儀表防爆的基本原理
爆炸的概念 爆炸是物質從一種狀態(tài),經過物理或化學變化,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?! ”ū仨毦邆涞娜齻€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?! ? )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?! 槭裁匆辣 ∫妆镔| : 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(yè)中,約有 80% 以上的生產車間區(qū)域存在爆炸性物質?! ⊙鯕?: 空氣中的氧氣是無處不在的?! ↑c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(fā)生故障時?! 】陀^上很多工業(yè)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(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,充滿不含易爆氣體的潔凈空氣或惰性氣體,并保持箱內氣壓略大于箱外氣壓,而將儀表安裝在箱內。常用于在線分析儀表的防爆和將計算機、PLC、操作站、打印機或其他儀表置于現場的正壓型防爆儀表盤。 原理二 控制爆炸范圍 人為地將爆炸局限在一個有限范圍內,使該范圍內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計一個足夠堅固的外殼或將儀表及電器安置在一個足夠堅固的殼體內,嚴格地按標準設計,制造和安裝所有的界面,使在機殼內發(fā)生的爆炸不至于引發(fā)機殼外危險性氣體的爆炸。顯然,這是一種苛刻的防爆方法。不僅設計和制造的規(guī)范極其嚴格,而且安裝,接線和維修的操作規(guī)程也非常嚴格,容不得一點差錯?! ≡砣? 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。典型代表為本質安全防爆方法Ex i。工作原理是利用安全柵技術,將提供給現場儀表的電能量限制在即不能產生引爆的火花,又不能產生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍內。依照國際標準和中國國家標準,當安全柵安全區(qū)一側所接設備發(fā)生任何故障(不超過250V電壓)時,本質安全防爆方法確?,F場的防爆安全。Ex ia級本質安全設備在正常工作、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。本質安全防爆方法確保對現場儀表進行帶電拆裝、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,可以對現場儀表進行帶電拆裝、接線和維修。這種系統易于掌握而且成本較低?! ★@而易見,本質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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