常用防爆类型检修工作要点:
1 隔爆型电气设备
隔爆型电气设备是通过隔爆外壳实现防爆安全的。相应的国际标准中将该防爆类型定义为“隔爆外壳 d”。一般的隔爆外壳是由壳体﹑盖﹑紧固件﹑以及穿越壳壁的操纵杆或转轴等组成。隔爆壳体和盖一般比较厚,材质须满足标准的规定,能够承受住外壳内部的爆炸不会损坏。固定隔爆外壳的紧固件(螺钉﹑螺母等)必须有足够的机械强度,能承受上述的爆炸压力作用不断裂和拉伸变形。外壳上的任何接合面或结构间隙(例如电动机端盖与机座之间的配合间隙﹑转轴与轴承盖之间的间隙等)必须能够阻止外壳内部的可燃性混合物爆炸时产生火焰通过间隙传到外壳外部,因此接合面的宽度(L和L1值)﹑间隙(W)和表面粗糙度应该满足防爆标准的规定。 (1) (2)
隔爆壳体的修理
壳体如果有裂纹,建议用新的相同零件更换;如果发现有小的通孔,可以用熔焊焊补。 隔爆接合面的修理
a. 隔爆接合面上如果有轻度锈蚀,可以用煤油和抹布将锈癍擦去,并且涂一薄层润
滑脂防锈。
b. 如果锈蚀很严重,建议用除锈剂除锈,并且检查接合面情况,如果隔爆间隙值大
于图纸的规定,但不超过防爆标准的规定,可以不加修理。
c. 如果隔爆面上局部出现直径不大于1mm,深度不大于1mm凹坑,在每平方厘米
范围内不超过2个,也可以不加修理。如果凹坑超过上述规定,对于非活动隔爆接合面可以用胶粘剂调入金属粉粘补。
d. 如果隔爆接合面损坏严重,间隙超过防爆标准的规定,对于平面接合面,可以将
损坏的一侧磨平;对于圆筒型接合面,可以将一侧轻微加工,另一侧采用焊接﹑电镀或镶套的方法增添金属,然后加工到规定尺寸。
e. 对于活动接合面(例如转轴﹑操作杆等)应该用熔焊或硬钎焊后磨平或镶套的方
法修理。
(3)
紧固件的螺孔的修理
加大钻孔尺寸,重新攻丝,或者焊死螺孔,磨平,重新钻孔和攻丝。但是在扩孔或重新钻孔时,必须保证隔爆接合面有效长度(L1)和螺孔周边厚度不小于3mm。
(4) (5) (6) (7)
紧固件只允许用相同尺寸和相同等级的新品更换。
隔爆外壳上的观察窗如果损坏,透明件和密封垫不允许修理,可以用新的更换。 隔爆型电缆和导管引入装置的修理
引入装置中的弹性密封圈应该用相同尺寸和相同质量的备件更换。 隔爆外壳内零部件的修理
隔爆外壳内部零部件原则上按一般产品的修理方法修复或修理。但是,应该注意修理后隔爆外壳外表面温度不超过设备铭牌或防爆标准的规定。
(8) (9)
接线盒内隔爆型接线端子如果损坏,应该用与原来零件相同的备件更换,以保证接线盒空腔与主体空腔之间的隔爆性能和不同电位零件之间的电气间隙和爬电距离。 穿过隔爆外壳的接线端子(bushing )如果损坏,如果是螺纹式隔爆接合面,则建议用与原来零件相同的备件更换。如果单个的绝缘套管是圆筒式或圆锥式接合面,则可以用聚四氟乙烯棒料重制绝缘套管,但几何尺寸应该与原来的零件相同。
(10) 如果电动机的外风扇或风扇罩损坏需要更换或修理,应该注意风扇距风扇罩﹑挡板以
及紧固件的间距不小于风扇直径的1%,致少为1mm,以免产生摩擦和碰撞火花。如
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果更换外风扇,铝合金风扇镁的含量不能超过6%,如果更换为塑料风扇,应该选用经过防爆检验的备件。修理或更换风扇罩的时候,其防护等级应该满足防爆标准的要求。
2 本质安全型电气设备
本质安全型电气设备多为测量控制类仪器和仪表,它们的电压低、电流很小。本质安全型是利用限制电路电压和电流的方法将具有点燃能力的危险能量限制在爆炸危险场所之外。由于本质安全不仅与电路中的安全栅组件有关,而且与电路中其他电气元件的电气参数(电容、电感值等)以及电路的布置有直接关系,因此,本质安全电气设备的修理主要是用与原来器件或组件参数相同的零件更换损坏的另部件。 (1) 外壳
本质安全电气设备和关联设备的外壳在修理后不得降低其防护等级。 (2) 接线端子
当修理接线端子盒时,应满足接线端子间的电气间隙盒爬电距离,尤其是本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间的隔离要求。 (3) 短路保护用熔断器
熔断器损坏后,应该用与原熔断器型号、规格相同的熔断器更换;如果不完全相同,则其预期分断电流相同或更大,额定值相同或更小。 (4) 继电器、变压器或扼流圈
应从原电气设备制造厂获得,其电气参数盒结构与原件相同。 (5) 安全栅组件
整体浇封的安全栅损坏后,替换件的防爆等级、电气参数必须与原安全栅相同。 (6) 其他电气部件
本质安全设备中的其他电气零件,如电容器、电阻器、半导体器件等,其替换件应与原来零件的电气参数相同。 (7) 内部布线
内部布线应与原来布线相同的电线或电缆在原来相同的位置以相同的方式布线。 (8) 非电气部件
电气设备的非电气部件,在不影响电路电气间隙、爬电距离的前提下,可用相同的新部件替换。
(9) 本质安全电气设备和关联设备修理后,应该测量其电气参数,本质安全端子与
外壳之间应承受500V介电强度试验。
3 增安型电气设备
增安型 “e”----在正常运行条件下不会产生火花、电弧或可能点燃爆炸性混合物的设备结构上,采取措施提高安全程度,以避免在正常和认可的过载条件下(包括电动机堵转条件)出现这些现象的电气设备。
增安型电气设备没有防爆的外壳和保护介质,它采取的是综合性的安全措施: -- 限制设备的种类;
-- 电气间隙和爬电距离比较大; -- 好的绝缘材料;
-- 导体连接方式牢固可靠; -- 降低温升;
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-- 提高外壳防护等级; -- 配用合适的保护装置等。
由于增安型产品的防爆措施是综合性的,所以修理增安型产品的注意事项也比较多。但是,由于增安型采取的防爆措施多数是在一般产品的基础上提高质量的措施,因此其修理工艺比较容易实施。
(1) 外壳的修理
增安型电气产品的外壳是防护性外壳,可以采用修理一般电气产品外壳的工艺方法进行修理,以恢复其原来的外壳防护等级。 (2) 接线盒的修理
接线盒内接线端子如果损坏,应该用与原来零件相同的备件更换,以保证不同电位零件之间的电气间隙和爬电距离和接线的紧固方式。 (3)电缆和导管引入装置的修理
引入装置中的弹性密封圈应该用相同尺寸和相同质量的备件更换。 (3) 外壳内零部件的修理
与隔爆外壳不同,增安型产品的外壳是仅仅能够防止灰尘和水进入外壳的防护性外壳,因此,外壳内每一个电气零部件的修理质量与整个设备的防爆安全有直接关系。 a. 绕组:绕组如果损坏,最好用与原来绕组相同的备件更换,如果重新绕制,则绝
缘线﹑绝缘垫﹑绕制方式﹑浸渍剂和浸渍方式等都必须与原来零件相同,以保证绕组的温度不超过标准的规定。
b. 电动机的转子:铸铝鼠笼转子如果损坏,建议去原制造厂购买与原来转子完全相
同的备件;如果转子笼是焊接结构,建议去原制造厂或有制造经验的制造厂修理。 c. 导电零件的连接方式:应该用与原来的连接方式相同的方法修理,如果不可能, 则
应该用防爆标准GB3836.3中规定的连接方法修理,以保证连接可靠,防止松动或断开而产生火花或高温。
d. 绝缘零件:应该用与原来零件的材料和尺寸相同的零件更换,以保证规定的电气
间隙和爬电距离。
e. 其他电气零部件如果损坏,应该用与原来零件相同的备件更换。 f.
修理时以及修理后重新组装时,内部的旋转件与静止零件的间距(例如电动机内风扇与其他零件的间距以及定﹑转子气隙)应该不小于标准的规定。
(4)如果电动机的外风扇或风扇罩损坏需要更换或修理,其要求与隔爆型电动机相同。
4 无火花(n)型电气设备的修理
无火花型 ”n”----电气设备的一种防爆形式,这种形式的电气设备,在正常运行时和本标准规定的一些条件下(仅指灯具的光源故障条件),不能点燃周围的爆炸性环境。无火花型设备允许用于2区。
无火花型原来仅指正常工作中不产生火花或电弧的电气设备,例如交流异步电动机,在其基础上采取一些安全措施,例如风扇叶片采用无火花材料,外壳防护等级IP44或IP54,电气间隙和爬电距离适当加大等。后来,这种防爆概念扩大到对正常工作中产生火花的电气产品,根据其情况采取例如气密封、简单通风或限制能量等措施,达到一定的安全程度。由于这种防爆类型的扩展,术语“无火花”已经不很确切,现在常常被称为“n”型。
n型设备可以分为两类:
-- 设备正常运行时不产生火花或电弧,例如异步电动机、变压器、灯具、接线盒、
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插接装置等。
-- 设备正常运行时产生火花或电弧,例如开关、继电器等。
无火花型设备中的第1类—即正常运行中不产生火花电弧的类型,例如异步电动机﹑变压器﹑灯具﹑接线盒等,它们的标志为Ex nA,与增安型设备的防爆原理很相似,仅仅有防护性外壳,外壳内的零部件的防爆要求与增安型也相似,但是没有增安型严格,例如对内部导线的连接方式﹑绝缘材料﹑绕组等只要求一般工业高质量的制造材料和制造工艺,因此在修理时使用的材料和工艺方法与一般工业高质量产品相同。但是,由于内部的零部件的温度和产生火花的可能性与设备的防爆安全性与直接关系,因此,在修理时应该按照原来的尺寸和形状重新制造或更换。
无火花型设备的第2类是设备在正常工作中产生火花或电弧的,但是通过限制火花能量,气密外壳或不能传爆外壳等措施以达到规定的防爆安全性,它们的防爆标志为Ex nL(限制能量),Ex nR(限制呼吸外壳),Ex nP(简单正压)和Ex nC(不传爆外壳)。对于这类设备的修理应该严格按照原来零部件的要求进行修理,或用与原来零部件相同的备件更换,以免破坏设备的防爆性能。
如果电动机的外风扇或风扇罩损坏需要更换或修理,其要求与隔爆型电动机相同。如果内风扇需要修理或更换,其要求与增安型相同。
5 正压型电气设备的修理
正压外壳(通风、充气型)“p”----在设备的外壳内通入一定压力的新鲜空气或惰性气体,使周围的可燃性气体不能进入外壳内部,从而阻止点燃源与爆炸性气体接触,达到防止爆炸的目的。
正压型电气设备的的关键措施是设备外壳内部保护性气体(新鲜空气或惰性气体)的压力高于环境的压力至少50Pa。因此,设备需要配置鼓风机、管道和风压继电器等,它一般用于大型电动机和控制开关设备。
(1) 设备外壳和管道
如果设备的外壳或通风管道及其密封衬垫损坏需要更换或修理,可以用一般工业的工艺修理,应该保证设备和管道的气密性。 (2) 风压继电器
如果风压继电器失灵或损坏,应该用相同的备件更换,或者用满足性能要求(灵敏度和量程的要求)的新品更换,应该注意测量风压的取样位置和风压报警设置值与原来相同。
(3) 风机或气源
如果风机损坏,应该按照原来的风机型号和规格(风压和风量不小于原来风机的)更换或修复。
(4) 正压外壳内部的零部件
正压外壳内部的零部件损坏,可以用与原来零部件相同的备件更换,如果不可能,可以用一般工业的修理工艺进行修理,或者用性能基本相同的新品更换,应该注意不影响外壳表面的最高温度和外壳内的气流状态。 (5) 接线端子和接线盒
如果接线盒也是正压型的,按照正压型外壳内部零部件修理或更换;如果是其他防爆类型,按照相应防爆类型的规定修理。
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3 防爆电气设备的改造
前述的防爆电气设备的检修要点,都是指通过修理或更换零部件,将须“大修”或修理的电气设备恢复到原来的完全可使用状态。如果在修理过程中将防爆电气设备的结构﹑主要材料﹑形状或功能予以改变,则这种“修理”就变成了改造,GB3836.13 将改造归为修理的一种。防爆电气设备的改造会影响设备的防爆性能,改造前应该将改造方案送原防爆检验单位审查,改造后应该由防爆检验单位进行防爆检验。当然,这里是指对防爆有直接或间接影响的改变,如果仅仅在隔爆外壳内增加一个小的继电器或小的开关,或者在防爆电动机上加设轴承测温传感器(传感器符合防爆要求,安装位置不形象影响电动机的防爆性能),则这类改动不属于改造。如果在修理隔爆电动机时改变了电压或转速,则这种改变会间接影响电动机的表面温度,因此应该按照改造对待。
(五) 防爆电气设备检修后的检查和试验
防爆电气设备检修后应该进行必要的检查和试验,检验工作由修理单位的检验部门进行,但是,改造的电气设备样机须送防爆检验单位检验。
防爆电气设备修理后的检查和试验分为两种,第1种是检查和试验电气设备的一般使
用性能,例如电动机转矩﹑输出功率等,这些性能的检查和试验按照一般检验规范或规定进行。第2种是防爆安全性能和与防爆安全有关的项目的检验,例如隔爆型电气设备的隔爆外壳的机械尺寸检查和外壳表面温升试验等。检验的判据是修理后的设备是否符合图纸和/或有关标准的规定。如果修理是在原制造厂进行的,可以检查修理后的设备是否符合图纸,但是,一般的修理单位没有图纸,可以以有关的防爆标准作为检查的依据。与防爆有关的检查和试验项目主要有:
--外壳:除了隔爆型产品外,其它防爆类型产品的外壳是防护性(IP)壳体,这类外壳修理后主要是检查防护等级和机械强度是否降低。对于隔爆型电气产品,应该检查隔爆接合面的间隙(间隙长度和间隙宽度)是否符合产品原图纸或防爆标准的规定,如果外壳是新制的,还应该按照标准进行水压试验,检查隔爆外壳的机械强度。如果是在原来的外壳上进行局部机械加工,则不必进行水压试验。
--绕组:修理电动机常常需要更换绕组,绕组的修理质量不但影响电动机的电气和力能指标,而且影响电动机的防爆性能。绕组更换后应该用电桥或其它方法测量各相的电阻,相电阻或线电阻应该平衡;用摇表测量各绕组间以及对地的绝缘电阻,并且进行绕组对地、相间绝缘耐电压试验。还应该进行电动机空载试验,检查其转动平稳性。在可能的情况下应在降低电压情况下进行堵转试验,并达到额定电流,检查各相是否平衡。对于增安型电动机,应该进行温升试验。
--正压型产品修理后应该检查压力检测器及流量计的动能和整定值和他们的动作正确性。
检查和试验结果应该记录并存档备查。
(六) 修理合格证﹑修理标志和文件
防爆电气设备修理后,特别是防爆结构或与防爆有关的零部件修理后,对该防爆电气设备的防爆安全责任就发生了转移。防爆电气设备出厂时经例行检查和试验合格,制造厂对该产品的防爆安全承担责任。用户按照使用说明书的规定安装和使用电气产品,并且按规定进行维护和保养,制造厂仍然对该产品的防爆安全承担责任。如果用户使用不当,或者维护保养不当,例如防爆接合面被严重锈蚀失去隔爆性能或者用户没有按照规定给增安型电动机
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