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新国标,对具有内部释放源(内置系统)的隔爆外壳的附加要求

01 总则

       内置系统是设备的一部分,该部分包含可能通过隔爆外壳且导致向隔爆外壳或布线系统内部释放的工艺流体。

       见图1。

       内部释放源氧浓度大于正常空气,或具有其他氧化剂的设备,不属于本文件的范围。

       注:由于正常或异常条件下的泄漏,引起的从一个内置系统到隔爆外壳内的可燃或非可燃流体释放,包括空气,有时需要使用入口流量限制器和呼吸/排液装置以保持隔爆外壳内部压力在GB/T 3836.1范围中给出的80 kPa~110 kPa(绝对)大气压力范围内。潜在泄漏源包括O形密封圈、衬垫、螺纹接头、法兰接头、工艺连接和其他部分。

图片1.png

 

<图1.具有内置系统的隔爆外壳>

02 释放条件

2.1 无释放

       如果内置系统是可靠的,则没有内部释放。见可靠内置系统的设计要求。

2.2 气体或蒸气有限释放

       在所有的内置系统故障条件下,工艺流体释放到隔爆外壳内的速率应可以预测。见有限释放内置系统的设计要求。

       注:对于本文件,液化气体释放被视作气体释放。

2.3 液体有限释放

       与气体或蒸气一样,工艺流体释放到隔爆外壳的速率是有限的,但液体转化为蒸气是不可预测的。因此应考虑隔爆外壳内部液体的集聚及其后果。见有限释放内置系统设计要求。

03 内置系统的设计要求

3.1 通用设计要求

       内置系统的设计和结构将决定泄漏是否发生,它们应基于制造商规定的最不利工作条件。内置系统应是可靠的或有一个有限的释放。

       制造商应规定内置系统的最大进口压力。

       制造商应提供内置系统的设计和结构细节、包含的工艺流体的类型和操作条件,以及给定位置的预期释放速率,以评价内置系统是作为一个可靠的内置系统或作为一个有限释放的内置系统。

       如果内置系统不满足本文件的可靠内置系统的要求,内置系统所有的入口和出口应在隔爆外壳壁处配置呼吸/排液装置或有阻火器,可以是单独的或是外壳整体的部分,且在进行第15章的型式试验期间应考虑。

       内置系统内的点燃源应单独考虑,也可能需要呼吸/排液装置或阻火器。

3.2 可靠内置系统

       内置系统由不含活动接头的金属、陶瓷或玻璃管道或容器组成。接头应采用熔焊、钎焊、玻璃对金属密封,或由共晶的方法。

       注1:共晶的方法涉及两种或多种成分连接,通常是金属,采用二元素或三元素合金体系,在一个低于任何单一成分的熔化温度的恒定温度钎焊在一起。

       不应使用低温钎焊合金,例如铅/锡复合材料。

       注2:不利工作条件(包括振动、热冲击和隔爆外壳的门或盖被打开时的维护操作),会损坏潜在的脆弱内置系统。

       内置系统的外表面用来组成完整隔爆外壳。因此,整体组装的内置系统和隔爆外壳应承受所有与独立隔爆外壳相同的型式试验,试验应采用相同的合格判据。

       注3:评价内置系统内部的容积不是本附录意图,就如同一个隔爆外壳一样。

3.3 有限释放内置系统

       由于内置系统故障的考虑,流入内置系统的工艺流体流,应通过安装在隔爆外壳外的限流装置限制到可预见的速率。

       如果从进入隔爆外壳入口点到限流装置入口(包括入口)内置系统符合可靠内置系统的设计要求, 限流装置可安装在隔爆外壳内部。限流装置应永久固定,且不应有可移动的部件。

       限流装置不应包含聚合物或弹性材料,但可包含陶瓷或玻璃材料。

       同时,由于内置系统故障的考虑,内部压力的增加不应超过隔爆外壳周围大气压力的1.1倍。

       注:为限制可能的内部压力增加,有时候使用隔爆外壳壁上的呼吸/排液装置,且这些装置和限流装置相协调。

       在正常操作条件下,有限释放内置系统应密封以达到在0.1 MPa压差下相当于小于10-2 Pa·L/s 氦泄漏率的最大泄漏率。

       弹性密封件、窗和内置系统其他非金属部件是允许的。管螺纹接头、压合接头(例如金属压合接头) 和法兰接头也是允许的。

04 内置系统的型式试验

4.1 过压试验

       对可靠内置系统或有限释放内置系统,应施加至少4倍zui大额定压力,但不小于1000Pa的试验压力,持续时间至少为2min。内置系统应在最低和最高工作温度下试验。不必进行例行试验。

       对有限释放内置系统,应施加至少1.5倍于规定的zui大内部正常工作过压,但不小于200Pa的试验压力,持续时间至少为2min。应在相同的条件下进行例行过压试验。

       试验压力增加宜在5s内达到最大压力。

       如果无永久变形,且经验证符合适用的可靠内置系统或有限释放内置系统的泄漏试验,则认为试验合格。

4.2 可靠内置系统的泄漏试验 

       内置系统应:

       —置于压力等于zui大额定压力的氮气中。内置系统应抽真空到0.1Pa或更低的绝对压力;或

       —置于一个真空罐中并连接到最大额定压力的氮气源。真空罐应抽真空到0.1Pa或更低的绝对压力。

       如果在抽真空系统工作时,可以保持0.1Pa的绝对压力,则认为试验合格。

4.3 有限释放内置系统的泄漏试验

       内置系统应:

       —置于试验压力等于最大额定压力的氦气中,但不低于1000 Pa;或

       —连接到最大额定压力的氮气源,但不低于1000 Pa。

       最大的氦泄漏率应小于10-2 Pa·L/s。

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