儀表防護(hù)及防爆知識(shí)

1、PROCESS AUTOMATION儀表防護(hù)及防爆知識(shí)儀表防護(hù)及防爆知識(shí) PROCESS AUTOMATION第一位數(shù)防止固體進(jìn)入第一位數(shù)防止固體進(jìn)入第二位數(shù)防止液體進(jìn)入第二位數(shù)防止液體進(jìn)入0 沒(méi)有保護(hù)沒(méi)有保護(hù)0 沒(méi)有保護(hù)沒(méi)有保護(hù)1 大于大于50毫米的物體毫米的物體1 垂直滴水垂直滴水2 大于大于12毫米的物體毫米的物體2 斜向滴水斜向滴水7590度度3 大于大于2.5毫米的物體毫米的物體3 淋水淋水4 大于大于1.0mm的物體的物體4 濺水濺水5 防止粉塵防止粉塵5 噴水噴水6 塵密塵密6 猛烈噴水猛烈噴水7 短時(shí)間浸水短時(shí)間浸水 1m/30min8 連續(xù)浸水連續(xù)浸水 5m/72h外殼防護(hù)I

2、EC外殼等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)-國(guó)際電工委員會(huì)PROCESS AUTOMATIONEExdCT4表示表示CENELEC（歐洲電工（歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)）認(rèn)證）認(rèn)證表示危險(xiǎn)區(qū)域表示危險(xiǎn)區(qū)域認(rèn)證認(rèn)證保護(hù)類(lèi)型保護(hù)類(lèi)型ia 本安（允本安（允許二次許二次故障）故障）ib 本安（允本安（允許許1次故次故障）障）d 隔爆隔爆e 增安增安n 型（無(wú)火型（無(wú)火花）花）組別組別電氣設(shè)備分成兩電氣設(shè)備分成兩組。組。組包組包括用于礦井括用于礦井的電氣設(shè)備的電氣設(shè)備，而，而組包組包括所有其它括所有其它電氣設(shè)備。電氣設(shè)備。組別組別進(jìn)一進(jìn)一步分成三個(gè)步分成三個(gè)子組別：子組別：A,B和和C。ABC越來(lái)越高越來(lái)越高溫度代碼：設(shè)備溫度

3、代碼：設(shè)備表面最高溫表面最高溫度度（135）T1 450T2 300T3 200T4 135T5 100T6 85PROCESS AUTOMATIONPROCESS AUTOMATION發(fā)展歷史發(fā)展歷史 隨著石油及其衍生物的大量使用，世界各國(guó)興建隨著石油及其衍生物的大量使用，世界各國(guó)興建了眾多煉油廠(chǎng)、化工廠(chǎng)了眾多煉油廠(chǎng)、化工廠(chǎng)由于石油極其產(chǎn)物大多為易燃易爆物，所以必須由于石油極其產(chǎn)物大多為易燃易爆物，所以必須采取措施防止該物質(zhì)燃燒或爆炸。采取措施防止該物質(zhì)燃燒或爆炸。電火花電火花或或溫升溫升會(huì)導(dǎo)致該場(chǎng)所中危險(xiǎn)物質(zhì)的燃燒、會(huì)導(dǎo)致該場(chǎng)所中危險(xiǎn)物質(zhì)的燃燒、爆炸，在現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)必須使用特殊的儀表：爆炸，

4、在現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)必須使用特殊的儀表：- 它能直接安裝在危險(xiǎn)區(qū)它能直接安裝在危險(xiǎn)區(qū)- 能處理危險(xiǎn)區(qū)的信號(hào)能處理危險(xiǎn)區(qū)的信號(hào)- 不能點(diǎn)燃或引爆危險(xiǎn)物質(zhì)不能點(diǎn)燃或引爆危險(xiǎn)物質(zhì)早期儀表內(nèi)部使用電子管，限能困難，故在危險(xiǎn)早期儀表內(nèi)部使用電子管，限能困難，故在危險(xiǎn)區(qū)生產(chǎn)過(guò)程中多使用氣動(dòng)儀表進(jìn)行控制區(qū)生產(chǎn)過(guò)程中多使用氣動(dòng)儀表進(jìn)行控制隨著半導(dǎo)體元器件（晶體管、集成電路）的產(chǎn)生隨著半導(dǎo)體元器件（晶體管、集成電路）的產(chǎn)生，儀表工作電壓和功耗可有效的限制，電動(dòng)儀表的使，儀表工作電壓和功耗可有效的限制，電動(dòng)儀表的使用開(kāi)始普及，從而引入防爆理論用開(kāi)始普及，從而引入防爆理論防爆知識(shí)防爆知識(shí)PROCESS AUTOMATION

5、點(diǎn)火、爆炸發(fā)生的三要素點(diǎn)火、爆炸發(fā)生的三要素 燃燃 料：易燃?xì)怏w、揮發(fā)物及粉塵料：易燃?xì)怏w、揮發(fā)物及粉塵 引爆源：火花、電弧、設(shè)備或機(jī)械高溫表面引爆源：火花、電弧、設(shè)備或機(jī)械高溫表面 氧化劑：空氣（氧化劑：空氣（21%氧），純氧，釋放氧氣的化氧），純氧，釋放氧氣的化 合物（例如錳酸鉀）合物（例如錳酸鉀）點(diǎn)火源點(diǎn)火源氧氣氧氣燃料燃料PROCESS AUTOMATION爆炸性物質(zhì)的分類(lèi)及分組體系爆炸性物質(zhì)的分類(lèi)及分組體系在我國(guó)，爆炸性物質(zhì)可分為三類(lèi)：在我國(guó)，爆炸性物質(zhì)可分為三類(lèi)：類(lèi)：礦井甲烷類(lèi)：礦井甲烷類(lèi)：爆炸性氣體混合物（含蒸氣、薄霧）類(lèi)：爆炸性氣體混合物（含蒸氣、薄霧）類(lèi)：爆炸性粉塵和纖維類(lèi)：

6、爆炸性粉塵和纖維T1 T2 T3 T4 T5 T6IIAIIBIIC乙烷乙烷 乙醇乙醇 汽油汽油 乙醛乙醛乙酸乙酯乙酸乙酯 柴油柴油 乙醚乙醚苯苯 燃料油燃料油CO 航空燃料航空燃料甲醇甲醇丙烷丙烷城市天然氣城市天然氣氫氣氫氣 I甲烷甲烷所需點(diǎn)燃所需點(diǎn)燃能量能量多（難）多（難）少（易）少（易）PROCESS AUTOMATION危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分（氣體環(huán)境）危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分（氣體環(huán)境）根據(jù)爆炸性混合物出現(xiàn)的頻率和持續(xù)的時(shí)間根據(jù)爆炸性混合物出現(xiàn)的頻率和持續(xù)的時(shí)間，把危險(xiǎn)氣體場(chǎng)所劃分為不同的區(qū)域：，把危險(xiǎn)氣體場(chǎng)所劃分為不同的區(qū)域： 0區(qū)區(qū)：爆炸性混合物以氣體、蒸氣或薄霧形式：爆炸性混合物以氣體、蒸氣或薄

7、霧形式連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所 ，1000小時(shí)以上小時(shí)以上 1區(qū)區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)境中可能出現(xiàn)氣體、：在正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)境中可能出現(xiàn)氣體、蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物 ，是防爆電氣設(shè)，是防爆電氣設(shè)備的典型應(yīng)用場(chǎng)所，備的典型應(yīng)用場(chǎng)所， 可持續(xù)可持續(xù)2-1000小時(shí)小時(shí) 2區(qū)區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)境中不可能出現(xiàn)氣體：在正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)境中不可能出現(xiàn)氣體、蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物、蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物 ，或偶爾發(fā)生，或偶爾發(fā)生并且短時(shí)間（不超過(guò)并且短時(shí)間（不超過(guò)2個(gè)小時(shí)）存在，個(gè)小時(shí)）存在，PROCESS AUTOMATION溫度等級(jí)溫

8、度等級(jí)溫度等級(jí)規(guī)定了設(shè)備表面的最高允許值，溫度等級(jí)規(guī)定了設(shè)備表面的最高允許值，基于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮，防爆設(shè)備被分成不同的溫度等級(jí)基于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮，防爆設(shè)備被分成不同的溫度等級(jí)溫度級(jí)溫度級(jí)設(shè)備的最高表面溫度設(shè)備的最高表面溫度易燃物的點(diǎn)燃溫度易燃物的點(diǎn)燃溫度點(diǎn)燃難度點(diǎn)燃難度 T1 450 450 易易 T2 300 300 T3 200 200 T4 135 135 T5 100 100 T6 85 85難難PROCESS AUTOMATION危險(xiǎn)場(chǎng)所中電氣設(shè)備采取的防爆方法危險(xiǎn)場(chǎng)所中電氣設(shè)備采取的防爆方法: :防爆方法防爆方法/遵循的標(biāo)準(zhǔn)遵循的標(biāo)準(zhǔn)適用場(chǎng)所適用場(chǎng)所充油型充油型“o”EN5

9、0015、IEC60079-6 12正壓型正壓型“p”EN50016、IEC60079-2 12充砂型充砂型“q”EN50017、IEC60079-5 12隔爆型隔爆型“d”EN50018、IEC60079-1 12增安型增安型“e”EN50019、IEC60079-7 12本質(zhì)安全型本質(zhì)安全型“i”EN50020、IEC60079-11012澆封型澆封型“m”EN50028、IEC60079-18 12無(wú)火花型無(wú)火花型“n”EN50021、IEC60079-15 2PROCESS AUTOMATION1. 定義定義 充油型充油型 oil-inmersion (EN 50015)q 符號(hào)符號(hào):

10、 oq 設(shè)備的某些部件被完全浸沒(méi)在油里設(shè)備的某些部件被完全浸沒(méi)在油里q 油可阻止氣體混合物形成點(diǎn)火源油可阻止氣體混合物形成點(diǎn)火源q 應(yīng)用應(yīng)用: 變壓器變壓器q 不能帶電維護(hù)不能帶電維護(hù)q 特殊油特殊油PROCESS AUTOMATION2.正壓型正壓型“p” pressurised enclosure (EN50016) 將可能產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備（如小型斷路器或?qū)⒖赡墚a(chǎn)生火花的電氣設(shè)備（如小型斷路器或接觸器）裝于一外殼內(nèi)，采取相應(yīng)的措施使得接觸器）裝于一外殼內(nèi)，采取相應(yīng)的措施使得其其內(nèi)部保持正壓以防止可燃性氣體進(jìn)入殼體內(nèi)內(nèi)部保持正壓以防止可燃性氣體進(jìn)入殼體內(nèi)，或利用保護(hù)氣體（空氣或惰性氣體）或

11、利用保護(hù)氣體（空氣或惰性氣體），在正，在正常工作條件下將殼體內(nèi)的可燃性氣體或蒸汽稀常工作條件下將殼體內(nèi)的可燃性氣體或蒸汽稀釋到氣體爆炸極限以下釋到氣體爆炸極限以下 設(shè)計(jì)思想：消除外殼內(nèi)部的任何爆炸性氣體，設(shè)計(jì)思想：消除外殼內(nèi)部的任何爆炸性氣體，保持其內(nèi)部為一個(gè)保持其內(nèi)部為一個(gè)安全區(qū)域安全區(qū)域，使得未經(jīng)認(rèn)證，使得未經(jīng)認(rèn)證的電氣設(shè)備幾乎不受任何約束地在外殼內(nèi)部使的電氣設(shè)備幾乎不受任何約束地在外殼內(nèi)部使用，相對(duì)復(fù)雜（大型分析儀器）用，相對(duì)復(fù)雜（大型分析儀器） 在故障狀態(tài)下，正壓型電氣設(shè)備要求能夠自動(dòng)在故障狀態(tài)下，正壓型電氣設(shè)備要求能夠自動(dòng)切斷電源切斷電源,不能帶電維護(hù)。不能帶電維護(hù)。 考慮因素：最小

12、正壓值、考慮因素：最小正壓值、 最小換氣量最小換氣量 價(jià)格昂貴價(jià)格昂貴P PPROCESS AUTOMATION3.定義定義 充沙型充沙型 sand-filling (EN 50017)q 符號(hào)符號(hào): qq 充沙以消除點(diǎn)火源充沙以消除點(diǎn)火源q 特別適用于高壓特別適用于高壓q 應(yīng)用應(yīng)用: 電源電源, 電容電容q 不能帶電維護(hù)不能帶電維護(hù)PROCESS AUTOMATION4.定義定義 隔爆型隔爆型 Flameproof enclosure (EN 50018)符號(hào)符號(hào): d用外殼限制爆炸，外殼不會(huì)因內(nèi)部的用外殼限制爆炸，外殼不會(huì)因內(nèi)部的爆炸而損壞，也不會(huì)點(diǎn)燃外部的可燃爆炸而損壞，也不會(huì)點(diǎn)燃外部的

13、可燃?xì)怏w。氣體。外殼較沉重外殼較沉重應(yīng)用應(yīng)用: 電磁閥電磁閥,壓力開(kāi)關(guān)，馬達(dá)壓力開(kāi)關(guān)，馬達(dá)不能帶電維護(hù)不能帶電維護(hù)安裝簡(jiǎn)單安裝簡(jiǎn)單S SPROCESS AUTOMATION5. 定義定義增安防爆增安防爆Increased safety (EN50019)q 符號(hào)符號(hào): eq 采取措施：采取措施： 避免火花和高溫產(chǎn)生的可避免火花和高溫產(chǎn)生的可能性能性q 應(yīng)用應(yīng)用: 連接件連接件,電磁閥電磁閥, 防爆機(jī)箱防爆機(jī)箱q 正常工作時(shí)正常工作時(shí) - 不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)火源不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)火源q 不能帶電維護(hù)不能帶電維護(hù)PROCESS AUTOMATION6.定義定義 澆封澆封Encapsulation (EN 5002

14、8)q 符號(hào)符號(hào): mq 點(diǎn)火源被封裝在特殊材料里（如陶瓷）點(diǎn)火源被封裝在特殊材料里（如陶瓷），混合物不能與點(diǎn)火源接近。，混合物不能與點(diǎn)火源接近。q 永遠(yuǎn)不能維護(hù)永遠(yuǎn)不能維護(hù)q 應(yīng)用應(yīng)用 ： 傳感器傳感器,探頭等探頭等PROCESS AUTOMATION 7.定義定義本安方法本安方法Intrinsic saftey(EN 50020)q 標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí): iq 在回路中減少能量在回路中減少能量, 以便防止火花點(diǎn)燃以便防止火花點(diǎn)燃危險(xiǎn)物危險(xiǎn)物q 必須構(gòu)成本安回路必須構(gòu)成本安回路q Maintanance during operation!可帶電維護(hù)可帶電維護(hù)PROCESS AUTOMATION除本安方

15、法外其他防爆方法用在危險(xiǎn)除本安方法外其他防爆方法用在危險(xiǎn)0區(qū)都有可能發(fā)生爆炸區(qū)都有可能發(fā)生爆炸PROCESS AUTOMATION 常用本安與隔爆儀表對(duì)比常用本安與隔爆儀表對(duì)比本安儀表本安儀表ia對(duì)外殼要求不高對(duì)外殼要求不高允許在線(xiàn)維護(hù)允許在線(xiàn)維護(hù)適用于適用于0、1、2區(qū)區(qū)適用于低功率儀表適用于低功率儀表密封與附件簡(jiǎn)單密封與附件簡(jiǎn)單價(jià)格較低價(jià)格較低必須加安全柵必須加安全柵隔爆儀表隔爆儀表特殊外殼，結(jié)構(gòu)結(jié)特殊外殼，結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，體積大實(shí)，體積大不允許帶電維護(hù)不允許帶電維護(hù)適用于適用于1、2區(qū)區(qū)適用于高功率儀表適用于高功率儀表密封與附件復(fù)雜，密封與附件復(fù)雜，價(jià)格高價(jià)格高不需加安全柵不需加安全柵PROC

16、ESS AUTOMATION什么是本質(zhì)安全？什么是本質(zhì)安全？（Intrinsic Safety）q 如果電流和電壓在臨界值之下，那麼就如果電流和電壓在臨界值之下，那麼就不會(huì)產(chǎn)生火花。不會(huì)產(chǎn)生火花。= 電流和電壓必須電流和電壓必須 被限制被限制q 通過(guò)通過(guò)電阻電阻限制電流限制電流q 通過(guò)通過(guò)齊納二級(jí)管齊納二級(jí)管 （Z-diode）限制電壓限制電壓PROCESS AUTOMATION2. 什么是本安設(shè)備什么是本安設(shè)備 （Intrinsic Safety apparatus） q 電流和電壓被限制電流和電壓被限制q = 回路允許在危險(xiǎn)區(qū)回路允許在危險(xiǎn)區(qū)q 電阻和齊納二極管不允許在危險(xiǎn)區(qū)電阻和齊納二極

17、管不允許在危險(xiǎn)區(qū)R安全區(qū)安全區(qū)危險(xiǎn)區(qū)危險(xiǎn)區(qū)PROCESS AUTOMATION2.本安結(jié)論本安結(jié)論q 本安回路將能量減少到安全水平本安回路將能量減少到安全水平q 安全柵將安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)分開(kāi)安全柵將安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)分開(kāi)q 本安設(shè)備直接工作在危險(xiǎn)區(qū)，安本安設(shè)備直接工作在危險(xiǎn)區(qū)，安全柵安裝在安全區(qū)。全柵安裝在安全區(qū)。PROCESS AUTOMATION本安回路的特點(diǎn)本安回路的特點(diǎn)在設(shè)備正常工作或故障期間，不可能產(chǎn)生點(diǎn)燃在設(shè)備正常工作或故障期間，不可能產(chǎn)生點(diǎn)燃危險(xiǎn)場(chǎng)所中爆炸性氣體的能量（火花、電弧或熱危險(xiǎn)場(chǎng)所中爆炸性氣體的能量（火花、電弧或熱能量），本安功率能量），本安功率4W 電壓最大電壓最大30V

18、電容限制電容限制0.1F , 電感限制電感限制 500H工作原理是利用安全柵技術(shù)，將提供給現(xiàn)場(chǎng)儀工作原理是利用安全柵技術(shù)，將提供給現(xiàn)場(chǎng)儀表的電能量限制在不能產(chǎn)生足以引爆的電火花，表的電能量限制在不能產(chǎn)生足以引爆的電火花，本安方法可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表帶電拆裝、檢查、維修。本安方法可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表帶電拆裝、檢查、維修。顯然顯然 ，本安方法，本安方法 是最安全的防爆方法，因此，是最安全的防爆方法，因此，被用在最危險(xiǎn)的場(chǎng)合。被用在最危險(xiǎn)的場(chǎng)合。PROCESS AUTOMATION本安電氣設(shè)備分類(lèi)本安電氣設(shè)備分類(lèi)EX ia、EX ib類(lèi)類(lèi)按照本安電路使用場(chǎng)所和安全程度可分為按照本安電路使用場(chǎng)所和安全程度可分為ia、

19、ib兩兩個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí) ia類(lèi)安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生兩次故障時(shí)，仍然可類(lèi)安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生兩次故障時(shí)，仍然可以保持安全性以保持安全性 ，所以易受故障干擾的元件為三重，所以易受故障干擾的元件為三重化設(shè)計(jì)化設(shè)計(jì) ， 可用在可用在 0、1、2區(qū)區(qū) ib類(lèi)安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生一次故障時(shí)，仍然可類(lèi)安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生一次故障時(shí)，仍然可以保持安全性以保持安全性 ，易受干擾影響的元件為雙重化設(shè)，易受干擾影響的元件為雙重化設(shè)計(jì)計(jì) 可用在可用在1、2區(qū)區(qū) 故障可能是易受干擾影響的元件失靈造成的。故障可能是易受干擾影響的元件失靈造成的。PROCESS AUTOMATION按允許的故障次數(shù)按允許的故障次數(shù) EEx ibEEx ia允許一次故障允許一次故障:b允許兩次故障允許兩次故障: aRRibia本安標(biāo)識(shí)本安標(biāo)識(shí) PROCESS AUTOMATION設(shè)備標(biāo)志設(shè)備標(biāo)志用于防爆區(qū)的的設(shè)備必須具有明顯的標(biāo)志用于防爆區(qū)的的設(shè)備必須具有明顯的標(biāo)志本安設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有如下標(biāo)志：本安設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有如下標(biāo)志：EEX ia II C T6溫度等級(jí)溫度等級(jí) C子組子組除煤礦以外的所有區(qū)域除煤礦以外的所有區(qū)域 I：礦下礦下防爆分類(lèi)防爆分類(lèi)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有下列標(biāo)志關(guān)聯(lián)設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有下列標(biāo)志EEX ia IIC 方括號(hào)表示關(guān)聯(lián)設(shè)備方括號(hào)表示關(guān)聯(lián)設(shè)備