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乙炔环境下隔爆外壳对铜或铜合金材料的要求[防爆设计]

在含有乙炔的爆炸性气体环境中,当装置或元件材质为铜(或铜合金)时,标准对于其含量有相应规定,在隔爆外壳的防爆设计时需注意以下要求,对是否能够通过防爆检测认证也至关重要。

爆炸性气体环境
爆炸性气体环境

用于含有乙炔的爆炸性气体环境中的呼吸或排液装置的元件的含铜量不应超过60%(按质量计),以限制乙炔化合物的形成(如:乙炔铜)。

在乙炔使用规范中规定,乙炔不允许和铜接触,因为乙炔和铜会发生化学反应生成乙炔铜,乙炔铜在震动或撞击下会分解发生爆炸。

乙炔铜是一种无机化合物,化学式为CU2C2。这是一种对热和冲击敏感的高爆炸药。

乙炔铜
乙炔铜

潮湿的乙炔铜比较稳定,可以安全地处理。干燥的乙炔铜极其敏感,摩擦很容易引爆,摩擦感度为0.1N。同时乙炔铜比较脆,抗拉强度比其他铜合金弱。

通常以下情况的装置或元件外壳中,应按上述要求考虑铜合金中铜的含量。

(1)乙炔环境中的铜管或含铜量高的合金管道

乙炔铜容易在铜管或含铜量高的合金管道内部形成,这可能会导致剧烈的爆炸声。这也被认为是乙炔厂发生爆炸的原因之一。石油化工中使用的铜催化剂在一定条件下也会有风险。

(2)设备的呼吸或排液装置

常见的含有呼吸或排液装置的设备有:各类可燃气体探测器、油气回收泵的阻火器等等。

(3)隔爆外壳

电机隔爆外壳
电机隔爆外壳

对于隔爆型产品,由于隔爆外壳对外壳强度有很高的要求(冲击和耐压要求),而乙炔环境中生成的乙炔铜不稳定且直接影响外壳强度,故隔爆型产品的隔爆外壳材料中应控制铜含量。

以上要求仅针对乙炔环境,对于除乙炔以外的其他IIC环境中的装置或元件没有铜含量的限制。

总结

爆炸性危险场所用设备的外壳或部件的材质直接关系到现场的安全,其材质及含量应符合相关标准的要求,故其选材应引起重视。