozív környezethez; titánötvözet az erős korróziót okozó környezethez). Az anyagnak jó hegeszthetőségűnek és megmunkálhatóságnak kell lennie, hogy biztosítsa a lángálló szerkezet integritását.
- Fűtőelem anyaga: Használjon nikkel-krómötvözetet (Cr20Ni80/Cr15Ni60), amely stabil magas-hőmérsékletű teljesítménnyel és egyenletes hőtermeléssel rendelkezik, elkerülve az egyenetlen ellenállás okozta helyi túlmelegedést; a fűtőszál kerámia tartókkal van rögzítve, hogy megakadályozza az elmozdulást és a héjjal való érintkezést (rövidzárlat) a hőtágulás és összehúzódás miatt.
- Segédanyagok: Minden szigetelő-, tömítő- és töltőanyag lángkésleltető,-magas hőmérsékletnek ellenálló és nem-illékony (magas hőmérsékleten nem szabadul fel káros gáz); a csatlakozódoboz belső vezetékei magas-hőmérsékletálló, robbanásbiztos-huzalt használnak (fluoroplast szigeteléssel), hogy elkerüljék a szigetelés elöregedését és repedését.
6. Szerkezeti kialakítás a mechanikai sérülések elleni-és por-/vízálló
- A fűtőcső testén nincsenek éles szélek vagy sorja, és a csatlakozódoboz védőburkolattal van ellátva, hogy megakadályozza a lángálló szerkezet és a tömítő részek mechanikai károsodását (pl. ütközés, kinyomódás), ami a robbanásbiztos -teljesítmény elvesztéséhez vezethet.
- A fűtőberendezés általános védelmi fokozata legalább IP65 (por- és vízsugárálló); kültéri vagy nedves robbanásbiztos-környezetek esetén IP66/IP67-re frissítették, hogy megakadályozza a víz és a por bejutását a belső térbe, és elektromos hibákat okozva.
II. Core Explosion{1}}Tanúsítási szabványok és rendszerek
A robbanásbiztos-alkalmazásokhoz használt patronfűtőknek át kell menniük a hivatalos/hatósági harmadik fél által kiállított-vizsgáló intézmények tanúsítványán, és a terméket fel kell tüntetni a robbanásbiztos-tanúsítási jellel, fokozattal és kóddal; a fő globális robbanásbiztos-tanúsítási szabványok a következők, és a tanúsítás kötelező a megfelelő régiókban/országokban értékesített termékek esetében.
1. Kínai nemzeti szabvány: GB 3836 sorozat
A robbanásbiztos elektromos berendezésekre vonatkozó kötelező szabvány Kínában, amely egyenértékű az IEC 60079 sorozattal, és a háztartási robbanásbiztos -tanúsítvány alapja:
- GB 3836.1: A robbanásbiztos-elektromos berendezések általános követelményei robbanásveszélyes gázkörnyezetben.
- GB 3836.2: Lángálló "d" típus robbanásveszélyes gázatmoszférához (a lángálló szerkezetek kialakításának kulcsfontosságú szabványa).
- GB 3836.3: Fokozott "e" biztonsági típus a robbanásveszélyes gázkörülményekhez (a fokozott biztonsági szerkezet kialakításának kulcsfontosságú szabványa).
- GB 12476 sorozat: Szabványok robbanásbiztos-elektromos berendezésekre éghető poros környezetben (porrobbanásbiztos-forgatókönyvekre vonatkozik).
- Tanúsító testület: CQST (Chongqing Special Equipment Inspection and Research Institute), NEPSI (Shanghai Electrical Apparatus Research Institute) és más országos engedélyezett robbanásbiztos{1}}vizsgáló intézmények; a tanúsított termék CNEx robbanásbiztos-jellel van ellátva.
2. EU szabvány: ATEX 2014/34/EU irányelv
Az EU-piacon a robbanásbiztos{0}}berendezésekre vonatkozó kötelező irányelv, amely az EU-ban robbanásveszélyes környezetben használt összes elektromos/mechanikus berendezésre vonatkozik:
- Ossza fel a veszélyes területeket gázra (Zóna 0/1/2) és porra (Zóna 20/21/22), és a terméket ATEX jelzéssel kell ellátni (Ex + robbanás-biztos típus + zóna + hőmérsékleti osztály, pl. Ex d IIB T4 Gb).
- Követelje meg a gyártótól, hogy hozzon létre egy minőségirányítási rendszert (QMS), amely megfelel az ATEX követelményeinek, és a termék tervezése és gyártása szigorú minőségellenőrzés alá esik.
- A tanúsítás az EU teljes piacára érvényes, a tesztelő intézmények pedig az EU által elismert bejelentett szervezetek (pl. SGS, TÜV, Bureau Veritas).
3. Nemzetközi szabvány: IECEx tanúsítási rendszer
Az IEC (International Electrotechnical Commission) által kidolgozott nemzetközi robbanásbiztos tanúsítási rendszer (Kína, EU, USA, Ausztrália stb.) kölcsönösen elismeri a tagországokat (Kína, EU, USA, Ausztrália stb.), a globális, univerzális robbanásbiztos -tanúsítvány:
- Az IEC 60079 (gáz) és IEC 61241 (por) sorozat szabványai alapján a tanúsítási folyamat megfelel a nemzetközi szabványoknak, és a termék az IECEx jelzéssel van ellátva.
- A tanúsítvánnyal rendelkező termék minden IECEx-tagországban értékesíthető ismételt tesztelés és tanúsítás nélkül, amely az export{1}}termékek preferált tanúsítása.
4. US szabvány: UL 1203 / FM jóváhagyás
Az észak-amerikai piacon (USA, Kanada) érvényes robbanásbiztos{0}}tanúsítási szabványok szigorú tesztelési követelményekkel:
- UL 1203: Szabvány a robbanás--- és por--gyulladás-
- FM jóváhagyás: Az FM Global robbanásbiztos-tanúsítványa, amely széles körben elismert az észak-amerikai petrolkémiai, olaj- és gáziparban, és a termékek megbízhatóságára és tűzbiztonságára összpontosít.
- A tanúsított termék UL/FM robbanásbiztos-jellel van ellátva, és a kialakításnak meg kell felelnie az Egyesült Államok Nemzeti Elektromos Kódexének (NEC) elektromos biztonsági követelményeinek.
5. Egyéb regionális szabványok
- Oroszország: GOST-R tanúsítvány (az IEC 60079 sorozat alapján, helyi adaptációs követelményekkel).
- Ausztrália/Új-Zéland: AS/NZS 60079 sorozat (az IECEx-nek megfelelően, az IECEx-tanúsítvány kölcsönös elismerése).
- Japán: JIS C 0901 sorozat (robbanásbiztos szabvány-elektromos berendezésekre, a japán piacon érvényes).
III. Kulcs jelölések és alkalmazási követelmények
1. Robbanásbiztos-jelölés: A fűtőtest héját és adattábláját átlátszó, letörölhetetlen robbanásbiztos-jelölésekkel kell ellátni, beleértve a robbanásbiztos típust, a veszélyes területet, a hőmérsékleti osztályt, a tanúsítási jelet, a gyártói információkat és a termékmodellt (pl. Ex d IIB T3 Gb0ATEX4Ex1,25. Db).
2. Az adattábla követelményei: Az adattábla korrózióálló -fémanyagból készül, szilárdan rögzítve, a tartalom pedig tiszta és olvasható; tartalmazza a névleges teljesítményt, feszültséget, felületi hőmérsékletet és egyéb kulcsparamétereket is.
3. Telepítés és használat: A telepítésnek meg kell felelnie a robbanásbiztos tervezési követelményeknek (pl. a lángálló kötést nem szabad módosítani vagy megsérülni, a tömítő tömszelencét a megadott kábelátmérőhöz kell igazítani), és a karbantartást nem-veszélyes környezetben kell elvégezni a robbanásbiztos szerkezet károsodásának elkerülése érdekében.
4. Típusjóváhagyás: A robbanásbiztos-tanúsítvány meghatározott termékmodellekre és -konstrukciókra vonatkozik; a fűtőberendezés szerkezetének, anyagának vagy paramétereinek (pl. teljesítmény, felületi terhelés) bármilyen módosítása újra-tanúsítást és tesztelést igényel.
IV. Alapvető következtetés
A robbanásbiztos{0}}alkalmazásokban használt patronfűtőknek a gyújtóforrások megszüntetését és leválasztását kell alapvető tervezési célnak tekinteni, és meg kell felelniük a felületi hőmérséklet-szabályozás, a robbanásbiztos szerkezet, a fokozott szigetelés/tömítés és a több-szintű biztonsági védelem követelményeinek. A lángálló típus (Ex d) nagy-veszélyes veszélyes területekre (1/21. zóna), a fokozott biztonságú típus (Ex e) pedig alacsony-kockázatú területekre (2/22. zóna) alkalmas; porrobbanásbiztos{10}}forgatókönyvek esetén meg kell felelnie a porrobbanásbiztos{11}tervnek és szabványoknak is.
Ami a tanúsítást illeti, a terméknek meg kell szereznie a megfelelő hivatalos robbanásbiztos -tanúsítványt az értékesítési piacnak megfelelően (GB 3836 Kínára, ATEX az EU-ra, IECEx globálisra, UL/FM Észak-Amerikára), és a robbanásbiztos-jelölést és a legfontosabb paramétereket egyértelműen meg kell jelölni. Robbanásveszélyes környezetben csak a fenti speciális tervezési követelményeknek megfelelő, hatósági tanúsítványon átesett patronos fűtőelem használható biztonságosan, hatékonyan megelőzve az elektromos fűtőberendezések okozta robbanásos baleseteket.
