呼吸裝置和排液裝置是隔爆外殼中的一個重要的組成部分，這個部分從很大的程度上決定了隔爆型電氣設(shè)備的外殼的安全性能和實際的操作中的表現(xiàn)。
呼吸裝置和排液裝置具體表現(xiàn)出來的結(jié)構(gòu)形式是很多的，目前來看，粉末冶金結(jié)構(gòu)、卷片結(jié)構(gòu)以及多層金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)等是采取比較多的設(shè)計方式。粉末冶金機(jī)構(gòu)有比較好的技術(shù)穩(wěn)定性以及便宜性，并且在性能方便以及工藝方面也是相對比較經(jīng)濟(jì)適用的，所以，其采用的廣度是比較大的。從實際的使用上來看，粉末冶金結(jié)構(gòu)的原件，無論是制作成為什么樣的形狀，都是可以采取焊接以及膠粘等等的方法進(jìn)行進(jìn)一步加工和加固的。具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)我們可以參考GB3836. 2，在很多的時候，表面的粗糙程度是可以不做考慮的，但是在預(yù)先采用的固定的環(huán)節(jié)上進(jìn)行一個框架上的單獨元件的固定，這樣這個部件就可以作為一個單獨的隔爆外殼中的組成部件。由于其安裝以及調(diào)試的過程是相對比較簡單的，并且其具有比較強的可更換性，在很多的時候，設(shè)計者都喜歡采取類似的元件進(jìn)行設(shè)計。
金屬網(wǎng)或者是卷片的設(shè)計結(jié)構(gòu)在微孔尺寸上是可以進(jìn)行測量的，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計的過程中，要對于微孔的參數(shù)進(jìn)行一定的設(shè)置以便于更好的控制工藝的穩(wěn)定性。元件的相關(guān)的強度是設(shè)計者必須進(jìn)行關(guān)注以及考慮的地方。殼內(nèi)的氣體爆炸的時候所產(chǎn)生的沖擊波的力量是相當(dāng)?shù)拇蟮�，對于不同的氣體混合之后所產(chǎn)生的爆炸的壓力是不同的，但是由于外殼內(nèi)的溶劑相對比較小，所以，針對殼內(nèi)的溶劑大小以及形狀等等都要根據(jù)不同的爆炸情況進(jìn)行不同的參數(shù)設(shè)置。必要的時候還需要設(shè)計者加上相關(guān)的緩沖裝置，這樣才能削弱比較大的沖擊波對元件的傷害以確保元件是可以進(jìn)行正常的工作。
GB/T 3836.2-2021中對隔爆外殼呼吸裝置和排液裝置的要求
10 構(gòu)成隔爆外殼一部分的呼吸裝置和排液裝置
呼吸裝置和排液裝置含有透氣元件,這些元件應(yīng)能夠承受它所安裝的隔爆外殼內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的壓力,并且能夠阻止向外殼周圍爆炸性環(huán)境傳爆。呼吸裝置和排液裝置應(yīng)能承受隔爆外殼內(nèi)部爆炸的動態(tài)效應(yīng)而不產(chǎn)生損害其阻火性能的永久變形或損壞。它們不用于承受在其表面的持續(xù)燃燒。這些要求同樣適用于傳聲裝置,但不包括下列用途的裝置:——用于含有與空氣能形成爆炸性氣體混合物、且壓力超過1.1倍大氣壓的氣體壓力管線。呼吸孔和排水孔不應(yīng)利用有意擴(kuò)大法蘭接合面的間隙獲得。
注:環(huán)境污染物(例如來自粉塵或涂料的堆積)可能造成呼吸裝置或排液裝置在運行中失效。在裝置中使用材料的成分限制應(yīng)直接規(guī)定或參考現(xiàn)有的使用規(guī)范。用于含有乙炔的爆炸性氣體環(huán)境中的呼吸或排液裝置的元件的含銅量不應(yīng)超過60%(按質(zhì)量計)，以限制乙炔化合物的形成。
應(yīng)規(guī)定呼吸和排液裝置及其零部件的尺寸。
如果元件經(jīng)第14~16章規(guī)定的試驗合格，則通道的孔隙和可測長度不必符合表2和表3中給出的值。波紋帶狀元件和多層篩網(wǎng)元件應(yīng)符合附錄A的附加要求。
如果元件的通道是不可測量的(例如燒結(jié)金屬元件),元件應(yīng)符合附錄B的相應(yīng)規(guī)定。元件按照其密度、氣孔尺寸具體材料和具體制造方法的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分級(見附錄B)。
如果裝置是可拆卸的結(jié)構(gòu)，則應(yīng)設(shè)計成在重新組裝時避免減小或增大孔的尺寸。呼吸元件和排液元件應(yīng)燒結(jié)或用其他適用的方法固定:——直接固定到外殼上構(gòu)成外殼的整體部件;或——固定到適當(dāng)?shù)陌惭b部件中,利用夾持或螺紋將該部件固定到外殼上,使其作為一個組件可更換。或者，例如元件可按照5.2.1采用過盈配合安裝,使之形成隔爆接合面。在這種情況下,應(yīng)符合第5章的相應(yīng)要求,但如果元件的布置經(jīng)第14章~16章的型式試驗合格，則元件的表面粗糙度不必符合5.2.2。必要時，可采用夾緊環(huán)或類似方法來保持外殼的整體性。呼吸元件或排液元件可按下列方式安裝:——從內(nèi)部安裝,在這種情況下螺釘和夾緊環(huán)應(yīng)僅從內(nèi)側(cè)安裝;或——從外殼外部安裝,在這種情況下,緊固件應(yīng)符合第11章的規(guī)定。
呼吸和排液裝置及其保護(hù)罩(如果使用)在正常安裝時應(yīng)通過GB/T3836.1規(guī)定的沖擊試驗。
除了符合10.1~10.7的要求之外,10.9.2和10.9.3的要求應(yīng)適用于作為Ex元件評定的呼吸和排液裝置。
呼吸和排液元件應(yīng)燒結(jié)或按照第6章的規(guī)定粘結(jié)，或用其他適用的方法固定到合適的安裝部件上構(gòu)成可安裝部件。利用夾緊或緊固件或螺紋將安裝部件固定到外殼上,作為一個符合第5章和第6章要求的可更換組件,適用時符合第11章的要求。
10.9.3作為Ex元件使用的呼吸和排液裝置的型式試驗
被試樣品應(yīng)按照與通常安裝在隔爆外殼上相同的方式安裝在試驗裝置外殼的一端。對樣品的試驗應(yīng)在10.8規(guī)定的沖擊試驗之后按照10.9.3.2~10.9.3.4的規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)樣品安裝在一個平板上構(gòu)成試驗裝置外殼的端板時,可從該試驗裝置外殼上分開,而在該樣品上進(jìn)行沖擊試驗。對于不可測量通道的裝置,樣品的最大氣泡試驗空隙尺寸不應(yīng)小于規(guī)定的最大氣泡試驗空隙尺寸的85%,見B.1.2。
10.9.3的氣泡試驗之后,作為Ex元件的呼吸和排液裝置應(yīng)在規(guī)定的最大隔爆外殼的容積下承受熱試驗,但不低于圖21所示試驗裝置的容積。
注:在使用圖21試驗裝置的情況下,最大容積為2.5 L左右。規(guī)定用于任何單個隔爆外殼的多用途呼吸和排液裝置應(yīng)同外殼一起進(jìn)行試驗。
對于容積不大于2.5L的外殼,應(yīng)使用帶有4段的試驗裝置組合a)點燃源位置應(yīng)在外殼人口處,并且距容納該裝置端板的內(nèi)側(cè)50mm,觀察結(jié)果。b)適用時 ,試驗混合物應(yīng)按照15.4.3.1的規(guī)定制備。
c)在試驗期間應(yīng)監(jiān)測裝置外部表面溫度。
d)任何裝置應(yīng)按照制造商的文件規(guī)定操作。在5次試驗的每次試驗之后,爆炸性混合物應(yīng)在裝置外部保持足夠的時間,至少10 min,允許在裝置表面持續(xù)燃燒達(dá)到明顯程度,使裝置外表面溫度升高或使溫度能夠傳導(dǎo)到外側(cè)表面。
注: 10 min試驗時間后的外表面溫度用于按照10.9.3.3.3 確定溫度組別。
e)對于裝置規(guī)定使用氣體類別的每種氣體混合物,試驗應(yīng)進(jìn)行5次。
對于容積大于2.5L的外殼,應(yīng)使用實際使用容積的代表性外殼,并按下列試驗程序:a) 適用時，試驗混合物應(yīng)按照規(guī)定制備。
b)在試驗期間應(yīng)監(jiān)測裝置外部表面溫度。
c)任何裝置應(yīng)按照制造商文件規(guī)定操作。5次試驗的每次試驗之后,爆炸性混合物應(yīng)在裝置外部保持足夠時間,至少10min,允許在裝置面部持續(xù)燃燒達(dá)到明顯程度，使裝置外表面溫度升高或使溫度能夠傳導(dǎo)到外側(cè)表面。
d)對于裝置規(guī)定使用的氣體類別的每種氣體混合物,試驗應(yīng)進(jìn)行5次。
在熱試驗期間,未發(fā)生火焰?zhèn)鞑?并且沒有觀察到持續(xù)燃燒。裝置未發(fā)現(xiàn)能影響其阻火特性的熱的或機(jī)械的明顯損壞或變形為合格。確定電氣設(shè)備的溫度組別時，應(yīng)將裝置外部表面測得的溫升乘以1.2倍安全系數(shù),并加上裝置的最高工作溫度。
注:對于進(jìn)行10.9的任何試驗不合格的呼吸和排液裝置不作為元件裝置評定。但是，當(dāng)作為構(gòu)成隔爆外殼整體的一部分使用時,它們與專用外殼一起按照15.4的規(guī)定進(jìn)行試驗。
10.9.3的氣泡試驗之后,該試驗應(yīng)在圖21所示的標(biāo)準(zhǔn)試驗裝置上,按照15.4.4的規(guī)定和下列補充和修改一起進(jìn)行。
b)在距容納該裝置的端板內(nèi)側(cè)50mm處。為了試驗,對于各氣體類別,試驗裝置應(yīng)按照圖21進(jìn)行安裝,并具有下列段數(shù):試驗裝置外殼內(nèi)的試驗混合物應(yīng)被點燃,每個引燃點試驗5次。對于具有可測量通道或不可測量通道的I、IIA和IIB類呼吸和排液裝置,應(yīng)進(jìn)行15.3.2規(guī)定的不傳爆試驗。對于具有可測量通道的IIC類呼吸和排液裝置,應(yīng)進(jìn)行15.3.3及15.4.4.3.2或15.4.4.3.3 規(guī)定的不傳爆試驗。
對于具有不可測量通道的IIC類呼吸和排液裝置,應(yīng)采用15.4.4.3.2(方法 A)或15.4.4.3.3(方法B)規(guī)定的方法。
在試驗期間，不應(yīng)發(fā)生向試驗箱周圍傳爆。
為了試驗,用柔性薄膜覆蓋呼吸和排液裝置的內(nèi)表面。參考壓力應(yīng)是上述給出的元件擬用于氣體類別的相應(yīng)壓力。——1.5倍參考壓力試驗至少10s。然后，每個元件應(yīng)進(jìn)行例行試驗;或——4倍參考壓力試驗至少10s。如果試驗合格,不要求制造商以后對被試型號的所有元件進(jìn)行例行試驗。
過壓試驗之后,裝置未發(fā)現(xiàn)影響防爆型式的永久性變形或損壞為合格。應(yīng)使用壓力試驗合格的裝置作為隨后的所有型式試驗的試驗樣品。Ex元件防爆合格證應(yīng)在限制條件中包含正確選擇安裝到經(jīng)型式試驗的隔爆外殼上的呼吸或排液裝置所必需的詳細(xì)信息。
限制條件應(yīng)至少包括:a) 型式試驗中獲得的、修正到40℃或標(biāo)志的更高環(huán)境溫度時的最高表面溫度;
b) 非金屬外殼和外殼的非金屬部件的工作溫度范圍;
c) 大于2.5L時的最大允許外殼容積(根據(jù)熱試驗);
d)要求每個Ex元件或整批Ex元件附有防爆合格證的復(fù)制件和制造商的聲明:●適用時,確認(rèn)材料、最大氣泡試驗孔隙尺寸和最小密度。
