工业设备中的材料科学：为工作选择合适的材料
工业设备中的材料科学：为工作选择合适的材料
在工业设备设计中，材料选择至关重要，它直接影响设备的性能、耐用性和安全性，尤其是暴露于极端环境的行业中。在化工、石油和天然气以及制造业等领域，选择合适的材料能够确保设备的使用寿命及其在恶劣条件下的正常运行。本文探讨了材料选择背后的科学原理，以及工程师在为工业设备选择材料时需要考虑的因素。
1. 客户是否可以在增安接线盒上自行开孔并加装螺纹连接（如Gland）？
可以，但要咨询制造商。制造商的使用说明书中会明确规定相关的要求，即在哪一侧开几个钻孔、孔的大小以及孔与孔之间的间隙，以确保稳定性，不过，任何改装工作都是客户自己的责任，必须由客户自己进行测试。
2. 是否可以在增安箱体上 增安箱体上使用 隔爆电缆接头和隔爆堵头隔爆电缆接头和隔爆堵头？
密封性极好的隔爆螺纹电缆接头和堵头可以安装在增安箱体上。根据相关标准，这些部件允许装在增安箱上，但是反过来不允许（即增安接头和堵头不得装在隔爆箱体上）。
不过，装有隔爆的金属螺纹电缆接头和堵头的塑料箱体（增安）必须接地装有隔爆的金属螺纹电缆接头和堵头的塑料箱体（增安）必须接地，以消除任何传递到外壳的电压。
3. 危险区域只能使用低火花工具吗？
根据 EN 1127-1，在摩擦、撞击、打磨或钻孔过程中产生的机械火花是点火源。是否允许使用工具产生火花以及允许的程度取决于相应的保护区域和爆炸性物质的可燃性。在 0 区和 20 区，不得使用任何可能产生火花的工具。
不锈钢工具，如螺丝刀或扳手，在使用时通常只产生一个火花，但不会产生任何爆裂火花或热表面，可在 1 区和 2 区使用。但是，如果在 1 区内存在由 IIC 类爆炸物质（乙炔、二硫化碳和氢）或硫化氢、一氧化碳或环氧乙烷引起的爆炸危险，则不适用于 1 区。在这种情况下，必须采取特别措施防止产生可燃火花。
在 21 区和 22 区，一般允许使用不会产生火花或热表面的不锈钢工具，如果无法保证做到这一点，则必须清除工作场所的所有灰尘沉积物，并用防护罩将其与周围区域隔离开来。此外，在使用工具时必须保持潮湿，以防止灰尘飞扬和产生火苗。
因此，危险区域一般不允许使用低火花工具，但在个别情况下，低火花工具也是可行的，不过，始终需要对操作进行风险评估。
4. 标有气体和粉尘防爆标志防爆标志的设备可以在气体和粉尘同时存在的环境中自由使用吗？
当可燃粉尘、可燃气体或蒸气同时存在时，它被称为混合物，这些混合物的关键特性可能不同于单种物质，IEC 60079-14标准的附录M中就有一些应该考虑的信息。由于实际情况可能非常不同，因此必须进行风险评估以确定合适的措施，因此，既有气体防爆又有粉尘防爆认证的设备不一定能在混合工况下使用。
但是也不是说完全不行。例如，在没有粉尘堆积的环境里，设备的温度等级就是纯粹由气体环境决定的。然而，粉尘沉积会提高外壳或所安装设备的表面温度，从而增加爆炸危险。对于暴露在混合环境中的隔爆外壳，隔爆结合面处可能会有粉尘沉积，在内部爆炸时可能会以热颗粒形式喷出，从而造成点燃危险，因此，在混合混合物环境中使用防爆装置时，需要进行特别评估和检查。
5. 防爆保护是否仅由外壳决定？
外壳对大多数类型的保护起着决定性作用。例如，在密封外壳（Ex d）中，爆炸可能发生在外壳内部，但由于外壳的存在，爆炸不会传到外部。在正压箱体（Ex p）中，会产生超压，这可确保爆炸性气体或粉尘不会渗入外壳。
然而，我们必须考虑设备的功耗。如果设备安装了太多的组件，外壳可能会变得过热，自身便成为点火源，因此，防爆保护不仅由外壳决定，还由安装的组件决定。
不过，也有一些保护类型不完全由外壳决定。例如，具有增安（Ex e）保护类型的设备中的元件也必须获得Ex e认证。
