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ENGLISH0755-88840386發布時間:2020-12-28 14:44:26 |來源:網絡轉載
爆炸是物質從一種狀態,經過物理或化學變化,突然變成另一種狀態,並放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量,將使周圍的物體遭受到猛烈的衝擊和破壞。
爆炸必須具備的三個條件:1) 爆炸性物質:能與氧氣(空氣) 反應的物質,包括氣體、液體和固體。(氣體:氫氣,乙炔,甲烷等;液體:酒精,汽油;固體:粉塵,纖維粉塵等。) 2) 氧氣:空氣。3) 點燃源:包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學反應、光能等。本安防爆技術是目前唯一被標準化適合於0區的技術。對於自動化儀表,最常用的防爆形式依次是本安型、隔爆型和增安型。然而由於電子技術的飛速發展和低功耗電子器件的不斷誕生,使本安防爆技術的推廣和應用有了更為廣闊的空間。特別是由於本質安全型(也稱“本安型”)防爆形式與其他防爆形式相比,不僅具有結構簡單,適用範圍廣,而且還具有易操作和維護方便等特點,因此這種抑製點火源能量為防爆手段的本安防爆已為儀表製造商和用戶接受。
一、本安防爆技術的基本原理
電火花和熱效應是引起爆炸性危險氣體爆炸的主要點燃源。本安就是通過限製電火花和熱效應兩個可能的點燃源的能量來實現的。在正常工作和故障狀態下當儀表可能產生的電火花或熱效應的能量小於這個能量時,儀表不可能點燃爆炸性危險氣體而產生爆炸。原理是從限製能量入手,可靠地將電路中的電壓和電流限製在一個允許的範圍內,以保證儀表在正常工作或發生短接和元器件損壞等故障情況下產生的電火花和熱效應不致於引起其周圍可能存在的危險氣體的爆炸。
二、本安防爆技術的特點
本安防爆技術實際上是一種低功率設計技術。通常對於氫氣(IIC)環境,必須將電路功率限製在1.3W 左右。由此可見,本安技術能很好的適用於工業自動化儀表。與其他任何防爆型式相比,采用本安防爆技術可給工業自動化儀表帶來以下技術和商務上的特點:
1. 不需要設計製造工藝複雜、體積龐大且又笨重的隔爆外殼,因此,本安儀表具有結構簡單、體積小、重量輕和造價低的特點。據資料,建立一個本安型和隔爆型開關傳輸回路的費用之比約為l∶4。
2. 可在帶電工況下進行維護、標定和更換儀表的部分零件等。
3. 安全可靠性高。本安儀表不會因為緊固螺栓的丟失或外殼結合麵鏽蝕、劃傷等人為原因而降低儀表的安全可靠性。
4. 由於本安防爆技術是一種“弱電”技術,因此,本安儀表的使用可以避免現場工程技術人員的觸電傷亡事故的發生。
5. 適用範圍廣。本安技術是唯一可適用於0區危險場所的防爆技術。
6. 對於象熱電偶等簡單設備,不需特別認證即可接入本安防爆係統。
綜上所述,對於自動化儀表而言,本安防爆技術是一種比較理想的防爆技術,它也必將被廣泛應用於現場總線智能化儀表及其係統的設計。
三、本質安全設備及關聯設備
本安電氣設備是在國家標準所規定的條件下(包括正常工作和規定故障條件),產生的任何電火花和熱效應尚不能點燃規定的爆炸性氣體環境的電氣設備。它可用於危險場所。它可分為一般本安電氣設備和簡單電氣設備。
一般本安電氣設備具有:儲能元件,是需要防爆認證的本安電氣設備,如變送器、接近開關等。
簡單電氣設備:根據製造商的技術條件,電氣參數值均不超過1.2V,\<0.1A, \<25mW,\<20uJ的電氣設備,它們無需防爆認證。可以自由地配置在本安回路中。如:電阻(包括可變電阻)、發光二極管、開關、熱電偶、熱電阻、應變儀。
關聯設備(安全柵)
一種安裝在安全場所,本安電氣設備與非本安電氣設備之間相連的電氣設備。安全柵能將竄入到現場本安設備的能量限製在安全值內,從而確保現場設備、人員和生產的安全。
四、本安電氣設備的分類
1. 類別基於國家標準GS3836.1 《爆炸性氣體環境用電氣設備第1 部分通用要求》規定的電氣設備分類原則,本安儀表可分為兩類:
I 類:煤礦用本安儀表(mining industry)II 類:工廠用本安儀表(surface industry)II 類工廠用本安儀表,跟氣體分組一樣,可進一步分為A、B、C三級。
2. 級別
本安儀表及關聯設備,按其使用場所或相連場所的安全程度可分為ia 和ib 二個級別。ia 級是指在正常工作、一個計數故障和兩個計數故障情況下均不能點燃爆炸性氣體混合物。即ia 級儀表在最大考慮二個計數故障情況下也不致於產生安全失效。
ib 級是指在正常工作和一個計數故障情況下不能點燃爆炸性氣體混合物。顯然,ia 級儀表的安全程度要比ib 級儀表高,ib 級儀表僅考慮儀表產生一個故障時不會產生安全失效,但若儀表出現第二次計數故障時,就可能會產生安全失效。因此,ib 級本安儀表的安全程度要比ia 級儀表差,它跟隔爆和增安等防爆型式的儀表一樣隻適用於l區和2 區危險場所。相應的,ib 級本安關聯設備可與1 區和2 區危險場所的本安儀表或設備相連接。而ia 級本安儀表可以用於危險等級最高的0區危險場所;ia 級本安關聯設備可與0 區危險場所的本安儀表或設備相連接。ia 級本安設備是所有防爆型式中安全程度最高的一種。
3. 設備溫度等級
設備溫度等級規定了設備表麵的最高允許溫度值。這主要基於技術和經濟上的考慮。在絕大部分情況下,工作時具有較低溫度等級的設備購買和安全費用較高。通過比較,選用本安設備將更加有效和經濟。直接安裝在危險場所的本安設備需要考慮設備溫度等級,而關聯設備不需要進行設備溫度等級的劃分。設備溫度等級一定要小於使用在該危險場所環境中可燃物質的點燃溫度,否則會引起燃燒爆炸。
五、防爆標誌
本安儀表的防爆標誌跟其他防爆型式的防爆標誌一樣,它實質上是儀表所適用的爆炸性危險場所的代號。通常一個爆炸性危險場所需用三個參量來定義。
1. 危險場所區域反映可能出現危險氣體的頻率或持續時間,亦即產生爆炸的危險程度。2. 危險性氣體的種類,即氣體組別考慮可能出現的危險氣體的點燃能量。
3. 危險氣體的引燃溫度,即氣體溫度組別考慮可能出現的危險氣體的點燃溫度。
相應地,本安儀表的防爆標誌也必須在“Ex”防爆標記後,依次表達出儀表可適用的區域、氣體組別和溫度組別三個參量。
六、本安防爆的認證
1. 認證標準:國家標準GB3836.1- 2000 《爆炸性氣體環境用電氣設備第1 部分:通用要求(eqvIEC 60079- 0:1998)》和GB3836.4- 2000 《爆炸性氣體環境用電氣設備第4 部分:本質安全型“i”(eqvIEC 60079- 11:1999)》。國家標準是等效采用IEC60079 標準。
2. 認證機構和認證標誌:國家儀器儀表防爆監督檢驗站(NEPSI)是行使國內及進口儀器儀表防爆產品安全監督和檢驗認可工作的歸口單位。並分別與美國工廠聯研會(FMRC)、德國聯邦物理技術研究院(PTM)取得了技術互認。
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