隔爆和本安系统防爆原理和选用原则.pdfVIP

工 业 技 术 隔爆和本安系统防爆原理和选用原则① 付奇 (中冶东方技术工程有限公司 内蒙古包头 014010) 摘 要：本文介绍了自动化仪表系统在爆炸危险场所安全应用的防爆技术，并重点讲述 了自动化仪表产品最为常用的隔爆型和本质安全 型防爆技术的特点，最后阐述 了冶金行业设计中对于这两者的选用原则。 关键词：本安 隔爆 安全栅 中图分类号：TD53 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672--3791(2013)03(c)0084—01 在现代化工业生产中，仪表 已经不仅 燃源能量。(3)阻止点燃源与爆炸形混合物相 危险场所 。通常此类仪表是两线制仪表 。 仅是用于正常的生产过程测量与控制 ，同 接处。根据不同的防爆原理 ，电气设备防爆形 典型本安系统 回路如 图1所示。 时仪表本身还应具有安全检测和 防爆功 式也多种多样。在冶金行业 中，自动化仪表最 3．2隔爆型 能 。所 以如果在设计 时遇到有爆炸性气体 常用的防爆形式是本质安全型(Ex i)和隔爆 隔爆型仪表主要是依靠物理防爆—— 或粉尘 的场所 ，就必须考虑 自动化仪表及 型(Ex d)。下面详细说下这两种防爆类型的防 即用其仪表外部的机械外壳可以承受壳内 其系统 自身的电气防爆 问题 。 爆原理和在设计中需要注意的问题 。 发生爆炸产生 的压力，并完全阻止其 内部 3．1本质安全型 发生 的爆炸 向壳外传播 。其 防爆原理是基 1爆炸的产生条件 本安就是通过限制点燃源 的能量来实 于间隙防爆原理 。一般情况下，在正常工作 不论是何种形式的爆炸都必须具备3 现的。这种点燃源一般是 电火花和热效应 。 中或者故障条件下，仪表可能会产生 电火 个条件才能发生 。 在正常工作和故障状态下 ，仪表产生的点 花或危险高温 ，因此，仪表设计中通常在一 (1)爆炸性物质 ：能与氧气发生化学反 燃源的能量小于这个能量 时 ，就不可能点 个或多个满足 “间隙隔爆 ”原理要求 的机 应 的物质 。包括氢气 ，酒精 ，粉尘等 。(2)氧 燃爆炸性混合物而产生爆炸 。 械外壳中放置相关的电气零件或者 电子 气：空气。(3)点燃源 ：使爆炸性物质与氧气 本安 防爆 的原理是从限制能量入手 ， 线路 ，以避免这些 电气因素引起的点燃源 的混 合物发生化学反映的物质。包括 明火 、 将电路 中的电压和 电流严格 的限制在一个 泄漏到机械外壳外 ，引爆爆炸性混合物 。 电气火花 、高温 、光能等 。 允许的范 围内，并且能保证仪表在正常工 因此 ，隔爆外壳的设计必须满足两个基本 若想防止爆炸 ，就要设法避免上述3个 作或发生短路和元器件损坏等故障情况下 条件 。 条件 同时出现 。但 实际上许 多工业 现场 满 产生的电火花和热效应不超过引爆周围的 (1)外壳要能承受内部的爆炸压力且不 足爆炸条件 ：浓度到达爆炸极限范 围内的 爆炸性气体的阀值。由于氢气环境 的危险 被损坏 (2)接合面不传爆 。即制作过程 中使 爆炸性物质与氧气的混合物 ，只要 出现爆 程度最高 ，最容易被引爆 ，所以规定必须将 接合面的间隙或啮合长度必须满足一定要 炸源 ，就将引发爆炸 。因此就必须采取必要 电路功率限制在 1．3W以下—— 即无法 引 求 ，在结构上保证 内部的爆炸产物不会窜 的防爆措施 。最直截 了当的方法就是在生 爆氢氧混合物的功率以下 。 出外壳成为壳外爆炸性混合物的点燃源 。 产现场避免出现可能成为点燃源的电气设 本质安全型仪表设备按 电路设计和使 国际电工委员会(IEC)规定隔爆型仪表 备，而将其安装在安全场所 ，但有些实际生 用危险区域不同，分为Ex ia~IEx ib。 适用于l