隔爆外壳水压试验工艺探讨

　　摘 要：本文论述了煤矿用隔爆兼本质安全型控制器的壳体进行水压试验的工艺，包括壳体水压试验的目的、工装设计、仪器设备选型、工艺等方面。利用本单位现有设备条件，达到壳体水压试验的标准要求。 

　　关键词：隔爆外壳；水压试验；工艺 

　　我单位生产煤矿用隔爆兼本质安全型开关磁阻控制器，其隔爆外壳必须符合GB3836.2-2010《爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》和GB3836.1《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》的规定。隔爆外壳是电气设备的一种防爆型式，其外壳能够承受通过外壳任何结合面或结构间隙进入外壳内部的爆炸性混物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性气体环境的点燃。 

　　根据标准的要求，隔爆型电气设备外壳需进行耐压试验，试验的目的是证明外壳能否有效的承受内部爆炸的压力。本产品为要求压力为1MPa，在此压力范围内保持一分钟壳体无泄漏、损坏和永久性的变形。此外，在结合面的任何部位都不应有永久性的增大。本产品由主箱、进线箱、出线箱三个隔爆腔体组成。实验装置必须满足上述三个隔爆腔体以及主箱门水压试验的需求，利用公司现有的设备，设计制作了相应的试验工装，并购置了试验设备，确定了试验方法和步骤。 

　　1 隔爆壳体密封 

　　按照要求分别对主箱、进线箱、出线箱三个壳体进行水压试验，并达到标准的要求。其中进线箱和出线箱体积较小且结构简单，箱体的上下两端为防爆结合面，一侧面有电缆引入装置。防爆面的密封选用O型密封圈和密封盖板，在密封盖板平面上加工O型圈的槽沟，与防爆面结合并用螺栓压紧密封。密封盖板上设有两个M27×1.5螺纹孔，分别装配进水接头和放气阀。电缆引入装置用封堵件密封。 

　　主箱的体积比较大，前后两端分别和主箱门、后盖板结合。后盖板与主箱后端结合直接用盖板和O型圈密封，螺栓紧固。前端与主箱门结合，为快开门结构，卡槽锁紧方式。密封盖板采用压紧方式。主箱前端隔爆结合面与密封盖板接触面积为720mm×800mm=576000mm2，面积较大。当主箱壳体内部压强达到1MPa时，密封盖板承受的压力为576KN，相当于约60吨力。做水压试验时必须施加大于576KN的压力，才能使密封盖板不被顶起，保证试验完成。可利用公司现有的一台100吨油压机压住密封盖板（如图1所示）。压力机下压使密封盖板与主箱壳体的隔爆结合面接触时停止下压，并锁死油缸，便可以进行水压试验了。为防止壳体收压力变形，在此位置设置限位，并调整溢流阀限制压力。 

　　主箱门的隔爆结合面与主箱壳体的尺寸相同，可共用此装置，试验时将按钮孔封堵即可。按钮孔孔径较小，且该孔的内壁为隔爆结合面，封堵是注意保护隔爆面不被损坏，还要保证密封性。购买硬度较高的丁腈橡胶棒。试验时从主箱门的防爆腔内将封堵件压入按钮孔内，注意压紧并保证有一定的余量，加压过程中随着压力的增加封堵件不断压入按钮孔，起到良好的密封作用。 

　　O型密封圈是典型的挤压型密封，挤压性密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形，在密封接触面上造成接触压力，接触压力大于被密封介质的内压，则不发生泄漏，反之则泄漏。O型密封圈与其它密封圈相比，具有密封部位结构简单，安装部位紧凑的优点，有自密封作用。而且尺寸和沟槽以标准化，成本低产品易得，便于使用和外购。根据压力和使用环境的因素，选择了邵氏硬度70线径?12的丁腈橡胶O型圈，可以满足使用的需求。 

　　2 水压试验用防锈溶液的要求 

　　水压试验防锈溶液成分包含磷酸钠、碳酸钠、亚硝酸钠、水。使用前用案秤按规定的质量配比惩处三种化学原料，在配比容器内用开水将三种化学原料冲开搅拌均匀，导入水槽内，并按比例补充水。生产过程中应每周补充一次溶液，以防止溶液防锈蚀能力减退；每月更新一次溶液，保持溶液清洁。 

　　3 试压泵 

　　选用额定排出压力2MPa的4DSY-1型电动试压泵测试是水压。通过压力表可直接读出试验压力，设定工作压力为1MPa，升压至1MPa时试压泵自动停止工作，并保持压力恒定。此时保持压力1分钟，观察压力表数值是否下降。 

　　由于该试压泵流量较小，主箱壳体的容积较大，依靠试压泵注水速度太慢，同时也降低了试压泵的使用寿命。因此配备一台大流量上水泵，与试压泵并联接入壳体。现启动上水泵将壳体内注满防锈溶液，当放气阀有溶液排出时，将上水泵停止，同时启动试压泵工作，关闭放气阀，开始试验。这样实现了上水泵灌水，试压泵加压试验，节省试验时间提高了生产效率。 

　　4 其他工艺要求 

　　对试验合格的弓箭在明显的非加工表面规定位置涂上标记，已做合格处理标记。对试验不合格的的壳体找出漏水的具体位置，做上标记，进行补焊处理；补焊后必须在进行水压试验直至合格为止。水压试验后将壳体内、外表面上的水擦干净，加工面涂上防锈油。工件搬运过程中应注意使用专用工位器具，保护好隔爆面。 

　　5 结束语 

　　以上介绍了隔爆外壳水压试验的工艺措施和设备，目的是按照标准要求，对每一个隔爆壳体进行水压试验。结合本单位的具体情况，力求充分利用现有的设备和仪器，避免造成重复投入所造成的资源浪费.有许多专业从事水压机设计生产的单位，可提供专业成套水压试验设备，操作更简单、方便。但是设备的价格都在一二十万。我们利用单位内部现有的设备进行改造，也投入了必要的仪器和设备，同样可以按照要求完成实验， 为单位创造了经济效益。