儀表防爆的基本原理
爆炸的概念 爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài),經(jīng)過物理或化學(xué)變化,突然變成另一種狀態(tài),并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量,將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。 爆炸必須具備的三個條件: 1 )爆炸性物質(zhì):能與氧氣(空氣)反應(yīng)的物質(zhì),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(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。 為什么要防爆 易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場所都會產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì);化學(xué)工業(yè)中,約有 80% 以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)?! ⊙鯕?: 空氣中的氧氣是無處不在的?! ↑c燃源 : 在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花 機(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時?! 】陀^上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時,若存在爆炸源,將會發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。 儀表防爆原理 顯然,消除上述三個條件中的任何一個,就能防爆。由于氧氣無處不在,難以控制。所以,控制引爆氣體和引爆源為兩個最常用的防爆原理。而在儀表行業(yè)還有第三個原理,即控制爆炸范圍?! ≡硪? 控制易爆氣體 人為地在危險現(xiàn)場營造出一個沒有易爆氣體的空間,將儀表安裝其中。典型代表為正壓型防爆方法Ex p。工作原理是在一個密封的箱體內(nèi),充滿不含易爆氣體的潔凈空氣或惰性氣體,并保持箱內(nèi)氣壓略大于箱外氣壓,而將儀表安裝在箱內(nèi)。常用于在線分析儀表的防爆和將計算機(jī)、PLC、操作站、打印機(jī)或其他儀表置于現(xiàn)場的正壓型防爆儀表盤?! ≡矶? 控制爆炸范圍 人為地將爆炸局限在一個有限范圍內(nèi),使該范圍內(nèi)的爆炸不至于引起更大范圍的爆炸。典型代表為隔爆型防爆方法Ex d。工作原理是為儀表設(shè)計一個足夠堅固的外殼或?qū)x表及電器安置在一個足夠堅固的殼體內(nèi),嚴(yán)格地按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,制造和安裝所有的界面,使在機(jī)殼內(nèi)發(fā)生的爆炸不至于引發(fā)機(jī)殼外危險性氣體的爆炸。顯然,這是一種苛刻的防爆方法。不僅設(shè)計和制造的規(guī)范極其嚴(yán)格,而且安裝,接線和維修的操作規(guī)程也非常嚴(yán)格,容不得一點差錯。 原理三 控制引爆源 人為地消除引爆源,既消除足以引爆的火花,又消除足以引爆的儀表表面溫升。典型代表為本質(zhì)安全防爆方法Ex i。工作原理是利用安全柵技術(shù),將提供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在即不能產(chǎn)生引爆的火花,又不能產(chǎn)生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍內(nèi)。依照國際標(biāo)準(zhǔn)和中國國家標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)安全柵安全區(qū)一側(cè)所接設(shè)備發(fā)生任何故障(不超過250V電壓)時,本質(zhì)安全防爆方法確保現(xiàn)場的防爆安全。Ex ia級本質(zhì)安全設(shè)備在正常工作、發(fā)生一個故障、發(fā)生兩個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物。本質(zhì)安全防爆方法確保對現(xiàn)場儀表進(jìn)行帶電拆裝、檢查和維修時的防爆安全。這種本安防爆方式與其它防爆方式相比有顯著的優(yōu)勢,例如,可以對現(xiàn)場儀表進(jìn)行帶電拆裝、接線和維修。這種系統(tǒng)易于掌握而且成本較低?! ★@而易見,本質(zhì)安全法是最安全可靠的防爆方法。因此,被允許用在最危險的場合。
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