在防爆设备的外壳尤其是隔爆外壳上,大量使用螺栓作为紧固件固定各个部件,当这些紧固件对防爆型式有重要影响时,标准中将其规定为特殊紧固件,并有相应的要求。相关的要求主要如下:
通用要求,对普通的紧固件,在GB/T3836.1-2021的9.1中,要求:
1、对保证专用防爆型式或用于防止触及裸露带电零件所必须的紧固件,应只能用工具(如钥匙、螺丝刀或扳手)才能松开或拆除。
2、如果紧固件材料适合于外壳材料,含铝、镁、钛或锆的金属的外壳用紧固螺钉可用铝、镁、钛、锆或非金属材料制成。
运行中为调节、检查或其他操作而要求打开的盖子或紧固螺孔,只有螺纹形状适合于外壳材料时,才能在外壳材料上攻螺孔。
螺栓的要求,对特殊紧固件,还需要满足GB/T3836.1-2021的9.2、9.3,以及GB/T3836.2-2021的11中相关要求。具体如下:
螺栓或螺母应符合GB/T 5782、GB/T 5783、GB/T 6170或GB/T 70.1、GB/T70.2、GB/T 70.4或GB/T 2672的要求,对于内六角螺栓应符合GB/T 77、GB/T 78、GB/T79或GB/T 80的要求。如果采用其它形状的螺栓或螺母,需要在防爆证号增加标志“X”,并在使用条件中进行详细规定,并说明紧固件只能用相同的新品更换。
各标准所对应的螺栓或螺母形状如下,这种螺栓是目前使用最多的螺栓,该螺栓的特点是螺杆只有前端为螺纹,靠近螺栓头部无螺纹。在计算螺栓的拧入深度时,需要关注实际有效的螺纹长度。
这种螺栓在防爆产品上使用得相对较少,因为全螺纹螺杆在紧固隔爆接合面时并无优势,后半部的螺纹并没有使用到。
这几种内六角螺栓由于结构紧凑,拧动时需要的空间小,在对体积或使用场所狭小的设备上使用得比较多。
I类设备上的紧固螺栓,特别是隔爆外壳上从外侧装配的特殊紧固件,由于正常使用中易受机械损坏而使防爆型式失效。在标准中要求其头部具有护圈或沉孔保护,或通过结构内在保护。护圈的形状可为全封闭的圆环形或有开口的U形,通常,在螺栓拧紧后,螺栓头部不高于护圈或沉孔。
紧固件与相关孔的特殊要求,GB3836.2-2010第11.5条对于隔爆外壳及其紧固件与相关的孔有明确要求:“紧固件不应穿透隔爆外壳壁,除非它们与壳壁构成隔爆接合面并且与外壳不可分开,例如使用焊接、铆牢或其他等效方法”。隔爆外壳及其紧固件与相关的孔装配型式,主要分为两种:
1、外法兰型式隔爆外壳:隔爆外壳紧固件在设备壳体外侧法兰(平面接合面)开孔,该平面接合面紧固件孔的两侧均不与腔体内部贯通,不构成隔爆设备的外壳壁,紧固件与孔需满足GB 3836.1-2010第9.3条螺纹啮合深度、公差和间隙等要求即可。
2、内法兰型式隔爆外壳:设备壳盖法兰与壳体内侧法兰形成平面接合面防止腔体内侧与外侧贯通,该平面接合面构成隔爆设备的外壳壁,因此该接合面装配紧固件需满足GB3836.2-2010第11.5,11.6,11.7条:紧固件不应穿透隔爆外壳壁;对于不穿透隔爆外壳壁的螺孔或双头螺栓孔,隔爆外壳壁的剩余厚度应至少是螺栓或双头螺栓直径的三分之一,最小为3mm;当螺栓不带垫圈被完全拧入到隔爆外壳壁的盲孔中时,在孔的底部因至少保留一整扣螺纹的余量。如下图所示设备中壳体内侧法兰(平面接合面)紧固件孔穿透设备壳体,不符合标准要求。