本文作者//UL 工程部 Tony Tao

在產品的外殼上,當有需要組裝、開啟、調整的位置,我們經常可以看見扣件的使用。然而當我們將這些扣件用在危險環境的時候,是否所有類型的螺絲/螺帽皆能被採用?再者,基於安全性,究竟這些用於危險場所防爆產品的螺絲/帽能否有標準可遵循?抑或標準中對於材質、固定鎖附深度、孔位公差…等等方面有額外要求呢?我們就以防爆產品的通則標準 ── IEC 60079-0 標準為本,逐一說明所有防爆產品若要用到扣件須注意的要求。

扣件的類型與材質搭配要求

在一般環境中,我們常會使用手轉螺絲做為方便開閉固定件的方式之一。不過到了防爆環境,當我們是為了達到防爆的特定防護所需而採用扣件時,或為了防止人員觸及未絕緣的帶電體而採用扣件的情況下,則僅能允許使用螺絲起子、扳手或者鑰匙這樣的專用工具才能鬆脫或拆開,以進一步防止防爆產品在使用中因不慎被開啟,所造成的人身傷害或發生爆炸意外。

不僅如此,由於危險環境的特質,防爆產品尤需慎重考慮扣件選用的材質。若扣件的材料與外殼材料相容 (製造商需要考慮不同金屬搭配時的電位差造成電化學腐蝕),該外殼材料所用之扣件才可以是鋁、鎂、鈦等輕金屬或是非金屬材料所製成。

此外,對於非金屬外殼而言,如果有任何需要在使用中因調整、檢驗及其他操作上的理由而必須開啟的開蓋,固定此蓋的扣件所搭配的螺孔則應該選用適合於此非金屬外殼材料的型態。

特殊扣件

在防爆產品所用的 IEC 60079-0 標準,已將為滿足特定防爆的防護方式而用的扣件定義為「特殊扣件」。舉例來說,如使用螺絲鎖緊防爆外殼的接合面,以達到耐壓防爆外殼 “d" 防護方式火焰路徑的要求。

特殊扣件在螺紋類型、螺紋容許公差等級以及螺絲/螺帽頭部形狀的規格上在標準則有訂出額外要求,包括:

  • 特殊扣件的螺紋應符合 ISO 262 的要求;
  • 螺紋公差等級應符合 ISO 965-1 和 ISO 965-3 的要求;
  • 螺絲/螺帽頭部形狀種類在防爆電機產品上也有限定。種類依各螺絲/螺帽廠家皆有不同中文表示法,請以 ISO 標準為主要選擇依據:

之所以必須依照前述標準規定選用限定的螺絲與螺帽種類,目的正是在確保防爆產品若須進行維修時,得以於無論何地何處皆能買到相同的扣件。

若製造商未能選用上述 ISO 標準的螺絲/螺帽,則須在防爆證書上增加標誌符號 “X",並在具體的使用限制條件中 (specific condition of use) 詳細規定扣件的資訊,來確保維修更換時仍能夠使用與原廠採用的相同扣件。

特殊扣件與其對應螺孔的配合需求

以下所示的《圖 1》與《圖 2》為特殊扣件與螺孔連接的兩種情況示例。在此說明扣件與螺孔間配合的幾個要求:

《圖 1》特殊扣件與搭配螺孔

當特殊扣件是《圖 1》的一般螺栓 (非縮小柄螺栓) 時:

  1. 特殊扣件與螺孔搭配的公差要符合 6g/6H 等級 (ISO965-1 & ISO 965-3)。
  2. 特殊扣件與螺孔鎖附的深度 h 應至少等於特殊扣件的主直徑。
  3. 特殊扣件螺絲頭或螺帽下方外殼開孔的允許間隙 c 不能大於 ISO 273 規定該尺寸扣件的 H13 級 (中等公差)。

《圖 2》縮小柄形特殊扣件螺絲頭下的接觸面圖示

不過假設製造商是選擇使用縮小柄形螺絲做為特殊扣件,則另有其它額外增加要求如下:

  1. 此時螺絲頭下面的孔也要有螺紋,以保證螺絲不脫落,如《圖 2》所示。
  2. 而鑽螺紋的孔的尺寸應保證螺絲頭底與外殼接觸面的接觸面積 X,也有下限值要求。

除此之外,若製造商選用內六角止付螺絲作為特殊扣件,除了螺絲與螺帽互相搭配的公差要符合 6g/6H 等級 (ISO965-1 & ISO 965-3) 以外,還會有要求鎖緊以後不得從螺孔中突出。

結語

當外殼上需要組裝、開啟、調整的位置時,扣件的使用為必須手段。透過本文針對 IEC 60079-0 通則的概略說明,相信相關業者也已經針對防爆產品外殼設計有一個基礎概念。

一般來說,在各種防爆設備防護方式中,通常耐壓防爆外殼 ”d” 使用扣件的機會最多,而外殼開孔位置也跟防護方式緊密相關,因此在 IEC 60079-1 標準,即對扣件有更進一步的規定。換句話說,製造商必須同時滿足 60079-0 和 60079-1 兩本標準中的要求。

扣件的使用對於防爆安全正扮演牽一髮動全身的關鍵角色。我們亦會持續鎖定扣件的要求,聚焦在耐壓防爆外殼 ”d” 使用特殊扣件的要求。

若需更多資訊或需要更多個別諮詢,歡迎立刻聯繫 UL 了解更多。

 

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