防爆设备上的金属外壳材料需要满足特定的安全要求,以确保在潜在的爆炸性环境中使用时不会成为点火源,例如铸钢、铸铁、铸铝或其他有色金属等,值得注意的是轻合金与其他物体发生冲击或摩擦会放出大量的热能,因此需参考标准中的规定~
以下是一些常用于防爆设备上的金属外壳材料:
铝合金:
- 轻便且具有良好的导热性能。
- 易于加工和成型。
- 通常用于需要轻质外壳的防爆设备。
不锈钢:
- 具有很好的耐腐蚀性和耐热性。
- 强度高,耐用性好。
- 适用于严苛环境和化学工业。
碳钢:
- 成本效益高,易于大量生产。
- 良好的机械性能和可加工性。
- 通常用于结构较简单、成本敏感的防爆设备。
黄铜:
- 良好的导电性和导热性。
- 耐腐蚀,常用于电气连接件。
铜合金(如青铜):
- 高导电性和导热性。
- 耐磨损,适用于需要频繁操作的部件。
锌合金:
- 良好的压铸性能,适合复杂形状的部件。
- 耐腐蚀性较差,通常需要表面处理。
镁合金:
- 非常轻,强度高。
- 导热性能好,但耐腐蚀性较差。
钛合金:
- 强度高,耐热性好。
- 耐腐蚀性强,但成本较高。
在选择金属外壳材料时,还需要考虑以下因素:
- 表面处理:外壳可能需要特殊的表面处理,如喷涂、镀层或阳极氧化,以提高耐腐蚀性和防爆性能。
- 防爆等级:不同的防爆等级可能对材料有不同的要求,例如,更高等级的防爆设备可能需要更耐热和耐腐蚀的材料。
- 环境因素:设备使用的环境条件,如温度、湿度、化学腐蚀性等,也会影响材料的选择。
- 成本效益:材料的成本和加工成本也是选择时需要考虑的因素。
最终选择哪种材料,需要根据具体的应用要求、防爆标准和成本预算来综合决定。在设计防爆设备时,建议咨询专业的防爆认证机构或材料供应商,以确保所选材料满足所有必要的安全标准和性能要求。
另外,按照IEC 60079-0:2017标准,对于I类、Ⅱ类、Ⅲ类设备金属外壳,轻金属含量有如下规定:
1. I类EPL Ma和EPL Mb电气设备金属外壳的材料成分
按质量百分比:铝、镁、钛和锆的总含量不大于15%,且镁、钛和锆的总含量不大于7.5%。
上述要求不适用于由人携带的监视仪表,但是,这些设备应标志 “X”并且特殊的使用条件应说明在储存、运输和使用期间的预防措施。
对于I类手持式或支架式电钻(及附带插接装置)、携带式仪器仪表、灯具的外壳,可采用抗拉强度须大于等于120 MPa,且按GB/T13813-2008规定的摩擦火花试验方法考核合格的轻合金制成。
2.Ⅱ类电气设备金属外壳材料成分
按质量百分比:
- 对于EPL Ga, 铝、镁、钛和锆的总含量不允许大于10%,且 镁、钛和锆的总含量不允许大于7.5%;
- 对于EPL Gb,镁、钛和锆的总含量不允许大于7.5%;
- 对于EPL Gc,除风扇、风扇罩和档风板应符合EPL Gb的要求外,其他无要求。
如果EPL Ga 或 Gb设备超过了材料界限,设备应按标准的要求加标志“X”,并且安全使用的特殊条件应包含足够的信息使用户确定设备特殊应用的适应性。例如:避免由于冲击或摩擦产生点燃的危险。
3.Ⅲ类电气设备金属外壳材料成分
按质量百分比:
- 对于 EPL Da,镁、钛和锆的总含量不允许大于 7.5%;
- 对于 EPL Db,镁、钛和锆的总含量不允许大于 7.5%;
- 对于 EPL Dc,除风扇、风扇罩和档风板应符合 EPL Db 的要求外,其他无要求。
4.特殊情况
如果EPL Da或Db设备金属外壳材料成分超过了上述界限,设备的证书编号后应加标志“X”,并且安全使用的特殊条件应包含足够的信息使用户确定设备特殊应用的适应性,如,避免由于冲击或摩擦的点燃危险。
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