防爆儀表工作原理

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(shí)例目錄2產(chǎn)生爆炸的條件爆炸性物質(zhì)；空氣(氧氣);點(diǎn)火源(電火花、熾熱表面)。能量源（火花、熱表面等）空氣（氧氣）可燃物防爆基本原理在我國，爆炸性物質(zhì)可分為三類：Ⅰ類：礦井甲烷Ⅱ類：爆炸性氣體混合物（含蒸氣、薄霧）Ⅲ類：爆炸性粉塵和纖維少（易）爆炸性危險物質(zhì)分類爆炸性氣體混合物的引燃溫度組別

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)。國標(biāo)對爆炸性危險場所的劃分(GB50058-2014)

爆炸性危險場所6危險區(qū)分級實(shí)例堤壩可燃液體危險源持續(xù)存在的地區(qū)0區(qū)通風(fēng)口通風(fēng)不良的儲油槽區(qū)1區(qū)2區(qū)爆炸性危險場所爆炸性氣體混合物的傳爆級別

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，均分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級。儀表防爆基礎(chǔ)知識最大試驗(yàn)安全間隙(MESG)

——在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，電氣設(shè)備外殼內(nèi)各種濃度的被試驗(yàn)氣體(或蒸氣)與空氣的混合物點(diǎn)燃后，能阻止火焰通過殼體兩部分之間25mm長接合面點(diǎn)燃外部氣體混合物的接合面最大間隙最小點(diǎn)燃電流(MIC)

——在規(guī)定的試驗(yàn)裝置上，用直流24V、95mH電感的火花進(jìn)行3000次點(diǎn)燃試驗(yàn)時，能夠點(diǎn)燃可燃性氣體混合物的最小電流。此電流降低5％即不能點(diǎn)燃最小點(diǎn)燃電流比(MICR)——各種可燃性氣體(或蒸氣)與空氣的混合物的最小點(diǎn)燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點(diǎn)燃電流的比值儀表防爆基礎(chǔ)知識相關(guān)參數(shù)說明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(shí)例目錄防爆電氣設(shè)備分為兩大類：Ⅰ類為煤礦用電氣設(shè)備；Ⅱ類為除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備，也稱為工廠用電氣設(shè)備。Ⅱ類隔爆型“d”和本質(zhì)安全型“i”電氣設(shè)備又分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級。對于隔爆型電氣設(shè)備，按最大試驗(yàn)安全間隙(MESG)分級；對于本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，按最小點(diǎn)燃電流(MIC)分級。所有Ⅱ類防爆電氣設(shè)備按最高表面溫度分為T1～T6六組。最高表面溫度是指電氣設(shè)備在允許的最不利條件下運(yùn)行時，其表面或任一部分可能達(dá)到的并有可能引燃周圍爆炸性氣體環(huán)境的最高溫度。

防爆電氣設(shè)備電氣防爆標(biāo)志的構(gòu)成電氣防爆標(biāo)志的構(gòu)成(GB3836-2000)(1)防爆總標(biāo)志Ex

表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備。(2)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d為隔爆型，p為正壓型，i為本安型等。(3)防爆設(shè)備類別分為Ⅰ、Ⅱ類兩大類，說明其適用場所。(4)防爆級別分為A、B、C三級，說明其防爆能力的強(qiáng)弱。(5)最高表面溫度組別分為T1～T6六組，說明該設(shè)備的最高表面溫度允許值。

電氣設(shè)備的防爆型式(GB3836.1-2000)

電氣防爆標(biāo)志的構(gòu)成例如：一臺儀表的防爆標(biāo)志為ExdⅡBT4，其含義為：Ex——防爆總標(biāo)志；d——結(jié)構(gòu)型式，隔爆型；Ⅱ——類別，工廠用；B——防爆級別，B級；T4——溫度組別，T4組，最高表面溫度≤135℃。

電氣防爆標(biāo)志的構(gòu)成主要防爆技術(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。主要防爆技術(shù)15隔爆型Ex"d"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(<3dm3)連接和開口要做得很精密并且根據(jù)氣體組分而定缺點(diǎn)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)致危險的情況不允許在0區(qū)使用開口主要防爆技術(shù)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)：GB3836.1-2000/GB3836.3-2000定義：對在正常運(yùn)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)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熱效應(yīng)均不能點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)燃能量和自燃溫度。主要防爆技術(shù)本安型Ex"i"VRLCUoIo基本原則“限制型"特性低功率技術(shù)限制了電壓、電流，把功率限制在點(diǎn)燃危險氣體的最低要求之下元件可靠性、距離和隔離兩類: “ia”允許兩個故障 “ib”允許一個故障應(yīng)用現(xiàn)場和控制室電子儀表優(yōu)點(diǎn)不需特殊電纜對操作工也安全允許帶電開蓋操作缺點(diǎn)不適用于大功率設(shè)備允許工作條件:“ia”型工作于0區(qū).“ib”型工作于1區(qū)主要防爆技術(shù)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(yàn)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。主要防爆技術(shù)正壓型Ex"p"QP基本原則“分離型"封裝內(nèi)部充有比外部氣壓略高的潔凈空氣或惰性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)計壓力之前上電，或者在正壓充氣失敗時斷電應(yīng)用操作臺、儀表盤或控制室優(yōu)點(diǎn)其它方法都不適用時的解決方案缺點(diǎn)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)措施不許帶電開蓋操作允許使用區(qū)域:帶自動上電功能的儀表可在1區(qū)工作帶聲光報警的儀表可在2區(qū)工作主要防爆技術(shù)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(shí)例目錄儀表的外殼防護(hù)等級

在IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC60529和國標(biāo)GB4208中，使用IP代碼來表示外殼的防護(hù)等級。IP代碼由特征字母IP（InternationalProtection國際防護(hù)）、第一位特征數(shù)字、第2位特征數(shù)字、附加字母和補(bǔ)充字母組成。第一位特征數(shù)字表示防塵，第二位特征數(shù)字表示防水。不要求規(guī)定特征數(shù)字時，該處由字母X代替，例如：IP34、IPX5、IP2X。

IP代碼的組成及含義

第一位特征數(shù)字的簡要說明

對第二位特征數(shù)字的簡要說明

儀表設(shè)備外殼防護(hù)等級的選擇

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：露天安裝：IP55帶防雨遮沿時：IP54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)等級要求一般如下：垂直方向有傾斜面：IP52垂直方向無傾斜面：IP51防爆型儀表的選型、安裝、維護(hù)和檢修選型

(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：0區(qū)——只能選ia型、s型(指專為0區(qū)設(shè)計的ｓ型)；1區(qū)——可選除n型以外的其他型式；2區(qū)——所有防爆型式均可選。(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，選擇儀表的防爆等級和最高表面溫度組別。

爆炸危險場所的儀表安裝要求①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，其外部應(yīng)無損傷、裂紋。②爆炸危險場所1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、拉線盒之間，均應(yīng)采用圓柱管螺紋連接。防爆型儀表的選型、安裝、維護(hù)和檢修③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，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)，以防止爆炸性氣體從一個危險場所串入另一個危險場所。④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0.45m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連接。防爆型儀表的選型、安裝、維護(hù)和檢修關(guān)于充填密封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。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，小于密封接頭直徑而出現(xiàn)松動、縫隙時；2～3根電纜同時經(jīng)一個密封接頭接入時。在爆炸危險場所進(jìn)行儀表維護(hù)時的注意事項(xiàng)①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、濕度、粉塵、腐蝕)、振動、安裝是否牢固等情況。②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)。③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當(dāng)部位。防爆型儀表的選型、安裝、維護(hù)和檢修①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，特別是隔爆平面不允許有縱向劃痕。②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。③裝配時，應(yīng)按裝配順序進(jìn)行，各防松件、緊固件不得漏裝。④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。⑤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。防爆型儀表的選型、安裝、維護(hù)和檢修在爆炸危險場所進(jìn)行儀表維護(hù)時的注意事項(xiàng)（續(xù)）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(shí)例目錄常見問題實(shí)例防爆擾性管未固定、未做保護(hù)，若儀表拆除應(yīng)封堵常見問題實(shí)例穿線管處應(yīng)封堵常見問題實(shí)