ГОСТ 31610.1.1-2012/IEC 60079-1-1:2002 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 1-1. Взрывонепроницаемые оболочки "d". Метод испытания для определения безопасного экспериментального максимального зазора стр. 2

Рисунок 1 - Испытательное оборудование

4.1 Механическая прочность

Все оборудование рассчитано на максимальное давление в 15х105 н/м2. Механическая прочность с учетом упругих деформаций должна обеспечивать постоянное необходимое значение зазора с требуемым.

4.2 Внутренняя камера

Внутренняя камера " " представляет собой сферическую оболочку объемом 20 см3.

4.3 Внешняя камера

Внешняя цилиндрическая оболочка " " диаметром 200 мм и высотой 75 мм.

4.4 Регулировка зазора

Две части " " и " " внутренней камеры смонтированы так, что между плоскими параллельными поверхностями фланцев противоположных краев может быть установлен регулируемый 25 мм зазор. Часть " " прижимается вверх к микрометрическому винту упругой пружиной " ". Точная ширина зазора может быть отрегулирована при помощи значений, измеряемых по шкале, выгравированной на верхней части микрометрического винта. Микрометрический винт имеет диаметр 16 мм и шаг резьбы 0,5 мм.

4.5 Введение смеси

Внутренняя камера заполняется газо- или паровоздушной смесью через отверстие диаметром 3 мм. Объем входных каналов - 5 см3.
Вход во внешнюю камеру состоит из семи отверстий диаметром 2 мм. Входные и выходные отверстия защищены огнепреградителями " ".

4.6. Источник воспламенения

В 14 мм от внутренней кромки фланцевого зазора расположен искровой промежуток размером 3 мм с электродами из нержавеющей стали. Электроды должны быть установлены так, чтобы путь искры был перпендикулярен к плоскости соединения и симметрично располагался по обе стороны плоскости.

4.7 Смотровые окна

Два круглых смотровых окна " " диаметром 74 мм расположены на противоположных сторонах внешней камеры.

4.8 Материалы испытательной установки

Основные элементы испытательной установки и особенно стенки и фланцы внутренней камеры, а также электроды искрового промежутка " " должны изготавливаться из нержавеющей стали. Для испытания некоторых газов и паров допускается изготавливать основные элементы испытательной установки из других материалов, чтобы избежать коррозии и других химических эффектов. Электроды искрового промежутка не изготавливаются из легкого сплава.

5 Методика испытаний

5.1 Приготовление газовых смесей

Для получения достоверных результатов при проведении испытаний необходимо тщательно следить за стабильностью концентрации смеси.
Поток смеси через камеру поддерживают до тех пор, пока концентрации на входе и выходе не сравняются или следует использовать метод обеспечения равной надежности.
Влажность воздуха, используемая для подготовки смеси, не должна превышать 0,2% по объему (относительная влажность 10%).

5.2 Температура и давление

Испытания проводятся при окружающей температуре (20±5) °С за исключением испытаний смесей, где допускается другая температура*. Внутри испытательного оборудования при помощи насоса " " устанавливается давление 105 Н/м2.
_______________
* Исключение делается для веществ, давление паров которых недостаточно, чтобы при нормальной температуре окружающей среды получить смеси необходимых концентраций. Чтобы получить необходимое давление пара для этих веществ, используется температура на 5 °С выше необходимой.

5.3 Регулировка зазора

станавливают минимальное значение зазора. Через смотровые окна проверяют параллельность расположения фланцев. Устанавливают нулевой зазор, при этом прикладываемый крутящий момент должен быть низким (например, усилие, прикладываемое к головке микрометрического винта, должно быть около 10-2 Н).

5.4 Воспламенение

Воспламенение взрывоопасной смеси во внутренней камере осуществляется с помощью искры, возникающей в зазоре между электродами при подаче на них высокого напряжения от катушки зажигания.

5.5 Контроль за результатами испытаний

При проведении испытаний наблюдение за воспламенением смеси во внутренней камере осуществляется через зазор. Если внутреннего воспламенения не происходит, то испытание считается недействительным. Воспламенение смеси во внешней камере происходит, если видно, как воспламенение заполняет весь объем камеры.

6 Определение БЭМЗ

6.1 Предварительные испытания

При заданной концентрации горючего пара или газа в воздухе проводят два испытания на воспламенение смеси на каждом из зазоров, значения которых находятся между безопасным и опасным зазорами с интервалами 0,2 мм. На основании результатов определяют наибольший зазор  , при котором вероятность воспламенения равна 0%, и наименьший зазор   с вероятностью воспламенения 100%.
В диапазоне концентраций смесей проводят серии испытаний для получения изменений пределов зазоров   и  . Самая опасная смесь будет иметь минимальное значение зазора.

6.2 Подтверждающие испытания

При подтверждающих испытаниях результаты проверяют повторением испытаний на каждой установленной величине зазора на основании 10 опытов при концентрации смеси, близкой к наиболее опасной по передаче взрыва, полученной при предварительных испытаниях. По полученным результатам определяют минимальные значения   и  .

6.3 Обработка результатов испытаний

Наибольшая разница между значениями  , полученная после серий испытаний, не должна превышать 0,04 мм.
Если полученные значения лежат в указанном диапазоне, то за табличное значение БЭМЗ принимают такое, для которого разница между   -   наименьшая. Для большинства веществ эта разница будет лежать в пределах одного шага регулировки зазора, то есть в пределах 0,02.
Если разница между значениями  , полученная при различных сериях испытаний, превышает 0,04 мм, то проводящая испытания лаборатория должна повторить свои испытания после подтверждения, что используемая установка позволяет воспроизвести табличное значение для водорода. Если результаты не сходятся, то лаборатория должна установить причины расхождений.

6.4 Протоколирование результатов испытаний

В таблице 1 даны значения БЭМЗ  , разница между   -  , самая опасная концентрация и температура во время испытаний. Значение БЭМЗ используют для определения группы взрывонепроницаемых оболочек, которую следует применять для электрооборудования. Значение   -   показывает точность табличных значений БЭМЗ.
Таблица 1 - Наиболее легковоспламеняемая концентрация и значения БЭМЗ для различных газов и паров
Наименование и формула газа или пара
Наиболее легковоспламеняемая концентрация, %
БЭМЗ, мм
, мм
Оксид углерода
40,8
0,94
0,03
Метан
8,2
1,14
0,11
Пропан
4,2
0,92
0,03
Бутан
3,2
0,98
0,02
Пентан
2,55
0,93
0,02
Гексан
2,5
0,93
0,02
Гептан
2,3
0,91
0,02
Изооктан
2,0
1,04
0,04
н-Октан
1,94
0,94
0,02
Декан
120/105 (мг/дм )
[1,02]
-
Циклогексанон
3,0
0,95
0,03
Ацетон
5,9/4,5
[1,02]
-
Метилэтилкетон
4,8
0,92
0,02
Метилацетат
208/152 (мг/дм )
[0,99]
-
Этилацетат
4,7
0,99
0,04
н-Пропилацетат
135 (мг/дм )
[1,04]
-
Циклогексан
90 (мг/дм )
[0,94]
-
н-Бутилацетат
130 (мг/дм )
[1,02]
-
Амилацетат
110 (мг/дм )
[0,99]
-
Хлорвинил
7,3
0,99
0,04
Метиловый спирт
11,0
0,92
0,03
Этиловый спирт
6,5
0,89
0,02
Винилиденхлорид
10,5
3,91
0,08
Фенилтрифторметан
19,3
1,40
0,05
Изобутанол
105/125 (мг/дм )
[0,96]
-
н-Бутанол
115/125 (мг/дм )
[0,94]
-
Пентанол
100/100 (мг/дм )
[0,99]
-
Этилнитрит
270/270 (мг/дм )
[0,96]
-
Аммиак
24,5/17,0
[3,17]
-
1,3-бутадиен
3,9
0,79
0,02
Этилен
6,5
0,65
0,02
Диэтиловый эфир
3,47
0,87
0,01
Оксид этилена
-8,0
0,59
0,02
Городской газ  57%,  16%
-21/-21
[0,53]
-
Ацетилен
8,5
0,37
0,01
Водород
27
0,29
0,01
Сероуглерод
8,5
0,34
0,02
Диоксан
4,75
0,70
0,02
Изопентан
2,45
0,98
0,02
н-Хлорбутан
3,9
1,06
0,04
Ди-н-бутиловый эфир
2,6
0,86
0,02
Диметиловый эфир
7,0
0,84
0,06
Пропилен
4,8
0,91
0,02
Ацетонитрил
7,2
1,50
0,05
Ди-изопропиловый эфир
2,6
0,94
0,06
1,2-дихлорэтан
9,5
1,8
0,05
Оксид пропилена
4,55
0,70
0,03
Этан
5,9
0,91
0,02
Метилизобутилкетон
3,0
0,98
0,03
Акрилонитрил
7,1
0,87
0,02
Метилакрилат
5,6
0,85
0,02
Бутилгликоль
4,2
0,88
0,02
2,4-Пентандион
3,3
0,95
0,15
Гексанол
3,0
0,94
0,06
Изопропанал
5,1
0,99
0,02
Этилакрилат
4,3
0,86
0,04
Цианистоводородная кислота
18,4
0,80
0,02
Винилацетат
4,75
0,94
0,02
Примечание - Значения в квадратных скобках (например, [0,96]) получены на 8-литровом сферическом оборудовании, изготовленном в Соединенном Королевстве. В этих случаях две определенные газовые концентрации - самая активная смесь и самая легковоспламеняемая внешняя смесь.Все остальные значения получены на стандартном оборудовании, описываемом в настоящем стандарте с тремя испытаниями на одном шаге регулировки зазора.