防爆儀表工作原理

1、1一、防爆基礎(chǔ)理論概述二、電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介三、防爆電氣設(shè)備選型、安裝與使用四、常見問題實例2 產(chǎn)生爆炸的條件爆炸性物質(zhì)；空氣(氧氣);點火源(電火花、熾熱表面)。在我國，爆炸性物質(zhì)可分為三類：類：礦井甲烷類：爆炸性氣體混合物（含蒸氣、薄霧）類：爆炸性粉塵和纖維少（易） 注：爆炸性氣體混合物的引燃溫度組別與電氣設(shè)備的最高允許表面溫度組別注：爆炸性氣體混合物的引燃溫度組別與電氣設(shè)備的最高允許表面溫度組別一一對應(yīng)一一對應(yīng) 。(GB 50058-2014) 6 注：爆炸性氣體混合物的傳爆級別也是電氣設(shè)備的防爆級別，兩者是一致的，均注：爆炸性氣體混合物的傳爆級別也是電氣設(shè)備的防爆級別，兩者是一致的，

2、均分為分為AA、BB、CC三級。三級。最大試驗安全間隙最大試驗安全間隙(MESG)(MESG) 在規(guī)定的試驗條件下，電氣設(shè)備外殼在規(guī)定的試驗條件下，電氣設(shè)備外殼內(nèi)各種濃度的被試驗氣體內(nèi)各種濃度的被試驗氣體( (或蒸氣或蒸氣) )與空氣的混合物點燃后，能阻止火與空氣的混合物點燃后，能阻止火焰通過殼體兩部分之間焰通過殼體兩部分之間25mm25mm長接合面點燃外部氣體混合物的接合面最長接合面點燃外部氣體混合物的接合面最大間隙大間隙最小點燃電流最小點燃電流(MIC)(MIC) 在規(guī)定的試驗裝置上，用直流在規(guī)定的試驗裝置上，用直流24V24V、95mH95mH電電感的火花進(jìn)行感的火花進(jìn)行30003000

3、次點燃試驗時，能夠點燃可燃性氣體混合物的最小次點燃試驗時，能夠點燃可燃性氣體混合物的最小電流。此電流降低電流。此電流降低5 5即不能點燃即不能點燃最小點燃電流比最小點燃電流比(MICR)(MICR) 各種可燃性氣體各種可燃性氣體( (或蒸氣或蒸氣) )與空氣的混合與空氣的混合物的最小點燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點燃電流的比值物的最小點燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點燃電流的比值9一、防爆基礎(chǔ)理論概述二、電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介三、防爆電氣設(shè)備選型、安裝與使用四、常見問題實例 電氣防爆標(biāo)志的構(gòu)成電氣防爆標(biāo)志的構(gòu)成(GB 3836-2000)(1)(1)防爆總標(biāo)志防爆總標(biāo)志ExEx 表示該設(shè)備為防

4、爆電氣設(shè)備。表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備。(2)(2)防爆結(jié)構(gòu)型式防爆結(jié)構(gòu)型式 表明該設(shè)備采用何種措施進(jìn)行防爆，如表明該設(shè)備采用何種措施進(jìn)行防爆，如d d為隔爆型，為隔爆型，p p為正壓型，為正壓型，i i為本安型等。為本安型等。(3)(3)防爆設(shè)備類別防爆設(shè)備類別 分為分為、類兩大類，說明其適用場所。類兩大類，說明其適用場所。(4)(4)防爆級別防爆級別 分為分為A A、B B、C C三級，說明其防爆能力的強(qiáng)弱。三級，說明其防爆能力的強(qiáng)弱。(5)(5)最高表面溫度組別最高表面溫度組別 分為分為T1T1T6T6六組，說明該設(shè)備的最高表面溫度六組，說明該設(shè)備的最高表面溫度允許值。允許值。 電氣設(shè)備的

5、防爆型式電氣設(shè)備的防爆型式(GB 3836.1-2000)(GB 3836.1-2000) 例如：一臺儀表的防爆標(biāo)志為例如：一臺儀表的防爆標(biāo)志為Ex dBT4Ex dBT4，其含義為：，其含義為： ExEx防爆總標(biāo)志；防爆總標(biāo)志； dd結(jié)構(gòu)型式，隔爆型；結(jié)構(gòu)型式，隔爆型； 類別，工廠用；類別，工廠用； BB防爆級別，防爆級別，B B級；級； T4T4溫度組別，溫度組別，T4T4組，最高表面溫度組，最高表面溫度135135。 主要防爆技術(shù)隔爆型Exd設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.2-2000隔爆外殼定義：能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并能阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍

6、爆炸性混合物傳播的電氣設(shè)備外殼(I區(qū)防爆技術(shù))?！癢”“L”允許危險氣體進(jìn)入隔爆外殼，外殼內(nèi)可能產(chǎn)生爆炸。但要求外殼必須具有足夠的強(qiáng)度；且各外殼接合面必須具有足夠長的嚙合長度和足夠小的間隙，以確保內(nèi)部爆炸不會穿過隔爆接合面而導(dǎo)致外部環(huán)境爆炸。15基本原則：“包容型封裝 必須能承受爆炸的壓力 塑料材料只允許小容積 (3 dm3) 連接和開口要做得很精密并且根據(jù)氣體組分而定缺點 封裝大而重，對電纜也有特殊要求(導(dǎo)管, 襯墊, 封裝等) 不允許帶電開蓋操作打開封裝需要特殊工具 安裝和維護(hù)的錯誤會導(dǎo)致危險的情況常用隔爆型電氣設(shè)備常用隔爆型電氣設(shè)備主要防爆技術(shù)增安型Exe設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-

7、2000/GB3836.3-2000定義：對在正常運行條件不會產(chǎn)生電弧或火花的電氣設(shè)備采取進(jìn)一步措施，提高其安全程度，防止電氣設(shè)備產(chǎn)生危險溫度、電弧和電火花的可能性的型式(I區(qū)防爆技術(shù))。要求設(shè)備在正常工作和認(rèn)可的過載條件下不會產(chǎn)生危險溫度、電弧和危險溫度。典型應(yīng)用：接線盒、電磁線圈(閥)、照明燈具、變壓器和無刷電機(jī)等。自動化儀表通常存在調(diào)零/調(diào)滿度的電位器或選擇開關(guān)，即認(rèn)為正常情況下會產(chǎn)生電火花，因此一般不設(shè)計為Exe。主要防爆技術(shù)本質(zhì)安全型Exi設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.4-2000定義：在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件(包括正常工作和規(guī)定的故障條件)下產(chǎn)生的任何電火花或任何

8、熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路(0/I區(qū)防爆技術(shù))。是一種以抑止點火源能量為防爆手段的“安全”技術(shù)。要求設(shè)備在正常工作和故障狀態(tài)下可能產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)分別小于爆炸性危險氣體的最小點燃能量和自燃溫度。特性特性 低功率技術(shù)限制了電壓、電流，把功率低功率技術(shù)限制了電壓、電流，把功率限制在點燃危險氣體的最低要求之下限制在點燃危險氣體的最低要求之下 元件可靠性、距離和隔離元件可靠性、距離和隔離 兩類兩類: : “ia” “ia” 允許兩個故障允許兩個故障 “ib” “ib” 允許一個故障允許一個故障優(yōu)點優(yōu)點 不需特殊電纜不需特殊電纜 對操作工也安全對操作工也安全 允許帶電開蓋操作允許帶電

9、開蓋操作缺點缺點 不適用于大功率設(shè)備不適用于大功率設(shè)備允許工作條件允許工作條件: :“ia”“ia”型工作于型工作于0 0區(qū)區(qū). .“ib” “ib” 型工作于型工作于1 1區(qū)區(qū)主要防爆技術(shù)正壓型Exp設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.5-2004主要技術(shù)措施：用空氣或惰性氣體換氣。換氣時間滿足試驗測定時間；用壓力檢測控制器監(jiān)控內(nèi)部壓力，當(dāng)壓力高于設(shè)計規(guī)定值(50Pa)時，外殼內(nèi)部電氣設(shè)備自動得電；主電源與壓力互鎖聯(lián)動，當(dāng)壓力低于規(guī)定值時就切斷主電源；監(jiān)控設(shè)備通常需要采用其他防爆技術(shù)。典型應(yīng)用：控制柜、儀表盤、分析儀器、正壓小屋等?；驹瓌t基本原則 “分離型分離型 封裝封

10、裝 內(nèi)部充有比外部氣壓略高的內(nèi)部充有比外部氣壓略高的潔凈空氣或惰性氣體潔凈空氣或惰性氣體 充電之前要清潔內(nèi)部氣體充電之前要清潔內(nèi)部氣體 連鎖系統(tǒng)預(yù)防儀表在達(dá)到設(shè)連鎖系統(tǒng)預(yù)防儀表在達(dá)到設(shè)計壓力之前上電，或者在正計壓力之前上電，或者在正壓充氣失敗時斷電壓充氣失敗時斷電優(yōu)點優(yōu)點 其它方法都不適用時的解決其它方法都不適用時的解決方案方案缺點缺點 安裝和維護(hù)工作復(fù)雜而昂貴安裝和維護(hù)工作復(fù)雜而昂貴 儀表如果將接觸可燃混合物，必須采取其它防護(hù)措施儀表如果將接觸可燃混合物，必須采取其它防護(hù)措施 不許帶電開蓋操作不許帶電開蓋操作允許使用區(qū)域允許使用區(qū)域: :帶自動上電功能的儀表可在帶自動上電功能的儀表可在1 1

11、區(qū)工作區(qū)工作帶聲光報警的儀表可在帶聲光報警的儀表可在2 2區(qū)工作區(qū)工作一、防爆基礎(chǔ)理論概述二、電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介三、外殼防護(hù)等級四、常見問題實例 在在IECIEC標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEC 60529IEC 60529和國標(biāo)和國標(biāo)GB 4208GB 4208中，使用中，使用IPIP代碼來表示外殼的防代碼來表示外殼的防護(hù)等級。護(hù)等級。IPIP代碼由特征字母代碼由特征字母IPIP（International ProtectionInternational Protection國際防護(hù)國際防護(hù)）、第一位特征數(shù)字、第）、第一位特征數(shù)字、第2 2位特征數(shù)字、附加字母和補充字母組成。位特征數(shù)字、附加字母和補充字母組

12、成。第一位特征數(shù)字表示防塵，第二位特征數(shù)字表示防水第一位特征數(shù)字表示防塵，第二位特征數(shù)字表示防水。不要求規(guī)定特。不要求規(guī)定特征數(shù)字時，該處由字母征數(shù)字時，該處由字母X X代替，例如：代替，例如：IP34IP34、IPX5IPX5、IP2XIP2X。 安裝在現(xiàn)場室外的儀表設(shè)備安裝在現(xiàn)場室外的儀表設(shè)備，其防護(hù)等級要求一般如下：，其防護(hù)等級要求一般如下： 露天安裝：露天安裝：IP 55IP 55 帶防雨遮沿時：帶防雨遮沿時：IP 54IP 54 對安裝在現(xiàn)場分析小屋內(nèi)的分析儀和設(shè)備對安裝在現(xiàn)場分析小屋內(nèi)的分析儀和設(shè)備，其防護(hù)等級，其防護(hù)等級要求一般如下：要求一般如下： 垂直方向有傾斜面：垂直方向有傾

13、斜面：IP 52IP 52 垂直方向無傾斜面：垂直方向無傾斜面：IP 51IP 51 (1)(1)根據(jù)儀表安裝、使用場所的危險區(qū)域來選擇儀表的防爆型式：根據(jù)儀表安裝、使用場所的危險區(qū)域來選擇儀表的防爆型式：0 0區(qū)區(qū)只能選只能選iaia型、型、s s型型( (指專為指專為0 0區(qū)設(shè)計的型區(qū)設(shè)計的型) )；1 1區(qū)區(qū)可選除可選除n n型以外的其他型式；型以外的其他型式；2 2區(qū)區(qū)所有防爆型式均可選。所有防爆型式均可選。(2)(2)根據(jù)可能出現(xiàn)的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級別和引燃溫度組別，根據(jù)可能出現(xiàn)的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級別和引燃溫度組別，選擇儀表的防爆等級和最高表面溫度組別。選擇儀表的防爆等級

14、和最高表面溫度組別。 安裝在爆炸危險場所的儀表和安裝材料應(yīng)有銘牌和防爆安裝在爆炸危險場所的儀表和安裝材料應(yīng)有銘牌和防爆標(biāo)志，安裝前應(yīng)檢查其型號、規(guī)格是否符合設(shè)計要求，其標(biāo)志，安裝前應(yīng)檢查其型號、規(guī)格是否符合設(shè)計要求，其外部應(yīng)無損傷、裂紋。外部應(yīng)無損傷、裂紋。爆炸危險場所爆炸危險場所1 1區(qū)內(nèi)的儀表配線，電纜、電線必須用鍍鋅區(qū)內(nèi)的儀表配線，電纜、電線必須用鍍鋅鋼管穿管敷設(shè)。穿線保護(hù)管之間，保護(hù)管與接線箱、拉線鋼管穿管敷設(shè)。穿線保護(hù)管之間，保護(hù)管與接線箱、拉線盒之間，均應(yīng)采用圓柱管螺紋連接。盒之間，均應(yīng)采用圓柱管螺紋連接。保護(hù)管、匯線槽、電纜溝穿過不同等級的爆炸危險區(qū)域分界處時，保護(hù)管、匯線槽、電

15、纜溝穿過不同等級的爆炸危險區(qū)域分界處時，應(yīng)采取密封措施應(yīng)采取密封措施( (如用防爆阻火器、密封組件隔離，充填密封等如用防爆阻火器、密封組件隔離，充填密封等) )，以，以防止爆炸性氣體從一個危險場所串入另一個危險場所。防止爆炸性氣體從一個危險場所串入另一個危險場所。保護(hù)管與現(xiàn)場儀表、檢測元件、電氣設(shè)備、儀表箱、接線盒及拉線保護(hù)管與現(xiàn)場儀表、檢測元件、電氣設(shè)備、儀表箱、接線盒及拉線盒連接時，應(yīng)在連接處盒連接時，應(yīng)在連接處0.45m0.45m以內(nèi)安裝隔爆密封管件，必要時做充填以內(nèi)安裝隔爆密封管件，必要時做充填密封。密封管件與現(xiàn)場儀表、檢測元件、電氣設(shè)備之間可采用撓性管密封。密封管件與現(xiàn)場儀表、檢測元

16、件、電氣設(shè)備之間可采用撓性管連接。連接。 充填密封又稱灌膠密封或膠泥密封，即灌入膠泥進(jìn)行的密充填密封又稱灌膠密封或膠泥密封，即灌入膠泥進(jìn)行的密封。封。 下屬場合須對防爆型電纜密封接頭做充填密封：下屬場合須對防爆型電纜密封接頭做充填密封： 由于電纜直徑和密封接頭直徑不配套，小于密封接頭直徑由于電纜直徑和密封接頭直徑不配套，小于密封接頭直徑而出現(xiàn)松動、縫隙時；而出現(xiàn)松動、縫隙時；2 23 3根電纜同時經(jīng)一個密封接頭接根電纜同時經(jīng)一個密封接頭接入時。入時。應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查維護(hù)，檢查時應(yīng)察看儀表外觀、環(huán)境應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查維護(hù)，檢查時應(yīng)察看儀表外觀、環(huán)境( (溫度、濕溫度、濕度、粉塵、腐蝕度、粉塵、腐蝕)

17、)、振動、安裝是否牢固等情況。、振動、安裝是否牢固等情況。在通電情況下對隔爆型儀表進(jìn)行維護(hù)時，切不可打開接線盒和觀在通電情況下對隔爆型儀表進(jìn)行維護(hù)時，切不可打開接線盒和觀察窗，需開蓋維護(hù)時必須先切斷電源，絕不允許帶電開蓋維護(hù)。察窗，需開蓋維護(hù)時必須先切斷電源，絕不允許帶電開蓋維護(hù)。維護(hù)時不得產(chǎn)生沖出火花，所使用的測試儀表應(yīng)是隔爆型或本安維護(hù)時不得產(chǎn)生沖出火花，所使用的測試儀表應(yīng)是隔爆型或本安型儀表，以避免測試儀表引起誘發(fā)性火花或把過高的電壓引向不適型儀表，以避免測試儀表引起誘發(fā)性火花或把過高的電壓引向不適當(dāng)部位。當(dāng)部位。拆卸時應(yīng)注意保護(hù)隔爆螺紋及隔爆平面，不得損傷及劃傷，特別拆卸時應(yīng)注意保護(hù)隔

18、爆螺紋及隔爆平面，不得損傷及劃傷，特別是隔爆平面不允許有縱向劃痕。是隔爆平面不允許有縱向劃痕。在拆卸橡膠密封元件時，不得用尖銳器械硬撬、硬砸，不得在其在拆卸橡膠密封元件時，不得用尖銳器械硬撬、硬砸，不得在其密封面上有任何縱向劃痕。密封面上有任何縱向劃痕。裝配時，應(yīng)按裝配順序進(jìn)行，各防松件、緊固件不得漏裝。裝配時，應(yīng)按裝配順序進(jìn)行，各防松件、緊固件不得漏裝。銹蝕及損壞的元件應(yīng)及時更換，老化、損傷及不起密封作用的橡銹蝕及損壞的元件應(yīng)及時更換，老化、損傷及不起密封作用的橡膠密封元件也要及時更換。膠密封元件也要及時更換。儀表定期檢修后，需經(jīng)確認(rèn)防爆性能已得到復(fù)原后，方可重新投儀表定期檢修后，需經(jīng)確認(rèn)防爆性能已得到復(fù)原后，方可重新投入使用。入使用。一、防爆基礎(chǔ)理論概述二、電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介三、外殼防護(hù)等級四、常見問題實例防爆擾性管未固定、未做保護(hù)，防爆擾性管未固定、未做保護(hù)，若儀表拆除應(yīng)封堵若儀表拆除應(yīng)封堵穿線管處應(yīng)封堵穿線管處應(yīng)