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隔爆型氧化锆外壳的研制

1概述

某厂国产LZRM型氧化锆变送器在市场销售过程中，得到用户反馈，目前国内市场对隔爆产品有一定要求。针对这种情况，决定开发隔爆型氧化锆。

2技术指标

防爆标志：ExdⅡBT4；环境温度：-10～-40℃；模拟输入信号：4～-20mA；氧含量测试范围：0～-2……50vol%02；重复性：满量程的±5%；精度：满量程的±5%；盲区：0～-0.3vol%02；继电器输出信号：3点，常开．250VAV2A；电源：AC220V±10%；隔爆外壳防护等级：IP54；隔爆密封引入装置：防爆合格证号为：TB00AEX1034U；电缆布线引入装置：NPT电缆接头，防爆合格证号：GYB01133U可使用在1区的危险场所。

3设计思路

爆炸性环境的防爆电器设备的通用要求：

①防爆外壳的材料可用抗拉强度不低于117.6N∕mm2。含镁量不大于0.5%的轻合金；②隔爆结合面须有防锈措施，如电镀，磷化，涂204-1防锈油即可；③螺纹隔爆面的精度不低于3级，螺距须不小于0.7mm，最小拧人深度为6mm；④平面隔爆面的长度在9-25mm之间，表面粗糙度值须不超过6.3μm。根据我厂工艺设备条件我们选择ZL104、ZL204作为防爆外壳材料，对螺纹隔爆面和平面隔爆面进行磷化后涂204-1防锈油。规定螺纹精度为6级，螺距为2mm，拧人深度为8mm。平面隔爆面长度在9-20mm之间，表面粗糙度值为1.6μm。经市场调研，咨询认为同类产品为1个腔体的设计不能满足我国用户的要求，并且1个腔体的结构对电缆引入装置的要求很高，实验项目繁琐，所以决定采用2个腔体的结构，Ⅰ腔为仪表腔，Ⅱ腔为端子腔。在选用Ⅰ、Ⅱ腔之间的隔爆密封引入装置时，为了节省空间，减少Ⅱ腔的体积以及不另设隔爆端子（不用考虑对隔爆端子的各项要求），选用了直接带接线端子的隔爆密封引入装置（已取得我国仪器仪表防爆所认可），既减少了Ⅱ腔的体积，降低了成本，也降低了隔爆试验检验的繁琐程序，提高了可靠性。

由于采用了2个腔体的设计结构，所以对外部电缆引入装置无特殊要求，采用了标准的NPT电缆引入装置，3个1/2NPT，1个3/4NPT，其中3/4NPT用于引入检测器到变送器的6根信号线，3个1/2NPT分别用于引入电源线，模拟输出线4～-20mA）。冗余备用（不用时用闷头堵住）。

在考虑隔爆外壳壁厚时，按照隔爆产品标准的要求将厚壁定为15mm，个别由于螺纹隔爆面啮合扣数的要求将壁厚定为15-20mm。

镀钛由于该隔爆壳体外壳防护为IP54，故对盖一，盖二的密封措施有一定的要求，另外在作隔爆外壳静压测验时，对密封圈也有一定要求，水压试验中多次出现连续漏水的不合格现象，使我们对所采用的密封圈的材质，尺寸以及密封槽的尺寸提出疑问，经多次试验，改变壳体上密封圈槽的尺寸，将密封圈从φ5.7mm改到φ7mm，材质从丁晴橡胶改为硅橡胶，最终使问题解决。图)为产品的外观结构。

1.防爆外壳2.视窗盖3.1/2NPT电缆布线引入装置4.3/4NPT电缆布线引入装置5.端子盖6.铭牌7.警告牌8.氧化锆氧分析变送器

4问题及措施

总结课题设计，生产施工中的一些问题经验，在今后生产中还应注意以下几个问题：①砂铸件的材质必须是ZL104，对铸件的铸造质量有一定要求，不能有大量气孔，沙眼。为确保加工面上没有气孔沙眼，应要求铸造厂家不要在加工面附近设浇注口。②由于“盖一”是螺纹隔爆面，故对螺纹的加工精度要严格要求，有效啮合扣数不得少于6扣。③“盖二”平面隔爆面的表面粗糙度必须严格符合图样要求。④“盖一”及“盖二”的密封圈必须是硅橡胶。

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