为危险环境提供安全热源:隔爆型电加热管的防爆认证核心
在化工、油气处理、防冻保温等工艺中,经常需要在爆炸性气体环境中对介质进行加热。防爆电加热管是将电能转化为热能的高功率设备,其内部的电阻丝工作温度极高,是典型的高温热源。若设计不当,其表面温度可能超过周围爆炸性气体的引燃温度,或内部故障可能引发爆炸。隔爆型(Ex d)是保护此类设备最常用的防爆型式,其认证聚焦于“封装”与“控温”。

隔爆型电加热管的结构与安全设计
一支合格的隔爆电加热管,是电气、材料和机械设计的完美结合:
- 核心发热部分:
- 电阻丝:通常为镍铬、铁铬铝合金,均匀绕制在中心支架上。
- 绝缘填充料:高纯度、高导热性的氧化镁粉(MgO)紧密填充在电阻丝与金属护套之间,起绝缘和传热作用。其密度、纯度和填充工艺至关重要,直接影响导热效率和绝缘性能。
- 金属护套:通常为不锈钢、铜、钛等材质,将发热体封装在内,直接与被加热介质接触。它是隔爆外壳的一部分,必须具有足够的强度。
- 隔爆接线腔:
- 在加热管的非发热端,设有一个独立的隔爆接线腔,用于连接电源引线。
- 发热体内部的引线通过密封过渡结构(通常采用玻璃或陶瓷烧结密封)引入接线腔,此结构必须能承受隔爆压力并防止内部爆炸传出。
- 接线腔本身是一个标准的隔爆外壳,具有符合要求的接合面、紧固件和电缆引入装置。
隔爆认证的关键测试与评估
| 测试项目 | 测试标准与目的 | 重点关注点 |
|---|---|---|
| 外壳耐压试验 | GB 3836.2 | 验证金属护套和接线腔的机械强度,确保能承受内部爆炸压力。由于加热管细长,需特别关注其抗弯和抗变形能力。 |
| 温度测试(核心项目) | GB 3836.1 | 测量加热管在额定电压、额定功率下,以及在认可的超温条件(如散热不良)下,其金属护套表面的最高温度。该温度必须低于产品标称的温度组别(如T3≤200℃,T4≤135℃)。 |
| 接线腔不传爆试验 | GB 3836.2 | 验证接线腔的隔爆性能。 |
| 绝缘性能测试 | GB 3836.1 | 测试冷态绝缘电阻和介电强度,验证氧化镁粉的绝缘质量及密封结构的可靠性。 |
| 引线密封结构强度测试 | GB 3836.1/2 | 对玻璃/陶瓷烧结处进行压力或拉力测试,确保其机械牢固性。 |
确保安全的系统配置:超温保护与安装要求
防爆认证不仅针对加热管本身,也对其安全使用提出要求:
- 必须配备独立的超温保护:由于加热管是纯耗能元件,一旦介质断流或干烧,温度会急剧上升。因此,在产品说明书中必须强制要求用户配备温度传感器(如热电偶)和温度控制器,实现超温连锁切断电源。认证机构会评估此保护系统的可靠性。
- 明确的安装和使用条件:证书或说明书会明确规定加热管的浸入长度、安装方向、介质流速要求等,这些条件直接关系到其表面温度。用户必须严格遵守。
- 材质兼容性:需确认护套材质与被加热介质的化学兼容性,防止腐蚀导致护套破损。
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我们深谙高热功率设备防爆认证的难点:
- 热仿真与设计优化:在样品制作前,我们可以协助进行热力学仿真分析,优化发热丝布局、护套直径、填充料导热系数等参数,从设计上确保表面温度满足目标组别要求,避免样品因温升过高而反复修改。
- 工艺指导:提供氧化镁粉填充密度控制、烧结工艺等关键制造环节的建议,提升产品一致性和可靠性。
- 保护系统配置咨询:指导客户设计合理的温控系统方案,并准备相应的技术文件,以满足认证机构对系统安全的要求。
- 应对严苛测试:我们熟悉温度测试的各种工况模拟方法,能指导企业准备符合测试要求的样品和辅助装置,确保测试结果准确有效。
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