隔爆型設備針對低溫流體溫度的測試考量
標準聚焦
用在易爆環境的防爆設備，在進行溫度測試時，外部冷/熱源的考量至為重要，這點對於幫浦類的隔爆型 “Ex d” 設備亦然。為使業者對於標準要求有清晰輪廓，我們特以本文釋疑。
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作者：UL Solutions 能源暨工業自動化事業部‧石油與天然氣及危險區域 (HazLoc) 資深專案工程師 Tony Tao
一般來說，幫浦 (pump) 類產品是透過馬達帶動流體的轉動來完成流體的輸送，其主要的組成包括了葉輪、泵殼和軸封裝置。在幫浦運轉的過程中，馬達是有機會接觸到流體，無論是間接或直接。由於流體的溫度變化範圍極大，特別在高溫時，立刻就會使馬達運轉溫度受到很大的影響，只是若是在低溫環境下，則馬達的運轉表現又會如何呢？
流體溫度是溫升測試不可忽略考量
假使隔爆型 “Ex d” 的設備在正常運轉時會與獨立的外部冷卻源直接或間接接觸，如流體溫度為 -197°C 的一些液體，我們參照用在易爆環境之外殼防爆 “d” 所採用的標準 ── IEC 60079-1:2014 (Explosive atmospheres – Part 1: Equipment protection by flameproof enclosures “d”) 的要求，則低溫環境下的參考爆炸壓力測試是根據最低環境溫度 Ta 確定。
而針對上述的幫浦馬達，我們是否必須在確定參考爆炸壓力時，還應該額外考慮流體溫度對設備的影響？
在易爆環境通則標準 ── IEC 60079-0 (Explosive atmospheres – Part 0: Equipment – General Requirements) 的 5.1.2 章節，即要求所有設備都應考慮外部熱源和冷源，這些通常會被視為對溫升測試十分關鍵的因素，只是當進行其他測試，亦不能排除外部的熱/冷源。
再進一步解讀 IEC 60079-1 標準要求，我們可以發現針對隔爆型產品，事實上是沒有排除前述的 IEC 60079-0 對溫升測試考量冷熱源之要求。按照 IEC 60079-1 的 15.2.2 章節規定，較低的環境溫度 (-20°C以下) 確實會影響參考壓力，因此在援用 IEC 60079-1 標準以確定參考爆炸壓力時，即須同時考慮流體溫度對設備的影響。
IEC 60079-1:2014 表格 7 則進一步明確支持這個立場，該說明為：「應考慮隔爆外殼內溫度可能遠低於環境溫度的情況。」
IEC 60079-1:2014 表格 7
| Minimum ambient temperature (最低環境溫度) °C |
Test factor (測試係數) |
| ≥ –20 (see Note) ≥ –30 ≥ –40 ≥ –50 ≥ –60 |
1,0 1,37 1,45 1,53 1,62 |
注意：
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當在額定最低環境溫度下，試驗氣體是液體狀態並保持不可燃的狀態時，使用的試驗溫度應改為測試氣體保持氣態的最低溫度。
原文可參考 ExTAG DS 2022/002 號決議文，該決議是由 UL Solutions 在 2022 年提出，並經 IECEx 各認證機構表決同意後刊登在 IECEx 官方網站。
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註：本文為參考之用，若對文章描述或內容有爭議，敬請參考本文的原文出處或聯絡我們。
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