Приложение 5 (обязательное). Методика испытания материалов на фрикционную искробезопасность

Приложение 5
(обязательное)

Методика испытания материалов на фрикционную искробезопасность

1. Испытания материалов и отдельных сборочных единиц электрооборудования на искробезопасность производятся на установках с падающим грузом, с вращающимся диском или других, позволяющих воспроизводить (моделировать) реальные процессы искрообразования во взрывоопасных смесях заданного состава.

2. Моделирование процесса искрообразования на установке с падающим грузом для заданной пары материалов обеспечивается формой поверхности груза (цилиндр, конус, сфера), энергией и относительной скоростью перемещения деталей в момент соударения. Энергия соударения определяется высотой сбрасывания и массой груза

, (1)

где m - масса груза, кг;

h - высота сбрасывания, м.

При испытаниях масса груза и высота сбрасывания, определяющие относительную скорость перемещения деталей в момент соударения, должны быть равными наибольшим значениям, которые могут иметь место в реальных условиях.

Моделирование процесса искрообразования на установке с вращающимся диском для заданной пары материалов обеспечивается формой трущихся поверхностей деталей, относительной скоростью скольжения и усилием прижатия трущихся деталей для механизмов с амортизаторами.

Скорость скольжения определяется по формуле

, (2)

где f - число оборотов вращающегося элемента, об/мин;

d - диаметр трущейся вращающейся детали, м.

3. При испытаниях на фрикционную искробезопасность интенсивно окисляющихся материалов оболочек или отдельных сборочных единиц электрооборудования применяются следующие газовоздушные смеси:

для взрывозащищенного электрооборудования групп I и IIА (5,5-6,5)% ;

для взрывозащищенного электрооборудования групп IIВ и IIС (10-13)% .

4. Определение поджигающей способности фрикционных искр, образующихся при трении или соударении алюминия и его сплавов без защитных или с защитными покрытиями со ржавой сталью, а также фрикционных искр трудно окисляющихся материалов оболочек проводится в горючих смесях:

для взрывозащищенного электрооборудования групп I и IIА (6,5-7,5)% ;

для электрооборудования групп IIВ и IIС (17-20)% .

5. Определение воспламеняющей способности фрикционных искр производится статистическим методом. Вероятность воспламенения определяется как отношение числа поджиганий к числу соударений

, (3)

где m - количество поджиганий;

n - количество сбрасываний груза.

Число соударений на установке с вращающимся диском подсчитывается по формуле

, (4)

где f - число оборотов вращающегося элемента, об/мин;

k - число соударяющихся элементов на вращающемся механизме;

- общее время работы механизма.

За одно соударение при непрерывном трении принимается путь скольжения, равный 0,5 м.

6. Оценка безопасности фрикционных искр производится одним из следующих методов.

Оценка фрикционной искробезопасности деталей электрооборудования, подвергающегося одиночным ударам, способом добавки кислорода. Метод применяется при оценке поджигающей способности активно окисляющихся частиц (например, из сталей) при энергии соударения, скорости скольжения, форме поверхностей деталей, моделирующих процесс искрообразования.

Проводится 10 опытов в горючих средах по п. 3 и 32 опыта в этих же средах, обогащенных кислородом до (250,5)%. Фрикционные искры считаются безопасными, если:

в 10 опытах в горючих средах по п. 3 не произошло ни одного поджигания;

в 32 опытах во взрывоопасных средах по п. 3, обогащенных кислородом до (250,5)%, произошло не более 8 поджиганий.

Материалы, выдержавшие эти испытания, безопасны для применения в соответствующих частях оболочек взрывозащищенного оборудования.

Оценка фрикционной искробезопасности деталей электрооборудования, подвергающегося одиночным ударам, способом изменения энергии соударения.

Метод применяется при испытании пар материалов, в результате соударения которых не образуются активно окисляющиеся частицы или в случае соударения которых протекают экзотермические реакции между их химическими элементами (например, термитная реакция между алюминием и окислами железа).

Проводится 32 опыта при максимально допустимой скорости перемещения и увеличенной в два раза энергии соударения. Фрикционные искры считаются безопасными, если во взрывоопасных смесях по п. 4 не произошло поджиганий.

Материалы, выдержавшие эти испытания, безопасны для применения в соответствующих частях оболочек взрывозащищенного оборудования.

Оценка безопасности фрикционных искр, образующихся в результате ния# и быстро чередующихся ударов деталей электрооборудования, способом добавки кислорода.

Проводится 16000 соударений при максимально допустимой скорости перемещения, усилии прижатия к форме трущихся поверхностей, моделирующий процесс искрообразования в горючих средах по п. 3 и 16000 соударений в этих же смесях, обогащенных кислородом до (250,5)%. Фрикционные искры считаются безопасными, соли при максимально допустимых скорости перемещения и давлении:

при 16000 соударениях во взрывоопасных смесях, приведенных в п. 3, не произошло ни одного поджигания;

при 16000 соударениях во взрывоопасных смесях по п. 3, обогащенных кислородом до (25"0,5)%, произошло не более 8 поджиганий.

Материалы, выдержавшие эти испытании, безопасны для применения в соответствующих частях оболочек взрывозащищенного электрооборудования.

7. По усмотрению испытательной организации опыты в горючих смесях без обогащения кислородом могут не проводиться.

Если в результате ранее проведенных испытаний материалов (покрытий) и отдельных сборочных единиц электрооборудования на фрикционную искробезопасность установлено, что обеспечивается фрикционная искробезопасность, то повторные испытания могут не проводиться.