《第5章_仪表本安防爆技术》.ppt

第五章 仪表本安防爆技术 主要内容 5.1 防爆基础理论 5.2 本质安全防爆技术 5.3 安全栅 5.4 本安防爆系统设计要求 5.1 防爆基础理论---爆炸性物质分类 I类：矿井甲烷； II类：爆炸性气体混合物； III类：爆炸性粉尘和纤维。 5.1 防爆基础理论---爆炸性物质分类 难 易 点燃特性 A B C D 北美标准 II C II B II A I IEC标准 乙炔 氢气 乙烯 丙烷 甲烷 气体名称 爆炸性气体分组 5.1 防爆基础理论---爆炸性物质分类 爆炸性气体的引燃温度的组别划分 温度是爆炸性气体产生爆炸的重要点燃源。由于自燃点不同，当温度超过某气体引燃温度时，在无任何外界点火源时，气体会点燃。 难 易 点燃特性 85t≤100 100t≤135 135t≤200 200t≤300 300t≤450 450 引燃温度t（℃） T6 T5 T4 T3 T2 T1 温度组别 5.1 防爆基础理论---爆炸性物质分类 危险场所划分为0区、1区、2区三个区域。 （1）0区：在正常情况下，爆炸性气体混合物连续、频繁或长时间存在的场所。危险性最大。 （2）1区：在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能存在的场所。 （3）2区：在正常情况下，爆炸性气体混合物不可能出现或偶尔、短时间存在的场所。 5.1 防爆基础理论---危险场所防爆技术 一般将所有可能存在产生点燃源的电气设备安装在安全场所。 必须安装在危险区域的电气设备，必须具有防爆措施。 只有当具有潜在爆炸危险的环境中，同时具备点燃源、爆炸性物质、空气时，才可能产生爆炸。 5.1 防爆基础理论---危险场所防爆技术 1区 设法防止产生点火源 m 浇封型 2区 设法防止产生点火源 n 无火花型 1区 把危险物质与点火源隔开 q 充砂型 1区 把危险物质与点火源隔开 o 充油型 1区 把危险物质与点火源隔开 p 正压型 0区，1区 限制点火源的能量 ia，ib 本质安全型 1区 设法防止点火源 e 增安型 1区 隔离存在的点火源 d 隔爆型 适用区域 技术措施 代号 电气设备防爆形式 电气设备防爆型式 5.1 防爆基础理论---危险场所防爆技术 （1）隔爆型仪表具有防爆外壳，仪表的电路和接线端子全部位于防爆壳内。防爆外壳能承受仪表内部因故障产生爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播。适用于1区和2区危险场所，且要求在非通电运行情况下进行开壳检修或调整。 （2）本安型仪表的全部电路均为本质安全电路，电路中的电压和电流被限制在一个允许的范围内，以保证仪表在正常工作或发生短路和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不会引起周围爆炸性气体混合物爆炸。 5.1 防爆基础理论---危险场所防爆技术 本安设备适用于气体组别不高于II类C级，气体引燃温度不低于T4（135℃）的0区危险场所。 防爆标志 Ex d II B T3 防爆型式 气体级别 温度组别 隔爆型设备适用于气体组别不高于II类B级，气体引燃温度不低于T3（200℃）的危险场所。 防爆标志Exia II CT4 5.2 本质安全防爆技术 引起爆炸性危险气体爆炸的主要点燃源: 电火花和热效应 本质安全是通过限制电火花和热效应两个可能的点燃源能量来实现。它是唯一可适用于0区危险场所的防爆技术。 DDZ-Ⅲ仪表中属于本安防爆仪表的有：差压变送器、温度（毫伏）变送器、电/气转换器、电阀门和安全栅等。 5.2 本质安全防爆技术---基本原理 抑制点火能量方法: （1）对危险场所的回路，选择适当的R、L、C，限制其火花能量；在回路中并联二极管以消除不安全火花； （2）加入安全栅，对安全场所的高能量进行限制和隔离，使其不会窜到危险场所。 本安型防爆仪表必须限制电火花或热效应的能量小于最小点燃能量，将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内。 保证危险场所的仪表不产生非安全火花 保证安全场所的不安全火花到不了危险场所 5.2 本质安全防爆技术---分类 I类：煤矿用本安仪表； II类：工厂用本安仪表。 使用场所的安全程度 ia级仪表：在最大两个故障下不会产生安全失效。 ib级仪表：仪表产生一个故障时不会产生安全失效。 温度组别：T1～T6 5.2 本质安全防爆技术---设计要求 （1）必须把本安电路与非本安电路完全、可靠隔离； （2）本安电路中所有器件或导线的最高表面温度不大于所规定的组别温度要求； （3）电路在规定等级相对应的试验条件下进行试验评定时，不点燃相应的爆炸性气体混合物。 5.3 安全栅 ----安装在安全场所，是安全场所仪表（如调节器、