GB 3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求.pdf
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GB 3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求
GB3836.12010
可连接到电气设备连接装置上,而不会使防爆型式失效的最大电容。
3.15.2 最大外部电感 maximumexternalinductance L。 可连接到电气设备连接装置上,而不会使防爆型式失效的最大电感。 3.15.3 最大输入电流 maximuminputcurrent 可施加到电气设备连接装置上,而不会使防爆型式失效的最大电流(交流峰值或直流)。 3.15.4 最大输入功率 maximum inputpower P; 可施加到电气设备连接装置上,而不会使防爆型式失效的最大功率。 3.15.5 最高输入电压 maximuminputvoltage U; 可施加到电气设备连接装置上,而不会使防爆型式失效的最高电压(交流峰值或直流)。 3.15.6 最大内部电容 maximuminternalcapacitance C 呈现在电气设备连接装置上的电气设备最大等效内部电容。 3.15.7 最大内部电感 maximuminternalinductance L 呈现在电气设备连接装置的电气设备最大等效内部电感。 3.15.8 最大输出电流 maximumoutputcurrent I。 可从电气设备连接装置上获得的电气设备的最大电流(交流峰值或直流)。 3.15.9 最大输出功率 maximumoutputpower P。 可从电气设备获得的最大功率。 3.15.10 最高输出电压 maximum outputvoltage U。 施加电压达到最高电压时,可能出现在设备连接装置上的最高输出电压(交流峰值或直流 3.15.11 最高交流有效值电压或直流电压maximumr.m,s.a,c.ord.c.voltage U 施加到关联电气设备的非限能连接装置上而不会使防爆型式失效的最高电压。 3.16 外壳enclosure 构成电气设备防爆型式和/或IP等级的整个壳壁、门、盖、电缆引人装置、操纵杆、芯轴和辅
3.17 (爆炸性环境用)设备equipment(forexplosiveatmospheres) 爆炸性环境中作为电气装置的部件或与其有关的包括仪器、附件、组件、元件的总称。 3.18 设备保护级别equipmentprotectionlevel EPL 根据设备成为点燃源的可能性和爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境及煤矿甲烧爆炸性环境所具有 的不同特征而对设备规定的保护级别。 注:可随意选择设备保护级别作为一套装置整体危险评定的一部分建筑软件、计算,见GB3836.15和附录E。 3.18.1 Ma级EPLMa 安装在煤矿甲烷爆炸性环境中的设备,具有“很高”的保护级别,该级别具有足够的安全性,使设备在 正常运行、出现预期故障或罕见故障,甚至在气体突然出现设备仍带电的情况下均不可能成为点燃源。 3.18.2 Mb级EPLMb 安装在煤矿甲烷爆炸性环境中的设备,具有“高”的保护级别,该级别具有足够的安全性,使设备 在正常运行中或在气体突然出现和设备断电之间的时间内出现的预期故障条件下不可能成为点 燃源。 3.18.3 Ga级EPLGa 爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现的预期故障或罕见故障时不是 点燃源。 3.18.4 Gb级EPLGb 爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或预期故障条件下不是点燃源。 3.18.5 Gc级EPLGc 爆炸性气体环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行中不是点燃源,也可采取一些附加保 护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。 3.18.6 Da级EPLDa 爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现预期故障或罕见故障条件下不 是点燃源。 3.18.7 Db级EPLDb 爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或出现的预期故障条件下不是点燃源。 3.18.8 Dc级EPLDc 爆炸性粉尘环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行过程中不是点燃源,也可采取一些附 加保护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。
3.17 (爆炸性环境用)设备equipment(forexplosiveatmospheres) 爆炸性环境中作为电气装置的部件或与其有关的包括仪器、附件、组件、元件的总称。 3.18 设备保护级别equipmentprotectionlevel EPL 根据设备成为点燃源的可能性和爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境及煤矿甲烧爆炸性环境所具有 的不同特征而对设备规定的保护级别。 注:可随意选择设备保护级别作为一套装置整体危险评定的一部分,见GB3836.15和附录E。 3.18.1 Ma级EPLMa 安装在煤矿甲烷爆炸性环境中的设备,具有“很高”的保护级别,该级别具有足够的安全性,使设备在 正常运行、出现预期故障或罕见故障,甚至在气体突然出现设备仍带电的情况下均不可能成为点燃源。 3.18.2 Mb级EPLMb 安装在煤矿甲烷爆炸性环境中的设备,具有“高”的保护级别,该级别具有足够的安全性,使设备 在正常运行中或在气体突然出现和设备断电之间的时间内出现的预期故障条件下不可能成为点 燃源。 3.18.3 Ga级EPLGa 爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现的预期故障或罕见故障时不是 点燃源。 3.18.4 Gb级EPLGb 爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或预期故障条件下不是点燃源。 3.18.5 Gc级EPLGc 爆炸性气体环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行中不是点燃源,也可采取一些附加保 护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。 3.18.6 Da级EPLDa 爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现预期故障或罕见故障条件下不 是点燃源。 3.18.7 Db级EPLDb 爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或出现的预期故障条件下不是点燃源。 3.18.8 Dc级EPLDc 爆炸性粉尘环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行过程中不是点燃源,也可采取一些附 加保护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。
封堵件Exblankingele
与设备外壳分开进行检验,装配在具有防爆合格证的设备外壳上不需要附加条件的螺纹式封
爆炸性粉尘环境explosivedustatmosphere 在大气条件下,可燃性物质以粉尘、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物,被点燃后,能够保持燃 烧自行传播的环境。
爆炸性气体环境explosivegasatmosphere 在大气条件下,可燃性物质以气体或蒸气的形式与空气形成的混合物,被点燃后,能够保持燃烧自 行传播的环境。 3.25 试验用爆炸性混合物explosivetestmixture 用于爆炸性气体环境用电气设备试验的特定爆炸性混合物。 3.26 爆炸性气体环境的点燃温度ignitiontemperatureofanexplosivegasatmosphere 在GB/T5332一2007规定的条件下,可燃性物质以气体或蒸气形式与空气形成的混合物被热表面 点燃的最低温度。 3.27 粉尘层的点燃温度ignitiontemperatureofadustlayer 规定厚度的粉尘层在热表面上发生点燃的热表面的最低温度。 注:粉尘层的点燃温度可根据GB12476.8一2010规定的试验方法测定。 3.28 粉尘云的点燃温度ignitiontemperatureofadustcloud 集尘装置内空气中所含粉尘云发生点燃时集尘装置内壁的最低温度。 注:粉尘云的点燃温度可根据GB12476.8一2010规定的试验方法测定。 3.29 故障 malfunction 设备或元件不能实现预定的防爆功能。 注:本部分中所指的故障可由多种原因造成,包括: 一一设备的一个(或多个)部件或元件的失效; 一外部干垫(例加油主振动电磁忆)
一设计错误或有缺陷(例如:软件出错); 一电源或其他工作干扰; 一操作人员的误操作(尤其是手动设备)。 3.29.1 预期故障 expectedmalfunction 在正常运行中出现的设备损坏或失效。 3.29.2 罕见故障 raremalfunction 已知要发生,但仅在罕见情况下才会出现的故障类型。两个独立的可预见故障,单独出现时不产生 点燃危险,但共同出现时产生点燃危险,它们被视为一个罕见故障。 3.30 最高表面温度maximumsurfacetemperature 在最不利运行条件下(但在规定的容许范围内)工作时,电气设备的任何部件或任何表面所达到的 最高温度。 注1:对于爆炸性气体环境用电气设备来说,该温度可出现在设备内部零部件上或外壳表面,视防爆型式而定。 注2:对于爆炸性粉尘环境用电气设备来说,该温度出现在设备外壳表面,且可包括确定的粉尘层条件。 3.31 正常运行normaloperation 设备在电气上和机械上符合设计规范并在制造商规定范围内的运行状况。 注1:制造商规定的范围包括持续运行条件,例如,电动机在工作周期内运行。 注2:电源电压的变化在规定范围内和任何其他运行容差都属正常运行。 3.32 射频radiofrequencies 3.32.1 平均时间 averagingtime 阅功率平均值的一段时间。 3.32.2 连续发射continuoustransmission 脉冲持续时间大于热起燃时间的一半的发射。 3.32.3 脉冲发射pulsedtransmission 脉冲持续时间小于热起燃时间的一半,但两个连续脉冲的间隔时间又长于三倍热起燃时间的 发射。 3.32.4 热起燃时间thermalinitiationtime 火花释放出的能量积聚在其周围小范围的气体中没有明显热损耗的时间。 注:在小于热起燃时间内,起燃与否取决于火花沉积的总能量。热起燃时间过长时,能量沉积的功率或速率成为起 燃与否的决定因素。 3.32.5 能量threshold energy Z
阅能量thresholdenerg
脉冲式射频发射中,能从接收体获取的单个脉冲的最大能量。
爆炸性环境用电气设备分为I类、Ⅱ类和Ⅲ类
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I类电气设备用于煤矿瓦斯气体环境。 注:I类防爆型式考虑了瓦斯和煤粉的点燃以及地下用设备增加的物理保护措施。 用于煤矿的电气设备,当其环境中除甲烷外还可能含有其他爆炸性气体时,应按照I类和Ⅱ类相应 可燃性气体的要求进行制造和试验。该类电气设备应有相应的标志(例如:“ExdI/IⅡBT3”或 “Exd I / IL (NH,)".
血类电气设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境 Ⅲ类电气设备按照其拟使用的爆炸性粉尘环境的特性可进一步再分类。 Ⅱ类电气设备的再分类: ·ⅢA类:可燃性飞絮; ⅢB类:非导电性粉尘; IⅢIC类:导电性粉尘。 注:标志ⅢB的设备可适用于ⅢA
4.4特定爆炸性环境用
电气设备可接某一特定的爆炸性环境进行试验,在这种情况下相关信息应记录在防爆合格证中并 在电气设备上进行相应地标志。
通常情况下,电气设备便用的环境温度应为一20 设备预计使用在不同于以上环境温度范围时视为特殊情况,标志应包括符号T或Tm和上限或下 竟温度,如果不可行,符号“X”应指明包括上限或下限环境温度的具体使用条件。见29.2e)和表1。 注:环境温度范围可缩小,例如一5℃.Tmb15℃
表1运行中的环境温度和附加标志
5.1.2外部热源或冷源
如果电气设备用物理方法与一个单独的外部加热源或冷却源(如被加热或被冷却的工艺容器或
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道)相连,则外部热源或冷源的额定值应在制造商的使用说明书中进行规定。 注1:这些值的表示方式将根据冷、热源的种类发生变化。对于大体积的设备,通常以最高或最低温度表示就足够。 对于小体积的设备,或导热通过热绝缘材料的热源,可采用热通量表示。 注2:最终安装时须考虑辐射产生的热的影响。见GB3836.15
如果本部分或专用防爆型式标准要求在设备的任何部位测量电气设备的工作温度,则温度测定应 在额定负载情况下,设备处于最高或最低环境温度和最大额定外部热源或冷源时进行。如果要求工作 温度试验,则应按照26.5.1的规定进行。
5.3. 1最高表面温度的测定
5.3.2最高表面温度的限制
5. 3. 2. 2I类电气设备
测定的最高表面温度(见26.5.1)不应超过: 规定的温度组别(见表2);或 规定的最高表面温度;或
测定的最高表面温度(见26.5.1)不应超过:
如果适用,拟使用环境中的具体气体的点燃温度。
表2I类电气设备的最高表面温度分组
不同的环境温度及不同的外部热源和冷源可能有一个以
温度及不同的外部热源和冷源可能有一个以上的温度组录
5.3.2.3Ⅲ类电气设备
测得的最高表面温度(见26.5.1)不应超过: 规定的最高表面温度; 拟使用的具体的可燃性粉尘层或粉尘云的点燃温度。
除了5.3.2.3.1要求的最高表面温度外,也可测定环绕设备所有侧面形成的粉尘厚度TL的最
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b)按照相关工业标准的安全要求制造。 注3:本部分不要求检验机构验证这些要求的符合性。制造商宜按本部分第29章对电气设备或元件进行标志(并 且在文件中写明符合的依据,见第28章)。 注4:如果电气设备或Ex元件承受特别不利的使用条件(例如:野装卸、湿度影响、环境温度变化、化学剂影响、 腐蚀等),这些宜由用户对制造商提出要求。如果要求验证,本部分没有对检验机构确认不利条件的适合性 进行规定。当接线端子、熔断器夹、灯座和带电连接件上的振动效应可能影响安全时,宣采取特殊的预防措 施,符合专用标准规定的除外。1类电气设备的防潮要求见附录C
设备应承受26.4规定的试验。防止冲击的护板应只有用工具才能拆卸,并且在规定的冲击试验 保持位置不变。
6.3设备外壳打开时间
可被打开的外壳,其打开的时间应比下列要求的时间更长: a 内装电容器,当充电电压为200V或以上时,放电至下列剩余能量所需时间: ·I类或ⅡA类电气设备:0.2mJ; · ⅡB类设备:0.06mJ; · ⅡC类设备:0.02mJ,包括仅标志Ⅱ类的电气设备; Ⅲ类设备:0.2mJ。 或者,如果充电电压低于200V,剩余能量为上述能量的2倍;或 b)内装热元件的表面温度降至低于电气设备的温度组别温度所需的时间。 应设下列之一的警告标志: ·外壳开启延迟时间标志按照29.11a)的规定; ·外壳开启标志按照29.11b)的规定
必要时,应对亩于杂散磁场引起的环流、中断该电流电路产生的电弧或火花,或由该电流引起的过 温度的任何影响采取预防措施。 注1:杂散磁场可引起大电流在大型旋转电机外壳内流动,尤其是在电动机起动时。避免这些电流电路间歇性中断 产生火花尤为重要。 注2:可采取的预防措施包括: 一等电位联接:或 一提供足够多的紧固件。 等电位导体应设计成当电动机起动时,电流只通过设计的连接点,而不通过任何绝缘接合处。为了 保在不利运行条件(如震动或腐蚀)下电流安全传导而无危险火花,跨接片应按照15.4的规定防止腐 虫和松脱。特别值得注意的是离等电位部件较近的裸露挠性导线。 对保证环流不能通过的绝缘,不要求等电位导体,但对暴露的绝缘导线,应采取预防措施保证充分 接地。在这些部件之间的绝缘应能承受100VI.m.s.历时1min的耐电压试验
如果外壳的防护等级取决于外壳接合处的衬垫,而且在安装或维护时要打开接合处,衬垫应粘 定到配合面之一上,以防丢失、损坏或错误安装,衬垫材料本身不应粘附到其他接合面上。 注:可用胶粘剂将衬垫粘附在配合面的一面上
6.6电磁能和超声波能辐射的设备
注:使用较高功率辐射源的其他指南见CLC/TR50427《可燃性气体被射频偶然点燃的评定指南》
射频为(9kHz~60GHz)的连续发射和脉冲时间超过热起燃时间的脉冲发射的阈功率,不应起
表4的值。不允许用户对程序进行设定或对软件进行控制。
注:由于有较大的安全系数,这些值适用于Ma、Mb、Ga、Gb、Gc、Da、Db、Dc级别的设备。
6.6.2激光或其他连续波源
EPLMa、Mb、Ga、Gb、Gc、Da、Db、Dc级电气设备超声波源的输出参数不应超过下列值: 连续源:0.1W/cm和10MHz; 脉冲源:0.1W/cm和2mJ/cm
7非金属外壳和外壳的非金属部件
[7. 1. 1适用范围
本章和26.7规定的要求应适用于与防爆型式有关的非金属外壳和外壳的非金属部件。 生1:与防爆型式有关的外壳的非金属部件的一些实例包括,“e"型外壳或“tD"型外壳盖的密封圈、“d"型或“e”
缆引人装置的填料、电缆引人装置的密封圈、“e”型开关执行机构的密封件等。 7.4的要求也适用于外壳外表面使用的非金属部分。 注2:外壳外表面通常附加非金属的涂层、薄膜、箔片和薄板,提供附加环境保护。本章涉及它们集聚静电电荷的
7. 1. 3塑料材质
在最高环境温度条件下使用时,塑料材料对应20000h点的温度指数TI或RTI(机械冲击)应比 塑料外壳或外壳的塑料部件最热点的温度(见26.5.1)至少高20K。 弹性材料的连续运行温度(COT)下限值应低于或等于最低运行温度,上限值至少比最高运行温度 高20K
非金属外壳或外壳的非金属部件的耐光性应满足要求(见26.10)。 如果没有防止光照保护措施,与防爆型式有关的、由非金属材料制成的外壳或外壳部件应进行耐紫 外线光照试验。对于I类电气设备,该试验仅对灯具进行, 如果设备安装及安装以后有防光照(例如日光或灯光)措施,不要求进行该试验,但设备应接照 29.2e)的要求标志符号“X”,表明具有特殊使用条件。
7.4非金属材料外壳表面的静电电荷
该条款的要求仅适用于电气设备非金属材料的外表面
7.4.2避免静电电荷在I类或Ⅱ类电气设备上积
电气设备应设计成在正常使用、维护和清洁时避免由静电电荷引起点燃危险的结构。应通过下列 要求之一满足该要求: a)合理选材,使其按26.13的规定测量的表面绝缘电阻不大于10°Q b)限定外壳非金属部件的表面积,如表6所示; 表面积定义如下: ·对于薄板材料,该面积应为暴露的(可起电的)面积; 、对于弯曲物体,该面积应为给出最大面积的物体的凸出部分; ·对于独立的非金属部件,如果它们用接地金属框架围住,则面积应单独评定。 注1:如果非金属材料外露面积用接地框架围住,则表面积可增加四倍。 或者,对于有非金属表面的长条形部件,例如管子、细棒或绳索,不需考虑表面,但其直径和宽度不 应超过表7的值。连接外部电路的电缆不属于该要求范围,见16.6。 限制涂覆在导体表面的非金属层,非金属层的厚度不应超过表8的值; d 对可转移电荷的限制,采用26.14规定的方法进行试验; e 当接照26.15规定的试验方法进行试验时,电容测量不能存贮危险电荷; 采用导电涂层的措施。非金属表面可覆盖粘结牵固的导电涂层。涂层和粘结点之间的电阻不 应超过10°Q。应按照26.13的要求测量电阻,但要使用100mm"的电极在表面和粘结点之 间最不利的位置测量。设备应接照29.2e)的要求标志符号“X”,并在文件中提供等电位联结 的使用指南和让用户确定涂覆材料对环境条件的耐久性信息。 g)对于拟用于固定安装的电气设备,避免静电放电危险的预防措施可成为设备安装需考虑的因 素或设备安装过程中的要素。在这种情况下,设备应接照29.2e)标志“文”,并在文件中提供必 要的信息以确保设备的静电放电危险降至最小。如果适用,设备还应按29.11g)的规定设置 静电电荷警告牌。 注2:宜慎重选择使用警告牌方式对静电火花危险的控制。在许多工业应用中,尤其是煤矿井下,警告牌因煤尘的 堆积极有可能难以辨认,如果警告牌上有粉尘堆积,清理警告牌时可能导致静电放电。 注3:当选择电气绝缘材料时,宜考虑保持最小绝缘电阻,以防止裸露的非金属部件与带电部件接触时出现放电
表7长(条)形部件的直径或宽度
表8非金属层厚度限制
7.4.3避免静电电荷在Ⅲ类电气设备上积聚
塑料材质设备的设计应能避免在正常使用时由传播型 型刷形放电引起的点燃危险,不采用塑料材料 覆盖的导电材料可满足该要求。如果用塑料覆盖导电材料,应具有下列一项或多项特性值: a)按26.13的要求试验时,表面电阻不大于10°Q; b)击穿电压不大于4kV(按照GB/T1408.1一2006规定的方法通过绝缘材料的厚度测量); 金属部件上的外部绝缘厚度不小于8mm; 注:在如测量探头或类似元件的金属部件上不小于8mm的外部绝缘不可能出现传播型刷形放电。当评定使用或 规定的最小绝缘厚度时,允许在正常使用时出现预期磨损。 d)对可转移电荷的限制,采用26.14规定的方法进行试验; e 当接照26.15规定的试验方法进行试验时,测量电容不能存贮危险电荷。
运行中为调节 紫固螺孔,只有螺纹形状适合于非金属材料外壳 时,才能在非金属材料外壳上攻螺孔
金属外壳和外壳的金属部
在24章要求的文件中应规定外壳或外壳部件的材质。 注:本部分不要求对材料的化学成分进行试验验证。
8.1.1I类电气设备
制造I类EPLMa级或Mb级电气设备外壳材料,接质量百分比的总含量不应超过: a)15%的铝、镁、钛和锆; b)7.5%的镁、钛和锆。 上述要求不适用于I类携带式测量设备,但设备应按29.2e)的要求标志符号“X”,并在特殊使用条 件中指明贮存、运输和使用过程中特别注意事项。 I类手持式或支架式电钻(及其附带的插接装置)、携带式仪器仪表、灯具的外壳,可采用抗拉强度 不低于120MPa,且按GB/T13813一2008规定的摩擦火花试验方法考核合格的轻合金制成。
8.1.2Ⅱ类电气设备
制造用于不同保护级别的! 对于EPLGa: 10%的铝、镁、钛和锆; 7.5%的镁、钛和锆; 对于EPLGb: 7.5%的镁和钛:
制造用于不同保护级别的Ⅱ类电 设备外壳材料,接质量百分比的总含量不应超过 对于EPLGa: 10%的铝、镁、钛和锆; 7.5%的镁、钛和锆; 对于EPLGb: 7.5%的镁和钛
·对于EPLGc,除风扇、风扇罩和通风孔挡板应符合EPLGb的要求外,无其他要求。 如果超过了上述成分,设备应按照29.2e)的规定标志“X”,并且安全使用的特殊条件应含有足够的 信息,以保证用户能够确定设备是否适合在特定条件下使用,例如:防止由于冲击或摩擦引起的点燃 危险
8.1.3Ⅲ类电气设备
制造用于不同保护级别的Ⅲ类电气设备外壳材料,按质量百分比的总含量不应超过: 对于 EPLDa: 7.5%的镁和钛; 对于EPL Db: 7.5%的镁和钛; 对于EPLDc,除风扇、风扇罩和通风孔挡板应符合EPLDb的要求外 安全阀标准,无其他要求。
运行中为调节、检查及其他工作而要打开的盖子的紧固螺孔,只有螺纹形状适合于材料时,才能在 外壳材料上攻螺孔
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,只允许用工具才能松开或 拆除。 如果紧固件材料适合于外壳材料,含轻金属的外壳用紧固螺钉可用轻金属或非金属材料制成
9.2规定的特殊紧固件孔允许螺纹啮合的螺纹深度h,应至少等于紧固件螺纹的外径(见目 图2)。
设备安装规范9. 3. 2公差和间隙
螺纹公差应符合GB/T197—2003和GB/T2516一2003的6H级,且满足下列之一的规定: a)螺栓头下面孔的允许间隙按照GB/T5277一1985不大于H13的中等公差(见图1) b)细杆螺栓头(或螺帽)下面的孔应攻丝,以保证螺栓不脱落。螺孔的尺寸应保证与被连接件
接触面积至少等于非细杆螺栓在光孔中的接触面积(见图2)。
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