防爆產品扣件要求之二 ── 用於”d”耐壓防爆外殼的要求 (IEC 60079-1)
本文作者//UL 工程部 Lily Tsai
承《防爆產品扣件要求之一 ── 通則 (IEC 60079-0)》一文，我們提及了當外殼有需要組裝、開啟、調整的位置時，會使用到「扣件」，而這些扣件在防爆環境中，常常也是為了要滿足特定防爆的防護方式而被使用 —— 因此我們將其定義為「特殊扣件」。在 IEC 60079-0 標準中，規範了特殊扣件的結構一般性要求，包含螺紋/螺絲/螺帽的類型、固定鎖附深度、孔位公差…等等。在這之中，防護方式 ”d” 耐壓防爆外殼正是一種最常看到這些特殊扣件被應用的產品設計。本文將以 IEC 60079-1 標準為本，更進一步說明耐壓防爆外殼產品中，若要使用到扣件必須注意的進一步要求與規範。
扣件的材質要求
事實上，在 IEC 60079-0 標準中僅要求扣件的材料與外殼材料相容性，且也要有考慮不同金屬搭配時的電位差所造成的電化學腐蝕、以及非金屬外殼螺孔選用適合的型態⋯等考量即可。
然而當我們涉及了 IEC 60079-1 的標準時，則會發現其中規定了在 ”d” 耐壓防爆外殼，將明確規範：不得使用塑膠與輕金屬的材質。
扣件頭部的規定
以下可看到在不同 Group 的使用，會有不同的要求：
- Group II 的使用：符合 IEC 60079-0通則中的特殊扣件要求。
- Group I 的使用：除了要符合 IEC 60079-0 通則中的特殊扣件要求外，還有必須為了防止扣件的螺絲/螺帽頭部受到撞擊所衍生的危險，所以將要求扣件頭部必須進行「遮蓋」設計，或要有設置藏在反鑽的孔洞設計，或其他設備本來就應有的構造予以保護之。
扣件的應力與固定要求
螺釘與螺帽有其匹配的降伏應力 (yield stress)，而該降伏應力應符合製造商的宣告，然後在執行申請防爆認證的型式試驗時，使用此應力在該等級的扣件上，然後依下列二擇一的方式，讓使用者得以知道此匹配的等級或應力：
- 在產品上標示 “CAUTION – USE FASTENERS WITH YIELD STRESS ≥ (測試時使用的應力)”
- 將螺釘與螺帽的等級或降伏應力，宣告在 IECEx 證書的 specific condition of use
螺釘與螺帽的等級和降伏應力的對應，在 IEC 60079-1 的＜附錄 F＞中有可供參照的表格。
而若使用螺樁 (stud)，則還要再以焊接或鉚釘固定等方式，做到永久固定於外殼上。
當 ”d” 耐壓防爆外殼上有入電 (entry) 以外的貫穿外殼之開孔 (openings)，那麼這些開孔通常會以上述螺樁與焊接的方式封閉，以使得足以維持其作為耐壓外殼的能力。
扣件的穿透與不穿透外殼壁要求
扣件不應貫穿耐壓防爆 ”d” 外殼的外殼壁，除非該扣件與穿透的外殼壁形成耐壓防爆的接合面，並使用焊接、鉚釘或類似的方式與之形成不可分離的一體。
不過，當結構是不應貫穿的盲孔時，還要進一步要求扣件的對應螺孔底部必須同時符合兩個結構要求：
- 剩餘厚度不小於螺釘或螺樁標稱直徑的 1/3，且最小值不小於 3mm。
- 當螺釘不含墊圈並完全鎖入時，螺釘與螺孔底部間須保留一牙以上的空隙。
扣件用於螺紋式門或外蓋的加固
螺紋式門或外蓋，在 IEC 60079-1 中，將要求須以六角止付螺絲或其他同等的方式確實加固鎖緊。
結語
總結來說，所謂的「耐壓防爆外殼」，就是靠外殼來達成其防爆的效果，因此當為了固定防爆接合面而使用扣件，或是為了功能或製造而做了門、開了孔，在扣件的使用上皆必須格外注意。
而扣件的應用，除了我們曾經探討過的 IEC 60079-0 在危險環境使用時的通則外，另尚須特別注意本文所述的 IEC 60079-1 中對扣件的強度、應力宣告、盲孔外殼剩餘厚度、焊接與螺紋開蓋加固等之進一步規定。製造商亦須同時滿足 60079-0 和 60079-1 標準中的相關要求，才能符合讓扣件提供方便外也亦同時確保耐壓防爆外殼 ”d” 的安全性。
誠如我們一再強調，在防爆安全中，扣件的使用確實扮演牽一髮動全身的關鍵角色。
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持續探索
标签: IEC 60079-1, 耐壓防爆外殼 "d" 防護方式, 防爆產品扣件