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    安全柵防爆知識

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    安全柵防爆知識

    • 分類:常見問題
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2013-04-17 21:44
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    【概要描述】

    安全柵防爆知識

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    詳情

    本質安全

    本質安全電路i   正常工作或規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物。
        Exia 等級:在正常工作一個故障和二個故障時,均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
        Exib 等級:在正常工作和一個故障時,不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。

    按照國際電工委員會標準IEC60079-111991的規定,對危險場所的劃分如下: 

       0區:連續出現或長時間存在爆炸性氣體與空氣的混合物的場所;
          1區:正常運行時,偶然出現爆炸性氣體與空氣的混合物的場所;
          2區:正常運行時,幾乎不出現爆炸性氣體與空氣的混合物的場所。
    對爆炸性氣體組份的定義如下:
          ⅡC組份:乙炔                   更
          ⅡC組份:氫氣                   易
          ⅡC組份:乙烯                   點
          ⅡC組份:丙烷                   燃
    對溫度級別的定義如下:(在環境溫度40時,當電氣設備故障狀態下產生的最高表面溫度)

    T1

    T2

    T3

    T4

    T5

    T6

    450

    300

    200

    135

    100

    85

    本安防爆組合條件:
            安全柵和“貯能”儀表(如變送器等)連接時,這些儀表和連接導線都是安全柵、操作端安全柵、檢測端安全柵等產品的負載,必須依靠安全柵的防爆參數加以計算,與其系統組合: 
    系統組合條件: 
           VZ≤Vi
           Imax≤ Ii
            Lc≤La—Li
            Cc≤Ca—Ci
            Vz—最高開路電壓
            Vi—一次儀表允許的最高輸入電壓

     Imax——最大短路電流  
            Ii—一次儀表允許的最大輸入電流
            Cc—連接電纜允許的最大分布電容
            Ca—安全柵負載最大分布電容
            Ci—一次儀表內等效電容(防爆機構檢測儀表時給出)
            Lc—連接電纜允許的最大分布電感(防爆機構檢測儀表時給出)
            La—安全柵負載最大分布電感(防爆機構檢測儀表時給出)
            Li—一次儀表內等效電感(防爆機構檢測儀表時給出) 
    降格氣氛的使用: 
            本手冊參數表所標型號適用的等級氣氛,若降低使用的氣氛,如:氫氣(ⅡC)降為乙烯(ⅡB),其La、Ca為參數表數值的3倍,降為丙烷(ⅡA),其La、Ca為參數表數值的8倍。
    電纜長度的計算: 
             電纜本身的分布參數一般由電纜生產廠給出,對于沒有給出分布參數的儀表信號電纜可按Cc = 200 PF / m 和L / R = 250 μ H/Ω來計算電纜長度。

    本安能級限制:   
    按照國家標準規定本安能級限制,KN9000系列齊納安全柵:
            C級:20 μJ
           ⅡB級:60μJ

     當一次儀表與安全柵的本安限制等級不同時,聯合組成防爆系統后只能降級使用。

    防爆級別的高低循序:

    ⅡA< ⅡB < ⅡC

    T1 < T2 <T3  T4  <T5   < T6

     

    一、防爆概念

    1、引起爆炸的三個必要條件,三個條件同時具備 —— 爆炸點火所需能量 source of ignition ;空氣或氧氣 air or oxygen ; flammable air flammable dust 

    、 防止爆炸的產生必從三個必要條件來考慮,限制了其中的一個必要條件,就限制了爆炸的產生。 

    在工業過程中,通常從下述三個方面著手對易燃、易爆場合進行處理。 

    1 )預防或最大限度地降低易燃物質泄漏的可能性;

     2 )不用或盡量少用易產生電火花的元器件;

     3 )采取充氮氣之類的方法維持惰性狀態。

     二、 危險區域的等級分類及電氣元件防爆分類和允許溫度區域 

    、 危險區域的等級分類 區( Zone 0 ),易爆氣體始終或長時間存在 區( Zone 1 ),易燃氣體在儀表的正常工作過程中有可能發生或存在 區( Zone 2 )。 一般情形下,不存在易燃氣體且即使偶爾發生,其存在時間亦很短。

    易爆區域等級劃分,國際標準與美國標準的對照比較 

    I.E.C.          N.E.C. 

    氣體   

    Zone 0 Class I,       Division I       

    Zone 1 Class I,       Division I       

    Zone 2 Class I,       Division II 

    粉塵   

    Zone 10 Class II,     Division I       

    Zone 11 Class II,     Division II

     I.E.C.  國際電工技術委員會( International  Electrotechnical  Technology  Commission )

    N.E.C.  美國電氣規程( National Electrical Code, U.S.A.  

    、電氣元件防爆分類:

     1 、一般保護 EN50.014              

    、浸油保護 0 EN50.015 

    、充壓保護設施 p EN50.016       

    、加充粉末 q EN50.017 

    、阻燃殼體 d EN50.018            

    、提高安全系數 e EN50.019 

    、本安保護 i EN50.0120          

     8 、氣密保護 h 未統一 

    、壓力花保護 n 未統一            

    10 、特殊措施 s 未統一 

    、電氣設備允許溫度區域 電氣元件溫區等級號 元件表面溫度最大允許值(° C 

     氣體燃點(° C     T1                    200T450                  &nb

    防爆等級的劃分標準

    防爆等級的劃分標準,此文包含了防爆的概念、防爆的標準、防爆區域的劃分、防爆標志的含義以及一些防爆術語。 

    防爆的基本原理 
    爆炸的概念 
           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,并放出巨大的能量,急劇快速釋放的能量,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: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。  
    為什么要防爆 
           易爆物質 :很多生產場所都會產生某些可燃性物質。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質;化學工業中,約有 80% 以上的生產車間存在爆炸性物質。

    氧氣:空氣中的氧氣是無處不在的。

    點燃源 :在生產過程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花 , 機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當儀表、電氣發生故障時。 
          客觀上很多工業現場滿足爆炸條件。當爆炸性物質與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內時,若存在爆炸源,將會發生爆炸。因此,采取防爆就顯得很必要了。  
    儀表防爆的原理 
    危險場所危險性劃分:  
          爆炸性物質區域定義: 中國標準    北美標準 
        0 區:Div.1 氣體在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續或長時間存在的場所
        1 區:在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現的場所 1  
        2 區:Div.2 在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現 , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現的場所 
        10 區: Div.1粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ。 在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續 , 短時間頻繁地出現或長時間存在的場所 。
        11 區: Div.2在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現 , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現的場所。