“矿用电动闸阀隔爆”这个说法强调了这种阀门专门设计用于煤矿井下等爆炸性危险环境,并采用了隔爆型防爆技术。核心原因在于:
应用环境的危险性:
爆炸性气体环境: 煤矿井下存在甲烷(瓦斯)、煤尘等易燃易爆物质。当这些物质与空气混合达到一定浓度时,遇到点火源(如电火花、电弧、高温表面)就会发生爆炸。
无处不在的电气设备: 电动闸阀本身就是一个电气设备,其内部的电机、开关、接线端子等在正常操作或故障时都可能产生电火花、电弧或成为高温表面。
“隔爆”作为关键防爆措施:
隔爆型防爆原理: 隔爆型防爆(Ex d)的核心思想不是阻止爆炸发生,而是将可能发生的爆炸限制在一个坚固的外壳内,并防止内部的爆炸火焰和高温气体传递到外部危险环境,从而避免引发更大范围的爆炸。
具体结构特征:
坚固的外壳: 阀门的电机、控制部分甚至整个阀体(如果包含电气元件)都被封装在具有足够机械强度的金属外壳内(通常是铸铁、铸钢或不锈钢)。
特殊的接合面(法兰间隙): 外壳的盖子、端盖、接线盒盖等连接处设计有精密的法兰和特定的间隙(火焰通路)。这个间隙的长度和宽度有严格标准(遵循GB 3836.2/IEC 60079-1等)。当内部发生爆炸时,高温火焰通过这个间隙向外喷出,但间隙的长度能确保火焰在传播过程中被充分冷却,使其温度降低到不足以点燃外部爆炸性混合物的程度。
可靠的密封: 外壳上任何可能通向外部环境的开口(如转轴处)都采用特殊密封结构(如密封圈、迷宫密封),确保内部爆炸压力不会通过这些缝隙直接喷出未冷却的火焰。
耐压能力: 外壳能承受内部爆炸产生的压力而不产生变形或损坏。
为什么矿用电动闸阀必须采用隔爆(通常是Ex d):
本质安全型(Ex ia/ib)的局限性: 本质安全型通过限制电路中的能量(电流、电压)来确保即使在故障状态下产生的火花或热效应也不足以点燃爆炸性环境。这种方法非常适合低功率的传感器、仪表等。然而,电动闸阀的驱动电机需要较大的功率才能产生足够的扭矩来开关厚重的闸板。将这种功率级别的电路设计成本质安全型通常非常困难且不经济。
隔爆型的适用性: 隔爆型技术正好适用于内部可能产生点燃源(如电机换向火花、接触器电弧)且功率需求较高的设备,如电动阀门、电机、配电箱等。它允许设备内部产生足以点燃的火花或高温,但将其安全地“包裹”起来,防止点燃外部环境。
法规强制要求: 国家及行业标准(如中国的GB 3836系列标准,等同于国际IEC 60079系列标准,以及煤矿安全规程)明确规定,在煤矿井下有瓦斯或煤尘爆炸危险的场所,必须使用符合相应防爆等级要求的电气设备。对于电动闸阀这类设备,隔爆型(Ex d I Mb 或 Ex db I Mb, Mb代表矿用设备保护级别)是且最合适的选择。
总结来说:
“矿用电动闸阀隔爆”意味着这种阀门:
专为煤矿等存在爆炸性气体/粉尘的危险环境设计。
其电气部分(电机、控制单元)被封装在符合严格标准的坚固隔爆外壳内。
该外壳能承受内部电气故障可能引发的爆炸,并通过精密的法兰间隙结构将喷出的火焰冷却到安全温度以下,从而阻止内部爆炸蔓延到外部危险环境。
这是满足煤矿井下安全法规、防止因阀门电气部分引发瓦斯煤尘爆炸事故的必需设计。
因此,强调“隔爆”是表明该矿用电动闸阀的核心安全属性,是其能在高危煤矿环境中安全可靠运行的根本保障。