限制呼吸型防爆燈具屬于“n”型防爆產品的一種。因為相關的標準在2003年才出版,所以對于我國廣大用戶來說是一種新的產品。而在國外,這種產品早已問世,被很好地使用在具有潛在爆炸危險性氣體環境2區的場所中。這種產品進人我國后,它的特點很快顯現出來。它在使用場所上與增安型防爆燈具相同,但其光源種類比增安型防爆燈具要多,重量比隔爆型防爆燈具輕,但使用范圍不如隔爆型防爆燈具廣。具有重量輕、適用光源種類多的特點,對使用在2區又需要光照好的場所,這種防爆燈具無疑是一種既經濟又好用的產品。
限制呼吸型防爆燈具屬于“n”型防爆產品的一種。因為相關的標準在2003年才出版,所以對于我國廣大用戶來說是一種新的產品。而在國外,這種產品早已問世,被很好地使用在具有潛在爆炸危險性氣體環境2區的場所中。這種產品進人我國后,它的特點很快顯現出來。它在使用場所上與增安型防爆燈具相同,但其光源種類比增安型防爆燈具要多,重量比隔爆型防爆燈具輕,但使用范圍不如隔爆型防爆燈具廣。具有重量輕、適用光源種類多的特點,對使用在2區又需要光照好的場所,這種防爆燈具無疑是一種既經濟又好用的產品。
這種新型產品在防爆機理、特點、檢驗難點和設計上都有不少新穎之處,設計者和用戶只有了解這些才能很好地設計和使用。
1 防爆機理
了解限制呼吸型防爆燈具的防爆機理,我們先要了解它的使用場所,了解這種產品是從哪個地方人手來考慮防爆結構處理的。
限制呼吸型防爆燈具在使用上有一定限制性,該種防爆燈具只允許使用在具有潛在爆炸危險性氣體環境2區的場所中,也就是說這種防爆燈具使用的場所相對危險性比較小。在平時正常工作時,該環境中無爆炸危險性物質,包括氣體、蒸氣和薄霧,只有在出故障時才會出現危險的爆炸性氣體、蒸氣或薄霧,而且這種出故障的機會也非常少,即使出現故障,故障所存在的時間也非常短。正是因為使用環境的特殊性,該種防爆燈具只須防止在極少狀況下出現危險性物質、而且危險性物質持續的時間極短的狀況下所出現的危險。所以,該種防爆燈具的外殼是限制氣體、蒸氣和薄霧進入量,而不是防止氣體、蒸氣和薄霧進入。
防爆燈具在正常工作時內部光源的發熱量較高,這樣會造成內部氣體膨脹,就在防爆燈具的光源腔內形成了正壓。由于形成了正壓,造成內部氣體外泄。當防爆燈具停止使用時,防爆燈具內會逐漸冷卻下來,這時在防爆燈具內由于溫度下降,氣體體積縮小,此時防爆燈具內的空氣量已比防爆燈具初始狀態下的空氣量要小,就造成了防爆燈具內的負壓。如果防爆燈具未采取防護措施,而此時又恰恰發生事故,有危險物質泄露,那么危險物質就有可能進入防爆燈具內。當再次使用防爆燈具時,防爆燈具內部的高溫就有可能點燃此存在于防爆燈具內的爆炸性氣體、蒸氣或薄霧,出現危險事故。限制呼吸型防爆燈具正是根據防爆燈具的這種特點,將光源及其相關的電器部件裝入限制呼吸型外殼內。限制呼吸型外殼是指能限制氣體、蒸氣和薄霧進人的一種外殼。也就是說,限制呼吸型防爆燈具是一種具有特殊外殼的防爆燈具產品。這種產品增加了殼體限制氣體、蒸氣和薄霧進入的能力,所以在短時間內危險物質不會進入防爆燈具。當然,如果事故維持的時間較長的話,還會出現危險。因此對于這種防爆燈具,又采取了相應的措施來進一步增加安全性。首先限制了它的使用場所,只允許使用在2區,這樣由于事故維持的時間短,事故出現的次數少,減少了出現危險的機會。同時,對于這種外殼內的危險部件,如鎮流器、燈座、啟動器等進行了嚴格的性能檢驗,保證了部件的安全可靠性,這樣,這種防爆防爆燈具才是安全的。
在限制呼吸型防爆燈具出現前,防爆防爆燈具的大家庭中有兩種常用的防爆燈具:隔爆型防爆燈具和增安型防爆燈具。隔爆型防爆燈具可以用于具有潛在爆炸危險性氣體環境1區的場所中。該種防爆燈具主要是利用產品外殼的高強度和隔爆性來達到防爆目的,允許周圍環境中有事故發生,也允許防爆燈具內存在危險物質。它是利用防爆燈具外殼的強度防止防爆燈具內部爆炸產生的壓力損壞燈體而點燃周圍環境,同時利用外殼金屬接合面極小的間隙,防止防爆燈具內的火焰傳出點燃周圍的可燃性物質;增安型防爆燈具也是使用場所很廣泛的一種防爆防爆燈具,這種防爆燈具是通過增加一系列安全措施,如加大電氣間隙和爬電距離、增加外殼的防護等級、將防爆燈具內可能出現火花的地方用隔爆措施處理、限制防爆燈具的溫度級別等來達到安全目的。在我國,這種防爆類型的防爆燈具大部分使用在2區,只有增安型單插頭熒光燈允許使用在1區。
通過上述說明,我們不難發現限制呼吸型防爆燈具是通過殼體良好的密封性限制爆炸性氣體、蒸氣或薄霧進入燈體內部來達到防爆目的;隔爆型防爆燈具是利用防爆燈具外殼接合面良好的結構和高強度的外殼來達到防爆目的;增安型防爆燈具是通過增加防爆燈具本身的安全性來達到防爆燈具的防爆目的。所以這三種防爆燈具各自具有不同的特點。
2 特點
通過對限制呼吸型防爆燈具防爆原理的敘述,我們不難發現限制呼吸型防爆燈具主要是提高了內部元件的可靠性,同時增加了外殼的防護能力,又限制了其使用場所。這也就決定了它與其他防爆防爆燈具不同的特點。
首先,由于對限制呼吸型防爆燈具內元件和外殼防護能力的要求,限制呼吸型防爆燈具在選擇內部元件上就有了較高的要求:一定是性能可靠、連接牢固的部件。在選好部件后,該種防爆燈具的主要危險源就是外殼的限制呼吸能力和產品外表的發熱問題。所以在檢驗中高表面溫度的測定是選擇燈體的表面,這一點與隔爆型產品相同,這也形成了它與增安型防爆燈具相比大的優點。
增安型防爆燈具是增加防爆燈具所有部位的安全性,包括溫度的限制,所以,增安型防爆燈具測溫時是檢測防爆燈具內部各部件的高表面溫度,這樣在增安型防爆燈具確定其溫度組別時是通過測量光源表面的高溫度點來確定其溫度的。因此增安型防爆燈具的發熱都很高,其適用的范圍較窄,那些點燃溫度較低的可燃性氣體環境就不適合使用增安型防爆燈具。正是因為增安型防爆燈具是考慮防爆燈具內部元件的安全,這種防爆燈具對光源的使用有一定限制。在我國目前使用的國標中,只允許單端冷啟動的熒光燈、白熾燈和自鎮流熒光燈使用,在目前歐洲經濟共同體中所形成的標準中增加了G13、G15的非熱啟動的熒光燈和燈泡打碎后短時點燃的燈泡(經驗證,此時燈泡的短時高溫不會產生危險)。從增安型防爆燈具上的限制我們不難發現,限制呼吸型防爆燈具由于防爆燈具外殼采用限制呼吸型的外殼,從而在測量防爆燈具高表面溫度時是測量防爆燈具外表面的高溫度。這樣在做好防爆燈具設計、散熱好的情況下,很容易降低防爆燈具的高表面溫度,拓寬防爆燈具的使用范圍。在降低了防爆燈具高表面溫度的同時,防爆燈具所使用的光源種類也增多了。由于外殼是限制呼吸型,防爆燈具內部相對安全了,所以除了限制那些防爆燈具本身會產生危險的光源外,大部分光源都可以使用了。限制呼吸型防爆燈具可以使用白熾燈、汞燈、外鎮的鈉燈和外鎮的金屬鹵化物燈以及熒光燈。這樣限制呼吸型防爆燈具的照度就大大增加了,一些掛在廠房高處需要高照度、發熱高的防爆燈具就完全可以采用限制呼吸型防爆燈具,因為在廠房的高處很容易形成2區危險場所。
其次,由于限制呼吸型防爆燈具只須外殼有限制呼吸能力,所以它不需要和隔爆型防爆燈具那樣把外殼制造得很厚,使防爆燈具很重。這樣,在一些要求照度高、危險程度又不高的地方,限制呼吸型防爆燈具完全可以代替隔爆型防爆燈具,因為它比隔爆型防爆燈具輕,但卻可以采用同樣的光源,有同樣的溫度組別。當然,它不能使用在1區危險場所,使用的范圍較小,這一點是與隔爆型防爆燈具無法相比的。
綜上所述,限制呼吸型防爆燈具有外表發熱低,適用的溫度范圍較寬,采用光源的種類相對較多,外殼相對輕的特點。
3 檢驗難點
從限制呼吸型防爆燈具的防爆原理和其特點上,我們不難發現其檢驗當中主要會出現問題的地方。
首先,限制呼吸型防爆燈具對內部元件的性能要求很高,所以在檢驗中對防爆燈具的內部元件的檢驗相當繁瑣。主要集中在對鎮流器、燈座和啟動器的檢驗上。主要是鎮流器的檢驗和啟動器的檢驗,包括對鎮流器的高壓脈沖試驗、對啟動器座的性能檢驗,不但試驗的費用高,而且試驗時間長。
其次,限制呼吸型防爆燈具的外殼限制呼吸能力是檢驗中的一個難點。對于防爆燈具中較長的接合面,很難通過限制呼吸外殼的試驗。因為在進行試驗時,要求對外殼內抽真空至-3 kPa,然后依靠外殼自身的密封性能使其在3min內不下降至1.5kPa