在隔爆型电气设备的安装系统中,电缆或导管的引入点被视为最关键的环节之一。它如同设备的“咽喉”,如果此处密封不严或结构不当,内部爆炸产生的高温火焰和压力就会从此处泄出,从而引燃外部危险环境,导致整个隔爆防护系统失效。本文将深入详解隔爆电气设备穿管及引入的要求、注意事项及所遵循的核心法规。

核心原则: 任何引入方式都不得改变或削弱设备原有的隔爆性能。引入装置必须与隔爆外壳共同构成一个完整的、可靠的防爆屏障。
遵循的主要法规与标准:
GB 3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求》:提供了防爆设备的基本要求和总体框架。
GB 3836.2-2021《爆炸性环境 第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备》:这是隔爆设备最核心的技术标准,其中第13章“隔爆外壳的引入装置” 是直接的技术依据。
GB 3836.15-2017《爆炸性环境 第15部分:电气装置的设计、选型和安装》:指导如何在工程项目中正确地进行安装。
GB 50257-2014《电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》:这是一部强制性国家标准,是施工现场必须严格遵守的法规。
二、 穿管引入要求(导管布线系统)导管系统通过金属管保护电缆,并提供一个连续的接地路径。
1. 螺纹要求:
类型与精度: 导管与隔爆设备引入口的连接必须是螺纹连接。公制螺纹的公差等级不应低于6H/6g。在北美标准中,也常使用NPT锥管螺纹。
啮合长度: 标准要求,对于公制螺纹,其啮合的有效螺纹长度至少为8mm,并保证至少啮合5扣。这是确保火焰路径有足够长度进行冷却的关键。
禁止事项: 严禁在螺纹上缠绕生料带、涂抹密封胶或油漆,这会破坏隔爆接合面的间隙,影响隔爆性能。允许涂抹少量不易硬化的防锈油脂。
2. 结构与密封要求:
导管密封装置: 在导管进入隔爆设备之前,必须在距离设备引入口450mm以内设置一个导管密封装置。
作用:
防止爆炸压力通过导管在多个设备之间传递(压力重叠)。
阻止可燃性气体或火焰通过导管系统蔓延。
将设备内部与外部环境隔离,防止冷凝水、灰尘等侵入。
密封复合物: 密封装置内填充的密封复合物(如环氧树脂)必须与设备防爆合格证上规定的型号一致,并严格按照其固化工艺要求进行浇注。
3. 适用范围:
根据GB 3836.15,导管引入系统通常仅被允许用于II类(工厂)环境,一般不用于I类(煤矿)环境。
三、 电缆引入要求(电缆布线系统)这是最常见的方式,通过电缆直接进入设备。
1. 核心部件:防爆电缆引入装置(格兰头)
资质要求: 引入装置必须是持有防爆合格证的Ex元件,其防爆标志必须与设备的防爆等级相适应或更高。
结构与原理: 一个合格的引入装置通常包括:
金属压紧螺母: 提供机械夹紧力。
密封圈: 这是核心中的核心。它在外力作用下变形,紧紧抱住电缆外护套,同时紧密贴合引入装置的内壁,形成“三重密封”(径向、轴向、平面),确保隔爆完整性。
2. 选型与安装的致命细节:
电缆外径匹配: 所选引入装置的适用电缆范围必须与现场电缆的实际外径完全匹配。“差不多”就是“差很多”。电缆过细会导致密封圈无法压紧;电缆过粗则无法安装或损坏密封圈。
密封圈的选择:
必须使用引入装置原配的、与防爆合格证一致的密封圈。
注意电缆护套材质:对于弹性体电缆(如橡胶电缆),使用标准的橡胶密封圈。
对于铠装电缆,必须使用夹紧组件(铠爪) 来固定铠装层,并提供接地路径,此时密封圈仅用于密封内护套。
对于铅包或非金属护套电缆,应选用特殊的密封结构。
引入数量: 一个引入口原则上只允许安装一个引入装置。严禁在一个孔内穿过多根电缆。
安装工艺: 必须按照制造商说明,使用专用工具将压紧螺母拧紧到规定力矩,确保密封圈均匀受压变形。安装后,应轻微拉动电缆,确认已被牢牢固定。
3. 非螺纹式引入(仅对I类设备):
对于I类(煤矿)大功率设备,允许采用光孔+压盘的非螺纹引入方式。此时,文件必须明确规定压板、紧固件的规格、数量、扭矩以及接合面的尺寸(间隙、宽度),安装时必须严格遵从。
四、 通用注意事项与常见误区严禁损伤隔爆面: 设备引入口的内外螺纹是隔爆接合面的一部分,在运输、安装过程中必须严加保护,防止磕碰、划伤。
冗余引入口的封堵: 对于设备上未使用的引入口,必须用符合防爆标准的实体堵件(Ex元件) 将其封堵,其防爆性能和机械强度必须与原装盲盖相当。严禁用胶泥、橡胶塞等非认证材料随意封堵。
空间要求: 从密封腔端面到外壳内侧导线端子的距离应尽可能小,以减小内部未保护空间的容积。
接地与等电位连接: 铠装电缆的铠装层、导管的接头处,都必须进行可靠的电气连续连接并接地,防止电火花和危险静电的产生。
五、 总结:安全源于对细节的恪守隔爆电气设备的穿管与引入,看似是简单的接口连接,实则是整个防爆系统中技术含量最高、责任最重的环节之一。它要求设计、选型、施工、验收和维护的每一个参与者,都必须深刻理解其背后的安全原理,并一丝不苟地执行标准规范。
安全箴言:
选型是基础: 不匹配的引入装置是先天缺陷。
安装是关键: 粗糙的施工会瞬间摧毁合格产品的安全性。
检查是保障: 定期的紧固性、完整性检查是长期安全的生命线。
唯有将法规条款内化为行为习惯,才能真正确保这“咽喉要道”固若金汤,让隔爆防护名副其实。