安全第一

当我们想到爆炸或者火灾风险较高的行业和情景时，我们一般会想到海上石油和天然气生产，或每天都输送大量汽油的加油站。但是，还有更多的情况下可能出现易燃或可能引发爆炸的液体、气体、蒸气或粉尘云，并带来严重的安全性担忧。从涂料和油墨制造商、化学和医药行业，直到粮食筒仓和研磨产品的仓库，再到化肥制造和污水处理设施等社会分工中不那么光鲜的部分，期间都存在着一个风险，即易燃或易爆物品遇到电气设备产生的火花将产生反应，并造成一次严重的安全事故。因此设计工程师与声誉卓著的供应商合作，去使用基于最高标准元器件开发安全、高效的设备是至关重要的。

当然，在当前的经济环境中，元器件和零部件的成本是任何一位预算有限的设计工程师需要考虑的重要因素。从质量和价格来看有很大的选择范围，如可从通常用于诸如海上石油钻井平台等现场极高可能有可燃性气体的0级危险区域(Zone 0)的高端金属连接器，到通常在诸如粮仓和磨坊等在工艺出错情况下短时间暴露在有风险的可燃性气体的2级危险区域(Zone 2)中使用的低成本塑料连接器。

无论需要危险区域设备的场景是什么，以及什么样的风险等级，目前欧盟等对所有设计用在危险环境中使用的设备都已立法监管，以确保工人在危险的工作环境中工作时得到充分的保护。大家在2006年看到了欧盟的ATEX指令，是欧盟为监管专为危险区域内使用而设计的设备的严格条件的框架。

在零部件或成品设备能够在危险区域内部署之前，它必须通过由ATEX指令揭示的严格的测试标准。

对于一家要获得型号批准电气设备制造厂商，所有的设备和零部件都必须通过严格的测试。通常，测试过程中最艰难的步骤就是评估材料，以确保它们在极端温度条件下的仍然完整性。这个测试阶段并不是一个简单的通过或失败的测试，所有的元器件都要进行评估，以确保它们从零度以下到极度高温的巨大温度范围内都保持完整并发挥作用。

通常情况下，冷冲击测试是一个更具挑战的测试，许多材料如热塑性材料往往表现良好，在高温下保持完整，但在零度以下就会变的特别脆弱。许多设计工程师面临的挑战是从有限的耐用和柔韧材料中选择同时与他们现在使用的模具和注塑机兼容的材料。Bulgin发现聚酯材料的高强度特别高适合设计用于危险区域的设备的零部件，这种材料往往在较低温度下不会变脆，同时在极高温度时也保持其性能和完整性。

和危险区域设备使用的元器件政府监管一样，ATEX指令包含的严格标准也扩展延伸到连接器系统的所有部分，包括附件和其他部件。例如，在连接器没有成对连接的情况下，密封帽经常被用来维持密封完整性时。使用聚碳酸酯来制造密封帽是一个很好的选择，因为它在极端冷热温度范围的冲击试验表现特别好，很容易达到ATEX指令中规定的标准。

设计工程正在演化为一种纪律，我们看到标准随着新一代的工程师的不断创新和不断为危险区域的设备寻找新的应用，在高效的性能和成本的考量这之外，安全性是业界和公众关心的一个关键问题。设计工程师与有着丰富经验的客制化设计咨询公司共同合作，将会发现开发用于一系列危险区域设备的元器件和定制工程解决方案。
 

作者：Dave Ferry
简历：Dave是Elektron Technology旗下Bulgin品牌的设计工程师，作为环境密封产品、电源连接和电路保护方面的专家，讨论工程师在设计和制造适用于危险地区的设备时所面临的问题。