一种防爆型灯具隔爆外壳设计方法探讨

何希扣

【摘要】本文以灯具隔爆外壳的设计作为切入点，展开具体分析，并以此为依据，对防爆型灯具隔爆外壳的强度和防冲击结构设计等相关内容进行详细分析。

【关键词】防爆型灯具;隔爆外壳;设计方法

【引言】防爆型灯具的隔爆外壳是由灯具壳体、透明件、电缆引入装置等多种零部件组合而成。在实际对防爆型灯具的隔爆外壳进行设计期间，会专项设置几何结构的隔爆结合面和隔爆螺纹，隔爆外壳能够承受防爆灯具内部所产生的爆炸性混合物的爆炸压力，通过其自身发挥隔爆的作用，防止爆炸性的混合物对灯具周围产生破坏。本文从隔爆外壳的作用入手，展开阐述，针对如何正确开展防爆型灯具防爆外壳设计工作进行深入探讨。

1隔爆外壳的作用

1.1耐爆性

防爆型灯具隔爆外壳的机械强度比较大，能够承受灯具内部产生的爆炸压力，防止爆炸物对灯具以及周围事物产生破坏。防爆型灯具内部的危险气体所产生的爆炸压力、温度不会使隔爆外壳遭到破坏，不仅如此，其也不会发生变形;隔爆外壳的防爆性和耐爆性，主要是通过材质的强硬度、外壳自身的机械结构强度来保证的。

1.2不传爆性

在灯具内部发生爆炸之后，在隔爆外壳的作用下，其不会传出爆炸火焰，这样就会不会使外部危险气体产生爆炸的现象;而隔爆外壳的不传爆性，主要就是通过隔爆面的间隙、宽度和粗糙度等相关参数进行调节来保证的。为了能够有效提升隔爆外壳的不传爆性，标准规定下的灯具外壳璧上所有与外界相通的接缝、孔隙都要小于相应试验的最大安全间隙。

2防爆型灯具隔爆外壳设计方法

防爆型灯具外壳隔爆结合面，是影响灯具隔爆性能的重要因素，是隔爆型外壳结构设计的重要工作内容。本文针对采用螺栓兼顾的防爆结构形式中的平面和止口隔爆面进行详细分析[1]。以平面隔爆设计出灯具形状，具有多样性，其可以是方形、圆形和一些不规则的形状，如图一所示。而以止口隔爆面设计出的灯具，主要是由平面部分、圆筒部分进行组合，还可以是单纯的圆筒隔爆。

2.1螺钉的选用

在实际开展螺选用工作期间，首先最重要的就是要通过运用压强计算公式进行计算：P=F/S（S：作用压力的面积、F：有效面积上的压力、P：压强），在计算出螺钉相应的剪切应力之后，能够更加准确的计算出实际选用螺钉的规格以及材料。而在实际对隔爆接合面进行设计期间，运用M6或是运用M8的不锈钢螺钉就能够满足设计需求;设计期间要合理掌握螺栓布局之间的间距，其是防爆灯具外壳静压压力分配均匀的体现。

（1）合理运用平面接合面防爆型式，螺钉的实际布局间距要小于等于100mm，如果想要在增强其防爆性能，就要使螺钉的布局间距更加紧密，防止两端产生不排布螺钉的现象。

（2）在运用止口接合面进行设计期间，螺钉的实际间距要以螺钉和圆筒为中心依据，通过形成扇面的圆周长来计算出布局间距，使其始终保持在100-150mm之间。

2.2隔爆外壳材质

一样厚度的隔爆外壳强度，主要是由材质和工艺类型进行决定的，在设计期间，很对设计人员经常会运用到ADC12材料、高压铸造工艺进行设计。而在实际运用并开展设计工作期间，能够有效控制结构形状、壁厚和成型压力;壁厚的实际大小，会对隔爆外壳的冲击性和耐压性能造成直接影响。

（1）在对Ⅰ类固定灯具的隔爆外壳进行设计期间，有筋位的外壳璧厚要在3-4mm范围内;灯具外部可下落冲击锤，如果内部没有加强筋的位置，壁厚要大于6mm，在此期间，不能运用平板进行设计。

（2）在对Ⅱ、Ⅲ类固定灯具的防爆外壳进行设计期间，有筋位的防爆外壳壁厚在3-4mm范围内，灯具外部可下落冲击锤，如果内部没有加强筋的位置，壁厚要大于4.5mm，同时也不能运用平板进行设计。

2.3隔爆外壳法兰边的设计

隔爆外壳法兰边的实际设计状况，也会对外壳的强度造成直接影响，通过固定螺丝的方式，将其设计在法兰边之外的地方，这样能够有效节外壳设计材料，能够增强外边设计精细化[2]。通常状况下，螺栓紧固部位会高于法兰边，要将高度控制在大于12mm的范围内。

（1）Ⅰ类固定灯具外壳法兰边的厚度H只要保持在大于6mm的高度即可;而外壁与法兰边的过渡圆角R要大于8mm。

（2）Ⅱ、Ⅲ类固定灯具外法兰边的厚度H要大于8mm，外壁与法兰边的过渡圆角R要大于8mm，与Ⅰ类灯具相同即可。

2.4密封槽的设计

密封槽设计工作是否正确开展，会直接对IP防护造成影响，一些设计人员在设计期间，经常会忽视该项工作。因为隔爆外壳地存在结合面和间隙，那么在开展静压测试工作期间，其内部的水就会进入到结合面中，不仅会使横截面增大，同时也会使外壳承受加大压力。

（1）以平面接合面对隔爆外壳进行设计，要将密封槽设置在接合面的内部，可以通过对其进行镀层会使涂一些不会影响到隔爆性能的材料;如果是在比较恶劣的环境下进行使用，要将密封槽设置在接合面的外部 。

（2）以止口接合面对隔爆外壳进行设计，实际上将密封圈无论是设置在哪个位置，都不会对静压造成影响，所以很多设计人员都会运用轴向密封，将其防止在接合面的外部;同時也可以运用径向密封方式，将其设置在止口的位置。

结束语：总之，隔爆外壳设计工作，对于增强防爆灯具的防爆性能具有决定性作用，本文主要就是从实际设计期间隔爆接合面中包含的平面和止口接合面进行详细分析，通过增强外壳强度的方式，对冲击机构进行设计，为今后不断优化防爆灯具设计结构提供参考依据。

参考文献：

[1]徐海江，卢巧.船用防爆高压气体放电灯具开盖时间的计算[J].船舶工程，2019，41（S2）：256-260.

[2]郑天际.浅谈LED防爆灯照明技术与光辐射标准的评判及测量[J].电气开关，2018，56（06）：1-4+7.