防爆控制柜的防爆原理和防爆技术要求
一、防爆控制柜的核心防爆原理
祥瑞通防爆温馨提示:防爆控制柜的本质是打造一个坚固的“安全容器”,通过多重科学设计杜绝爆炸发生与蔓延:
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坚固隔爆 (Ex d): 柜体采用高强度材料(如厚钢板、铝合金)制造,具备超强抗爆压力能力。即使内部电气元件发生短路产生火花并引燃气体,爆炸火焰和高温气体也会被牢牢封锁在柜内,无法外泄点燃外部危险环境。
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密封阻隔 (增安型Ex e/ 正压型Ex p): 精密加工确保柜门与箱体间缝隙极小,结合耐高温、耐腐蚀密封条,有效阻止外部爆炸性气体或粉尘侵入柜体内部,消除内部点燃源与外部危险物质接触的可能性。
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温度控制: 严格控制柜体表面及内部元件的最高工作温度,确保其远低于所处环境中危险物质的点燃温度,从根源上预防点燃。
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静电消除: 柜体设计可靠接地路径,使用防静电涂料或材料,有效导走操作或粉尘摩擦产生的静电荷,避免静电火花成为点火源。
二、关键技术要求:安全性的基石
防爆控制柜的制造与使用必须严格遵守国际(如IECEx、ATEX)和国家标准(GB 3836系列),核心要求包括:
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结构强度: 柜体需通过严格的耐压爆炸试验(如1.5倍参考压力),确保在内部爆炸时不变形、不开裂,火焰不外泄。
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精密接合面: 门与箱体间的接合面宽度、间隙深度需精确控制(通常间隙≤0.2mm),这是隔爆功能的核心,加工精度要求极高。
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紧固可靠: 门螺栓数量、强度及操作方式(如需专用工具开启)均有规定,保证爆炸压力下仍能维持密封。
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电缆引入: 必须使用认证的防爆格兰头(电缆密封接头),确保电缆入口处同样达到隔爆或密封要求。
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元件认证: 柜内安装的开关、仪表等所有电气元件必须为相应防爆类型(如隔爆型Ex d、本安型Ex i、增安型Ex e)的认证产品。
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清晰标识: 柜体明显位置须永久性标注完整的防爆标志(如 Ex d IIB T4 Gb)、防爆合格证号、出厂信息等。
三、核心应用场景:高危环境的守护者
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石油化工: 遍布炼油厂、化工厂、储罐区、油气平台的控制室、泵区、分析小屋,保护着电机启停、信号传输、过程控制的核心中枢。
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矿山开采: 深入存在瓦斯(甲烷)和煤尘爆炸风险的矿井,为提升、通风、排水等关键设备的控制提供安全保障。
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制药与化工: 在涉及易燃溶剂、粉尘(如原料药)的合成车间、提取车间、粉尘处理区,保护自动化控制设备。
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粮食与食品加工: 面粉厂、糖厂、饲料厂等存在高浓度可燃性粉尘的环境,保护着生产线上的电气控制系统。
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军工与危化品: 弹药生产线、火工品仓库、危化品储存区,确保高度敏感环境下的控制安全。
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能源燃气: 天然气处理厂、加气站、燃气锅炉房等存在天然气、液化石油气(LPG)的环境。
四、防爆等级分类详解:精准匹配环境风险
选择防爆控制柜的核心依据是其防爆等级,需与危险环境严格匹配:
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气体防爆 (IEC/GB 气体组别):
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IIA类: 适用气体如丙烷、汽油(代表性气体:丙烷)。
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IIB类: 适用气体如乙烯、焦炉煤气(代表性气体:乙烯)。
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IIC类: 适用气体如氢气、乙炔(代表性气体:氢气)。IIC类等级最高,可覆盖IIA、IIB类环境。
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煤矿甲烷 (I类): 专用于含甲烷的煤矿井下环境。
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粉尘防爆 (III类):
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IIIA: 可燃性飞絮(如棉花纤维)。
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IIIB: 非导电粉尘(如面粉、淀粉、塑料粉尘)。
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IIIC: 导电粉尘(如金属粉尘、炭黑)。同样,IIIC等级最高可向下覆盖。
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温度组别 (T1-T6): 根据柜内元件或柜体表面最高温度划分,必须低于环境中可燃物的最低点燃温度。如T4组(最高表面温度≤135°C)应用最广。
示例标志解析: Ex d IIB T4 Gb
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Ex
: 防爆 -
d
: 隔爆型 -
IIB
: 适用于乙烯等气体环境 -
T4
: 设备最高表面温度≤135°C -
Gb
: 设备保护级别,适用于1区(Gb)或2区(Gc)危险场所
五、选型与使用关键要点
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环境精准评估: 明确环境中存在的危险物质类型(气体/粉尘/具体名称)、区域划分(0区、1区、2区 / 20区、21区、22区)是选型基础。
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匹配防爆标志: 控制柜的防爆标志(气体组别、粉尘组别、温度组别)必须严于或等于环境要求。
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权威认证: 必须选择具有国家指定机构(如NEPSI)颁发的有效防爆合格证的产品,拒绝无证或假冒产品。
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专业安装维护: 安装、接线、维护必须由专业人员进行,确保接合面清洁无损、螺栓紧固到位、引入装置密封有效、接地可靠。任何不当操作都可能破坏防爆性能。
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定期严格检查: 建立定期检查制度,重点关注密封件老化、接合面损伤、紧固件松动、标识清晰度等。
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