杜会峰
（中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 030032）
关键字：隔爆外壳 水压试验 建议
摘要：针对隔爆产品水压试验合格，动压试验不合格这一现象进行分析，指出所采用的水压试验方法存在的问题，并对水压试验提出建议。
0引言
煤矿井下存在瓦斯爆炸和煤尘爆炸的危险，当瓦斯在空气中的浓度达到5%~16%之间，遇到火源或温度过高，就可能引起瓦斯的爆炸。煤矿下工作着数目巨大的电气设备，如电动机、开关等，在这些电气设备工作中，可能产生电火花或电弧。这些电火花和电弧都属于强电火源，遇着煤尘或瓦斯就有可能发生严重的煤矿瓦斯或煤尘爆炸，造成人员伤亡和国家财产的损失。为了克服煤矿瓦斯和煤矿烟尘爆炸的危险，保证煤矿场所的人身、财产安全，就将这些电器的外壳做成有隔爆功能的特制外壳来防止爆炸的产生。
这种外壳的防爆原理就是将引起气体燃烧的源头与可燃性混合爆炸气体分开。也就是将正常运作时或出现故障时能够产生火花、电弧或高温的电气设备，用一个具有足够耐爆性的外壳将其与爆炸危险的外界环境隔离，在壳体内部即使发生可燃性混合气体爆炸，也不能够引发壳体外部爆炸性危险环境中气体的燃烧爆炸。运用这种理论制造的电气设备称为隔爆型电气。
隔爆型电气的外壳具备两个作用。一是要具有耐爆性，即内部可燃性混合气体爆炸产生的压力、温度等不能够使外壳发生破坏，也不能够产生影响防爆的变形，壳体是否具有耐爆性取决于壳体所使用的材料的性能和壳体自身结构的设计。二是要具有不传爆性，它主要是由隔爆接合面的间隙、宽度以及粗糙度所保证的。当隔爆接合面的参数设计合理时，即便壳体内部的可燃性混合物发生爆炸，向壳体外传出的火焰和散发出的热量也会受到很大程度的削弱，不会造成壳体外可燃性混合气体的爆炸。
1隔爆外壳水压试验
隔爆外壳需要进行隔爆性能试验，来检查隔爆型电气产品防爆性能是否达到要求。隔爆外壳的隔爆性能必须满足两个要求：（1）外壳内部的爆炸不能使外壳发生永久性的变形或损坏；（2）保证外壳内部的爆炸不会传到壳体外部而引起外部爆炸性环境的点燃。考核第（1）条主要是通过外壳耐压试验来实现，外壳耐压试验分为动压试验法和静压试验法两种，其中动压试验法是通过点燃外壳内部的爆炸性气体来进行，试验过程比较复杂，一般在检测中心采用；静压试验法一般是通过向外壳内部通入一定压力的水来进行，比较简单方便，经济实惠，试验结果也比较直观，因此被大量用在批量生产的工厂，用于出厂检验。
许多企业采用的水压试验设备如下：
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试验设备主要由压盘、工作台、橡胶垫、水压泵，液压源、压力表等部分组成，
试验方法为：将精加工后的隔爆外壳倒扣在工作台上，为避免隔爆面划伤并且起到密封作用，在工作台面铺上橡胶垫，通过液压油缸及压盘，将力作用在隔爆外壳底面上，使隔爆面紧贴在橡胶垫上。打开排气阀，启动水压泵向隔爆外壳内充水，待排气阀流出水时，关闭排气阀，将隔爆外壳内压力加至1MPa，并保压至少10s，观察隔爆外壳，如果焊缝等处无渗漏，并且外壳无变形和损坏则视为合格。
动压试验方法为：将装配完整的隔爆外壳放入爆炸试验槽内，向隔爆外壳内充入（9.8土0.5）%甲烷-空气爆炸性混合物，然后点燃，测定爆炸压力，重复进行三次，找出参考压力，然后再进行一次压力为1.5倍参考压力的爆炸一次。若隔爆外壳未发生影响防爆型式的永久性变形或损坏且隔爆接合面任何部位的间隙都无永久性的增大，则认为试验合格。
笔者在检测中心从事隔爆性能试验时发现，有些隔爆外壳虽然在出厂时做过水压试验，并且外壳也没有产生变形或损坏，结果是合格的产品，但是在检测中心采用动压试验时，外壳就会产生变形，出现了不合格的情况。
2试验结果分析
按照GB3836.2-2010标准规定，隔爆外壳水压试验和动压试验为等效试验，试验结果应该是一致的。
笔者进一步分析发现造成水压试验与动压试验结果完全不一致的原因主要是由于水压试验时，为了使隔爆外壳内能承受水压且不从隔爆面与橡胶垫处漏水，就必须依靠外力将隔爆外壳紧紧压在橡胶垫上，外壳因此承受了很大的外部力，这部分力与外壳内部的水压力相互作用，使外壳不会因水压而产生变形，但是动压试验时，外壳外部没有受到任何外部的其它力，因此产生了变形。笔者认为，动压试验更贴合实际工况，试验结果更令人信服。
3水压试验建议
要想正确的考核评价隔爆外壳的隔爆性能，必须尽可能的模拟隔爆外壳实际装配状态，减少外部因素的影响，在试验过程中受力状况接近或等同于实际工况，只有这样，才能体现出来水压试验的意义。
笔者认为，运用与隔爆外壳门板相同的材料，相同的尺寸，相同的工艺做出来的专用工装，用相同的紧固方式将专用工装紧固在隔爆外壳上，隔爆面之间加橡胶垫，在这样的试品上做水压试验，不但能考核隔爆外壳，而且连紧固措施也一并能够考核。但水压试验的效率会慢不少。因此，对水压试验设备提出了比较高的要求。
[1]郝峰，黄革英，曹利波.隔爆外壳水压试验注意事项[J].电气防爆，2005，（4）
[2]GB3836.2-2010,爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备[S]
[3]贺良勇，刘晓，路尧.隔爆电机隔爆外壳水压试验工艺探讨[J].电气防爆，2011，（4）
作者简介：杜会峰，男，工程师，主要从事防爆电气产品检验工作。