隔爆型仪表的设计要点及基本原理.docVIP

隔爆型仪表的设计要点及基本原理 付洁 隔爆型仪表的特点主要有一个可靠的隔爆外壳，它将把可能产生火花和危险温度的仪表传感器、电子电路及接线端子等，都放在隔爆外壳里，达到外壳内可能发生的爆炸不影响周围可燃易燃性易爆物质，它的设计方法与隔爆型电器和电机基本相类似。如外壳的各配合面（隔爆面）的间隙大小和长度要符合GB3836.2标准规定要求，另一方面外壳有一定的机械强度，须达到外壳内部爆炸参考压力的1.5倍压力不损坏和变形等。隔爆型仪表设计须注意如下： 1、确定合理的外壳结构 由于隔爆型仪表的应用对像不同，有温度、压力、物位、流量、机械量等等，它们的原形结构和形式不像电机和电器单一，所以不就用一种或几种隔爆外壳来替代。应该根据仪表的特点，专门设计与原结构相适应的外壳，达到既不损害仪表原来使用特征又经济合理美观的外壳；外壳腔内有细长通道出现，避免腔内发生压力重叠现象；外壳的材质可以尽量采用新型的工程塑料和优质轻合金，做到结构轻巧。 2、接线盒结构 隔爆型仪表尽量设计带有接线盒的隔爆外壳，且接线盒的防爆型式也是隔爆型。国为工业过程控制系统从现场仪表到控制室，往往从几百米到几千米，若隔爆型仪表采用电缆或导线直接引入式，留在隔爆仪表的配线长度就无法估算，且给使用者带来不便，别外接线盒的防爆型式做成增安型或其他型式，整个仪表就应成为复合防爆型式，会给使用带来局限性。 由于隔爆型仪表具有低电压、小电流特点，隔爆型仪表的主腔和接线盒贯通部分，可以尽量采取胶封结构和密封结构，使隔爆型仪表结构简单，加工方便。 3、指示表结构 为了使现场操作人员及时了解工业过程控制的热工参数，要求隔爆型仪表带有指示表。指示表可以设计在仪表的主腔室或接线盒腔空，但是透明窗不得大于100mm2，透明玻璃厚度要大于8mm，与外壳密封可以采用橡胶密封咸胶封密措施。 4、调零结构 大部分隔爆型仪表在现场需要调零校正，调零机械结构可以采用圆筒隔爆接合面方式，当采用塑料或轻合金做隔爆外壳时，应镶嵌一个铜质或钢质轴套，保证经常调整而不磨损隔爆外壳。 所谓防止爆炸，就是要避免爆炸发生的三个条件同时存在。鉴于氧气（空气）无处不在，难以控制。因此，控制易爆气体和引爆源成为两种最常见的防爆原理。而在仪表行业中还有另外一种防爆原理，即控制爆炸范围。 仪表中常见的三种防爆原理： 1.、控制易爆气体 人为地在危险场所（我们把同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场称着危险场所）营造出一个没有易爆气体的空间，将仪表安装在其中,典型代表为正压型防爆方法Exp。工作原理是：在一个密封的箱体内，充满不含易爆气体的洁净气体或惰性气体，并保持箱内气压略高于箱外气压，将仪表安装在箱内。常用于再线分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其它仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。 2、控制爆炸范围 人为地将爆炸限制在一个有限的局部范围内，使该范围内的爆炸不致于引起更大范围的爆炸。典型代表为隔爆型防爆方法Exd。工作原理是：为仪表设计一个足够坚固的壳体，按标准严格地设计、制造和安装所有的界面，使在壳体内发生的爆炸不致于引发壳体外危险性气体（易爆气体）的爆炸。隔爆防爆方法的设计与制造规范极其严格而且安装、接线和维修的操作规程也非常严格。该方法决定了隔爆的电气设备、仪表往往非常笨重，操作须断电等，但许多情况下也是最有效的办法。 3、控制引爆源 人为地消除引爆源，既消除足以引爆的火花，又消除足以引爆的表面温升，典型代表为本质安全型防爆方法Exi。工作原理是：利用安全栅技术，将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内。按照国际标准和我国的国家标准，当安全栅安全区一侧所接设备发生任何故障（不超过250V电压）时，本质安全防爆方法确保危险现场的防爆安全。Ex ia级本质安全设备在正常工作、发生一个故障、发生二个故障时均不会使爆炸性气体混合物发生爆炸。因此该方法是最安全的防爆方法。 1