在化工生產中,我們經常會提到“爆炸”、“防爆區(qū)”、“1區(qū)”等這樣的術語。那么,爆炸的定義是什么?爆炸區(qū)域是如何劃分的?爆炸區(qū)域中的儀表應如何選配?帶著這些問題,開始與大家分享,關于在爆炸區(qū)域中,儀表選型的一些事宜。
一、爆炸場所劃分
從引發(fā)爆炸的介質不同,我們一般按爆炸性介質類型來劃分,有爆炸性氣體區(qū)域和爆炸性粉塵區(qū)域和礦井區(qū)域(后兩個本文不做討論)等。
在化工廠中,爆炸性氣體場所劃分主要取決于釋放等級和通風情況。分為三個區(qū)域:0區(qū)、1區(qū)和2區(qū),分別對應爆炸性氣體混合物在空氣中存在的時長和概率,0區(qū)時間最長、概率最高,1區(qū)、2區(qū)依次遞減。
二 、防爆設備的分類
當有爆炸性場所的存在,為了消除爆炸所帶來的危害,人們根據(jù)爆炸產生的條件特意設計制造出,在爆炸性區(qū)域適用的設備,來降低直至杜絕爆炸產生的可能性。
在實際化工生產中我們遇到最多的是隔爆型設備“d”與本安型設備“i”。
圖一:防爆合格證(隔爆型)
圖二:防爆合格證(本安型)
三、隔爆設備
隔爆設備是將電氣設備的帶電部件放在特制的外殼內,該外殼具有將殼內電氣部件產生的火花和電弧與殼外爆炸性混合物隔離開的作用,并能承受進入殼內的爆炸性混合物被殼內電氣設備的火花、電弧引爆時所產生的爆炸壓力,而外殼不被破壞;同時能防止殼內爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆,不會引起殼外爆炸性混合物燃燒和爆炸。標志符號為“d”
由于隔爆型設備是通過殼體結構實現(xiàn)防爆的,所以在現(xiàn)場使用中一定要保證隔爆殼體附件的完整性,比如密封圈,墊圈、格蘭頭等。切忌“帶電開蓋”。
圖三:隔爆設備附件
四、本安設備及本安系統(tǒng)
本安設備通過限制電氣設備電路的各種參數(shù),或采取保護措施來限制電路的火花放電能量和熱能,使其在正常工作和規(guī)定的故障狀態(tài)下產生的電火花和熱效應均不能點燃周圍環(huán)境的爆炸性混合物,從而實現(xiàn)了電氣防爆,這種電氣設備的電路本身就具有防爆性能,也就是從“本質”上就是安全的,故稱為本質安全型。采用本安電路的電氣設備稱為本質安全型電氣設備,標志符號“i”,細分為“ia”、“ib”、“ic”。
“ia”保護等級是指電氣設備正常工作和施加一個故障和任意組合的兩個故障條件下,均不能引起點燃的本質安全型電氣設備;在“ia”型電路中,工作電流被限制在100mA以下?!癷a”型儀表適用于0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。
“ib”保護等級是指電氣設備正常工作和施加一個故障條件下,不能引起點燃的本質安全型電氣設備。在“ib”型電路中,工作電流被限制在150mA以下?!癷b”型儀表適用于1區(qū)和2區(qū)。
“ic”保護等級是指電氣設備不考慮故障條件,適用于2區(qū)。
圖四:帶有防爆標志的防爆設備銘牌
本安系統(tǒng)由現(xiàn)場本安(儀表)設備、本安電纜、關聯(lián)設備(與本安設備有電氣連接,并可能影響本安設備本安性能的有關設備,如各種安全柵及其它具有限流、限壓功能的保護裝置等)組成。
圖五:防爆系統(tǒng)組成
本安電纜的低電容和低電感確保了在正常工作和故障情況下都不會產生危險的電火花,并具有極好的屏蔽性能和抗干擾性能。一般為藍色護套,便于視覺上與其它電纜區(qū)分。
圖六: 本安電纜
安全柵被設計為介于現(xiàn)場設備與控制室設備之間的,一個限制能量的接口。因此無論控制室設備處于正?;蚬收蠣顟B(tài),安全柵都能確保通過它傳送給現(xiàn)場設備的能量是本質安全的。
圖七.安全柵
五.爆炸性危險區(qū)域防爆設備選型遇到的問題
問題1:本安設備都可以用在0區(qū)
據(jù)《危險場所電氣防爆安全規(guī)范》AQ3009-2007規(guī)定,只有“ia”等級的和經過特殊設計的本安防爆設備才能用于0區(qū)。
問題2:只要使用本安設備則整個回路就滿足本安條件
由上文得知,本安系統(tǒng)由現(xiàn)場本安(儀表)設備、本安電纜、關聯(lián)設備(安全柵)組成,單一使用本安設備并不構成本安回路,且最終能否滿足本安要求需要進行驗證。
問題3:隔爆設備接入安全柵
隔爆設備可以接入安全柵,但是并不能提升整個系統(tǒng)防爆等級,只是起到隔離柵的作用。而且有些隔爆設備的啟動功率較大,會出現(xiàn)無法驅動設備的情況,同時還增加了設備成本及線路敷設難度。一般不推薦隔爆設備使用安全柵。
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