防爆儀表工作原理

1一、防爆基礎理論概述二、電氣設備防爆技術簡介三、防爆電氣設備選型、安裝與使用四、常見問題實例目錄2產生爆炸的條件爆炸性物質；空氣(氧氣);點火源(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備的最高允許表面溫度組別一一對應。國標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)分級實例堤壩可燃液體危險源持續(xù)存在的地區(qū)0區(qū)通風口通風不良的儲油槽區(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。儀表防爆基礎知識最大試驗安全間隙(MESG)

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

——在規(guī)定的試驗裝置上，用直流24V、95mH電感的火花進行3000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5％即不能點燃最小點燃電流比(MICR)——各種可燃性氣體(或蒸氣)與空氣的混合物的最小點燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點燃電流的比值儀表防爆基礎知識相關參數說明9一、防爆基礎理論概述二、電氣設備防爆技術簡介三、防爆電氣設備選型、安裝與使用四、常見問題實例目錄防爆電氣設備分為兩大類：Ⅰ類為煤礦用電氣設備；Ⅱ類為除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備，也稱為工廠用電氣設備。Ⅱ類隔爆型“d”和本質安全型“i”電氣設備又分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級。對于隔爆型電氣設備，按最大試驗安全間隙(MESG)分級；對于本質安全型電氣設備，按最小點燃電流(MIC)分級。所有Ⅱ類防爆電氣設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備在允許的最不利條件下運行時，其表面或任一部分可能達到的并有可能引燃周圍爆炸性氣體環(huán)境的最高溫度。

防爆電氣設備電氣防爆標志的構成電氣防爆標志的構成(GB3836-2000)(1)防爆總標志Ex

表示該設備為防爆電氣設備。(2)防爆結構型式表明該設備采用何種措施進行防爆，如d為隔爆型，p為正壓型，i為本安型等。(3)防爆設備類別分為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弱。(5)最高表面溫度組別分為T1～T6六組，說明該設備的最高表面溫度允許值。

電氣設備的防爆型式(GB3836.1-2000)

電氣防爆標志的構成例如：一臺儀表的防爆標志為ExdⅡBT4，其含義為：Ex——防爆總標志；d——結構型式，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℃。

電氣防爆標志的構成主要防爆技術－隔爆型Exd設備依據標準：GB3836.1-2000/GB3836.2-2000隔爆外殼定義：能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并能阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播的電氣設備外殼(I區(qū)防爆技術)?！癢”“L”允許危險氣體進入隔爆外殼，外殼內可能產生爆炸。但要求外殼必須具有足夠的強度；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，以確保內部爆炸不會穿過隔爆接合面而導致外部環(huán)境爆炸。主要防爆技術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氣體組分而定缺點封裝大而重，對電纜也有特殊要求(導管,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的錯誤會導致危險的情況不允許在0區(qū)使用開口主要防爆技術常用隔爆型電氣設備主要防爆技術－增安型Exe設備依據標準：GB3836.1-2000/GB3836.3-2000定義：對在正常運行條件不會產生電弧或火花的電氣設備采取進一步措施，提高其安全程度，防止電氣設備產生危險溫度、電弧和電火花的可能性的型式(I區(qū)防爆技術)。要求設備在正常工作和認可的過載條件下不會產生危險溫度、電弧和危險溫度。典型應用：接線盒、電磁線圈(閥)、照明燈具、變壓器和無刷電機等。自動化儀表通常存在調零/調滿度的電位器或選擇開關，即認為正常情況下會產生電火花，因此一般不設計為Exe。主要防爆技術主要防爆技術－本質安全型Exi設備依據標準：GB3836.1-2000/GB3836.4-2000定義：在標準規(guī)定的條件(包括正常工作和規(guī)定的故障條件)下產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路(0/I區(qū)防爆技術)。是一種以抑止點火源能量為防爆手段的“安全”技術。要求設備在正常工作和故障狀態(tài)下可能產生的電火花或熱效應分別小于爆炸性危險氣體的最小點燃能量和自燃溫度。主要防爆技術本安型Ex"i"VRLCUoIo基本原則“限制型"特性低功率技術限制了電壓、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”允許一個故障應用現場和控制室電子儀表優(yōu)點不需特殊電纜對操作工也安全允許帶電開蓋操作缺點不適用于大功率設備允許工作條件:“ia”型工作于0區(qū).“ib”型工作于1區(qū)主要防爆技術主要防爆技術－正壓型Exp設備依據標準：GB3836.1-2000/GB3836.5-2004主要技術措施：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)控內部壓力，當壓力高于設計規(guī)定值(50Pa)時，外殼內部電氣設備自動得電；主電源與壓力互鎖聯動，當壓力低于規(guī)定值時就切斷主電源；監(jiān)控設備通常需要采用其他防爆技術。典型應用：控制柜、儀表盤、分析儀器、正壓小屋等。主要防爆技術正壓型Ex"p"QP基本原則“分離型"封裝內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部氣體連鎖系統(tǒng)預防儀表在達到設計壓力之前上電，或者在正壓充氣失敗時斷電應用操作臺、儀表盤或控制室優(yōu)點其它方法都不適用時的解決方案缺點安裝和維護工作復雜而昂貴儀表如果將接觸可燃混合物，必須采取其它防護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)工作主要防爆技術一、防爆基礎理論概述二、電氣設備防爆技術簡介三、外殼防護等級四、常見問題實例目錄儀表的外殼防護等級

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

IP代碼的組成及含義

第一位特征數字的簡要說明

對第二位特征數字的簡要說明

儀表設備外殼防護等級的選擇

安裝在現場室外的儀表設備，其防護等級要求一般如下：露天安裝：IP55帶防雨遮沿時：IP54對安裝在現場分析小屋內的分析儀和設備，其防護等級要求一般如下：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、維護和檢修選型

(1)根據儀表安裝、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)根據可能出現的可燃性氣體、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有銘牌和防爆標志，安裝前應檢查其型號、規(guī)格是否符合設計要求，其外部應無損傷、裂紋。②爆炸危險場所1區(qū)內的儀表配線，電纜、電線必須用鍍鋅鋼管穿管敷設。穿線保護管之間，保護管與接線箱、拉線盒之間，均應采用圓柱管螺紋連接。防爆型儀表的選型、安裝、維護和檢修③保護管、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保護管與現場儀表、檢測元件、電氣設備、儀表箱、接線盒及拉線盒連接時，應在連接處0.45m以內安裝隔爆密封管件，必要時做充填密封。密封管件與現場儀表、檢測元件、電氣設備之間可采用撓性管連接。防爆型儀表的選型、安裝、維護和檢修關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松動、縫隙時；2～3根電纜同時經一個密封接頭接入時。在爆炸危險場所進行儀表維護時的注意事項①應經常進行檢查維護，檢查時應察看儀表外觀、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行維護時，切不可打開接線盒和觀察窗，需開蓋維護時必須先切斷電源，絕不允許帶電開蓋維護。③維護時不得產生沖出火花，所使用的測試儀表應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部位。防爆型儀表的選型、安裝、維護和檢修①拆卸時應注意保護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，應按裝配順序進行，各防松件、緊固件不得漏裝。④銹蝕及損壞的元件應及時更換，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，需經確認防爆性能已得到復原后，方可重新投入使用。防爆型儀表的選型、安裝、維護和檢修在爆炸危險場所進行儀表維護時的注意事項（續(xù)）一、防爆基礎理論概述二、電氣設備防爆技術簡介三、外殼防護等級四、常見問題實例目錄常見問題實例防爆擾性管未固定、未做保護，若儀表拆除應封堵常見問題實例穿線管處應封堵常見問題實