防爆外殼爆炸測試面面觀系列 | (一) UL 1203 爆炸測試
本文作者//UL 工程部 Lily Tsai 
與一般環境的產品相當不同，防爆外殼類產品因為不同的標準有不同的結構要求之外，還有不同的測試要求，尤其是作為防爆外殼產品認證重要項目的爆炸測試，很難就以一個測試囊括所有標準的測試要求，各標準對爆炸測試的樣品準備也相當不同。
在外殼類防爆產品認證中，最重要的「產品文件審查」正是：接合面結構審查 (回顧有關接合面的文章：[之一] Flat Joint 與 Rabbet Joint、[之二] Thread Joint、[之三] Cemented Joint)。接合面與其他基本結構要求皆符合標準要求後，製造商即能開始準備樣品進行下一階段的測試。 我們將以系列文章的方式，分別透過三篇文章介紹爆炸測試 ── 其亦是外殼防爆的代表性測試之一。此正也回應諸多客戶透過我們的 HazLoc News Lens 期刊中的《專家給問》專欄、及過去我們所舉辦的研討會中，所高度表示想了解更多有關標準如何要求的內容暨章節。 按所需認證類型的不同，外殼類防爆產品使用的標準也不盡相同。以下快速予以參照：
- 美規非馬達類產品：依據 UL 1203 標準；
- 美規馬達產品：依據 UL 674 標準；
- 國際與歐規 IECEx/ATEX：參照 IEC 60079-1。
此一系列主題，我們將由 UL 1203 展開標準裡對爆炸測試的樣品準備與測試流程等相關說明。
爆炸測試基本概念
UL 1203 標準的爆炸測試 (Explosion Test)，是將樣品內部與外部所處的空間，都先依產品欲使用環境填充灌滿爆炸性氣體後 (如下表所示的對應氣體)，使用火星塞點火，在引燃爆炸內部測試氣體時，測試外殼必須要能承受爆炸壓力，同時接合面必須能具備有效阻擋火焰傳導至外部的能力：
依產品結構所需準備爆炸測試特殊樣品
對於一般金屬外殼，客戶在準備製作爆炸測試的樣品時，須依產品結構特別注意以下幾個製作測試樣品事項：
若是非金屬外殼或金屬外殼上的非金屬的接合面部分，爆炸測試評估時除了樣品需要經過以上縮短接合面、增加間距以外，還需要額外考慮經過 100 次爆炸測試，以及加速老化、化學蒸氣腐蝕、UV 測試等評估。而這也是非金屬外殼在外殼防爆類產品較為稀少的原因。
依產品使用環溫所需增加考慮爆炸測試評估項目
而當產品宣告環溫若是低於 -25°C，或高於 60°C 時，在今年一月底最新版的 UL 1203 更新後，共有以下測試選項：
- [低於-25°C]：除了原來既有的宣告在低溫做爆炸測試之外，更新版可允許製造商亦能選擇在室溫測試後，將當得到的壓力值如下公式換算當量的壓力 (使用於水壓耐壓測試的基本壓力)：
- [高於60°C]：除了室溫的測試外，今年一月所更新的版本亦增列需要加做下列測試，以評估高溫時接合面是否依然維持有效阻擋火焰傳導至外部：
- 在宣告的高溫加測爆炸測試；或
- 在室溫加做預壓爆炸測試：使用將原本爆炸性氣體乘上下表 (UL1203 Table 21.3A) 測試參數的倍數做預壓之爆炸測試；或
- 在室溫加做使用依下表 (UL1203 Table 21.3A) 之爆炸性氣體 (但不須預壓) 的爆炸測試，測試樣品需要依表中參數增大間距 (gap)。若為本來爆炸測試樣品就須加大間距的結構 (如使用在Group A & B 的各式接合面)，須注意是本來要加大的幅度再乘上此對照表的參數。
產品標示設計尺寸與樣品尺寸的對應
以上我們提到許多與接合面長度與間隙的樣品要求，特別說明的是因為接合面的尺寸對測試結果影響甚大，須確實以最嚴格的情況 (最短間距、最大間隙)，在防爆外殼量測樣品時會特別注重公差標示，舉下圖為例，若以最簡單不須要修改長度與間距的測試樣品而言，則測試樣品提供的接合面長度不能大於 W-0.1mm，間隙不能小於c+0.1mm。 另外，外殼最小厚度 (min. thickness, t) 也是重要標示/量測尺寸；同樣地，當標示尺寸為 t 時，提供的測試樣品厚度在下圖的公差範例情形下，外殼最小厚度位置的量測值將不能大於 t-0.1mm。 
結語
與一般環境的產品相當不同，防爆外殼類產品因為不同的標準有不同的結構要求之外，還有不同的測試要求，尤其是作為防爆外殼產品認證重要項目的爆炸測試，很難就以一個測試囊括所有標準的測試要求，各標準對爆炸測試的樣品準備也相當不同。在本系列接下來的兩篇文章，我們將會說明其他標準的要求，以幫助製造商能夠有更多的掌握度。 也特別提醒，製造商申請過程當中需要注意正確的申請標準與產品使用環境與環溫範圍，了解產品對應的測試樣品要求，才能準備出正確的測試樣品；另外，了解實際生產尺寸與測試樣品尺寸所對應到的標示範圍影響，能夠配合正確提供、即時更新的能力，就能夠讓認證的流程更加順利。
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