阻火器壳体设计

在危险区域使用的非电气设备阻火器，可以采用由“隔爆外壳”提供保护的设计。基于这一安全概念，采用外壳对潜在的点火源进行封闭。如果易燃物进入外壳并被点燃，则必须彻底阻止火焰传播到周围的爆炸性环境中。此外，外壳还必须足够坚固，能够承受产生的爆炸压力，不会破裂或暂时使任何接合处突破临界值。因此，这类外壳的设计与内部爆炸产生的最大爆炸压力有关，这就使得这类外壳的制造材料必须具有极大的可靠性。为了开发出更高效的外壳结构，必须降低最大爆炸压力。

“隔爆外壳”式保护类型（IEC，2012年）对潜在的点火源进行封闭，使可能的爆炸发生在外壳内；不过，必须还要防止火焰传播到周围环境中，保证安全。一方面，必须在一定的间隙内有效使爆炸猝熄，这样火焰和高温爆炸气体才不会点燃外部的爆炸性环境。另一方面，外壳必须承受内部爆炸的热负荷和压力负荷，且不能发生任何破裂或变形。

爆炸膨胀后火焰及燃烧和未燃烧的排放物会进入阻火器元件。粉尘将留在元件装置中，而火焰由于冷却作用会在丝网内熄灭。然而，使用这些装置来熄灭爆裂口的火焰也会导致泄爆效率降低，同时使减压超压增大。按照IEC 60079-1（IEC，2012年）对隔爆外壳进行风险评估，包括与外壳爆炸压力承受能力有关的实验测试。点燃外壳内的爆炸性混合物时，将若干测试中最大压力的最高值确定为参考压力。压力增大主要取决于初始压力和温度、可燃物类型及其浓度和燃烧率。考虑到环境压力和温度，这些试验中使用的略浓混合物产生的典型参考压力值在6bar~11bar的范围内。然而在复杂几何形状的外壳中，外壳的各部分在火焰到达之前可能就已经发生了预压缩。基于压缩量的不同，会发生压力堆积，从而使参考压力值高达35bar或更高。根据IEC 60079-1的规定，若不进行常规测试，这种外壳须承受的静态超压测试的压力，要么最小是常规超压测试中参考压力的1.5倍，要么最大是其4倍。相较于这些隔爆外壳要求，降低爆炸压力相对更容易实现。

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