防爆外殼接合面評估面面觀 ── Thread Joint

本文作者//台灣工程部 Sara Chu

防爆接合面的評估，是外殼類防爆的重點項目，因此製造商在將產品送測之前，必須先滿足此結構要求。繼前期介紹 Flat Joint 與 Rabbet Joint 兩種接合面，本期則聚焦 Thread Joint，其多出現在防爆殼蓋，配線開孔或安裝在外殼上的按鈕或開關處，而螺牙的形式主要有兩種：錐形螺牙與平行螺牙。

在前幾期，我們曾就 Class I 氣體外殼防護結構要求的重點項目 ── 接合面評估，帶出 Flat Joint 與 Rabbet Joint 兩種接合面 (欲探索此文點此)，本期電子報持續談到在防爆安全環節中萬不可忽視的接合面評估議題，帶領聚焦該如何應用另一種結構：Thread Joint，同時探索那些對應的要求能讓防爆產品在設計上更安全有保障。

Thread Joint 的粗步定義

在正式開始前，首先就以下兩個圖示辨識何者為 Thread Joint？

提示：
【上左圖】是靠螺絲將外殼與蓋子鎖緊固定
【上右圖】是外殼與蓋子以內外螺牙配合鎖定

依據提示，右圖示才屬於 Thread Joint ── Thread Joint 多出現在防爆殼蓋，配線開孔或安裝在外殼上的按鈕或開關處，而螺牙的形式主要有兩種：錐形螺牙與平行螺牙。

兩種螺牙的 Thread Joint 要求

錐形螺牙 (NPT 螺紋) 要求包括：

  1. 螺牙型式符合美國國家標準管螺紋通用標準 ANSI/ASME B1.20.1 的要求
  2. 牙距 (Pitch) 大於 0.9mm
  3. 提供互鎖內外螺牙數要大於 5 牙
  4. 有頭的螺絲 (像六角頭螺絲) 螺牙長度不可以小於 L4
  5. 公母螺牙配合度公差 (Class of fit) 要求

平行螺牙 (Matric 公制螺紋) 要求包括:

  1. 螺牙型式符合 ISO General Purpose Metric Screw Threads
  2. 牙距 (Pitch) 大於 0.79mm
  3. 互鎖牙數至少大於 5 牙 (依據內容積與牙距不同，會有不同要求)
  4. 公母螺牙配合度公差 (Class of fit) 要求

上述螺牙配合度公差 (Class of fit) 可參考如下：

Class of fit
           最少互鎖牙數                 英制             公制      
6 3 (6g/6H)
7 2 (6g/6H)
8 1 (6g/6H)

NPT Thread Joint 的額外結構要求

在此必須特別一提的是，美規配線系統中，電源線皆是走在金屬管 (Conduit) 內部，所以防爆外殼上會為了鎖金屬管 (Conduit) 而開一個母螺紋的開孔。這類防爆外殼上的母螺紋會有一個特殊的要求：須使用校準過的塞規來量測 (如下圖 A)，且鎖入的牙數要從 L1 到 L1+3.5 圈內，而非 ANSI/ASME B1.20.1 中要求的 -1 到 +1 圈範圍內 (如下圖 B)。這個部份常為製造商所忽略的細節，敬請務必注意！

圖 A：塞規

圖 B：ANSI/ASME B1.20.1，L1-1 到 L1+1 圈

結語

螺牙的配合是機械製程中常使用的接合方式，也是防爆外殼裡有明確、易依循結構要求的防護方式。

本期介紹的防爆外殼所使用的兩種螺牙要求，及其對應螺牙形式標準、牙距、牙數、配合公差…等列舉，更重要的是提供常見外殼防爆申請裡需使用到塞規的量測說明。我們希望能夠幫助製造廠商更清楚掌握如何在結構上達成防爆外殼的其中 Thread Joint 之應用，並搭配其他防爆技術或其他接合面，更有效掌握產品開發。

總結來說，防爆接合面的評估，是外殼類防爆的重點項目，因此製造商在將產品送測之前，必須先滿足此結構要求。

無論在何種標準要求下或防爆環境下，「外殼類防爆」往往都會被視為防爆技術的核心項目。歡迎立刻聯繫 UL 了解更多資訊。敬請聯絡台灣業務部陳小姐 (Tracy Chen)//T: 886.2.7737.2772 / E: Tracy.Chen@ul.com。

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