1. 防爆设备和本安设备的区别
按照国家规范:增安抄型只允许使用在2区或非危险区域,除用来安装正常情况下无火花产生的电器元件的增安箱和增安接线箱允许使用在1区外;
本安型则可以按照在0、1、2区或非危险区域,它是唯一允许安装在0区的防爆型式,其必须与关联设备(例如安全栅)构成合理本安系统才允许应用。
增安型的防爆原理:其实就是密封的原理,把内部与外部的危险气体隔开;
本安型的防爆原理:本安型是个复杂的系统,其安装在危险区域的电路都是本质安全的,即该部分电路的能量、电流和电压受到限制和保护,不会点燃危险区域的气体!
2. 本质安全方面主要包括哪些
机械设计本质安全是指机械的设计者,在设计阶段采取措施来消除安全隐患的一种机械安全方法。
3. 本质安全型电器设备的防爆原理是什么
请参阅GB3836.4-2010、GB3836.18-2010、GB3836.19-2010,一目了然!
4. 构成安全火花防爆系统的必要条件是什么
① 在危险现场使用的仪表必须是安全火花防 爆仪表(本安仪表)。
② 现场仪表与危险场所之间的电路连接必须 经过安全栅(防爆栅)。
安全火花防爆系统的概念
仪表安装在生产现场,如果现场存在易燃易爆的气体、液体或粉末,一旦发生危险火花,就可能引起燃烧或爆炸事故。为了解决电动仪表的防爆问题,长期以来人们进行了坚持不懈的努力。在安全火花防爆方法出现以前,传统的防爆仪表类型有充油型(O)、充气型(P)、充沙型(q)、隔爆型(d)、增安型(e)、无火花型(n)等,其基本思想是把可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸性气体隔离开来。显然,这和安全火花防爆方法截然不同。安全火花仪表从电路设计开始就考虑防爆,把电路在短路、断路及误操作等各种状态下可能发生的火花都限制在爆炸性气体的点火能量之下,是从爆炸发生的根本原因上采取措施解决防爆问题的,因而被认为可以和气动、液动仪表一样,列入本质安全防爆仪表之内。与结构防爆仪表相比,安全火花防爆仪表的优点是很突出的。首先,它的防爆等级比结构防爆仪表高一级,可用于后者所不能胜任的氢气、乙炔等最危险的场所;其次,它长期使用不会降低防爆等级;此外,这种仪表还可在运行中,用安全火花型测试仪器在危险现场进行带电测试和检修,因此被广泛用于石油、化工等危险场所的控制。
5. 什么是“本质安全”
本质安全是指通抄过设计等手段使袭生产设备或生产系统本身具有安全性,即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。
具体包括失误-安全(误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作)、故障-安全功能(设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态)。现行相关标准是《GB 3836.18-2010 爆炸性环境 第18部分:本质安全系统》,《GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分:通用要求》已废止。
本质安全一词源于GB3836.1-2000标准,本质安全型防爆电器是专供煤矿井下使用的防爆电器设备的分类之一。防爆电器总体分为隔爆型、增安型、本质安全型等种类,本质安全型电器设备的特征是其全部电路均为本质安全电路,即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。
也就是说该类电器不是靠外壳防爆和充填物防爆,而是其电路在正常使用或出现故障时产生的电火花或热效应的能量小于0.28mJ(B级防爆), 即瓦斯浓度为8.5%(最易爆炸的浓度)最小点燃能量。
6. 本质安全型防爆电气设备是通过什么达到防爆目的
通过限制电气设备电路的各种参数,或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能,回使其在正常工作和规定答的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物,从而实现电气防爆,这种电气设备的电路本身就具有防爆性能,也就是从“本质”上就是安全的,故称为本质安全型(以下简称本安型)。采用本安电路的电气设备称为本质安全型电气设备。由于本安型电气设备的电路本身就是安全的,所产生的火花、电弧和热能都不能引燃周围环境爆炸性混合物,因此本安型电气设备不需要专门的防爆外壳,这样就可以缩小设备的体积和重量,简化设备的结构。同时,本安型电气设备的传输线可以用胶质线和裸线,可以节省大量电缆。因此,本安型电气设备具有安全可靠、结构简单、体积小、重量轻、造价低、制造维修方便等优点,是一种比较理想的防爆电气设备。但由于本安型电气设备的最大输出功率为25W左右,因而使用范围受到了限制。目前本安型电气设备主要用于通讯、信号和控制系统,以及仪器,仪表等。
7. 防爆系统工作原理
防爆的基本原理
爆炸的概念:爆炸是物质从一种状态,经过物理或化学变化,突然变成另一种状态,并放出巨大的能量。急剧速度释放的能量,将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。
爆炸必须具备的三个条件:
1 )爆炸性物质:能与氧气(空气)反应的物质,包括气体、液体和固体。(气体:氢气,乙炔,甲烷等;液体:酒精,汽油;固体:粉尘,纤维粉尘等。)
2 )氧气:空气。
3 )点燃源:包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。
为什么要防爆
易爆物质 : 很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质;化学工业中,约有 80% 以上的生产车间区域存在爆炸性物质。氧气 : 空气中的氧气是无处不在的。点燃源 : 在生产过程中大量使用电气仪表,各种磨擦的电火花 , 机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免,尤其当仪表、电气发生故障时。
客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若存在爆炸源,将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。
仪表防爆的原理
危险场所危险性划分:
爆炸性物质 区域定义 中国标准 北美标准
气体(CLASS Ⅰ) 在正常情况下 , 爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所 0 区 Div.1
在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所 1 区
在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现 , 仅仅在不正常情况下 , 偶尔或短时间出现的场所 2 区 Div.2
粉尘或纤维(CLASS Ⅱ/Ⅲ) 在正常情况下 , 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续 , 短时间频繁地出现或长时间存在的场所 10 区 Div.1
在正常情况下 , 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现 , 仅仅在不正常情况下 , 偶尔或短时间出现的场所 11 区 Div.2
防爆方法对危险场所的适用性:
序号 防爆型式 代号 国家标准 防爆措施 适用区域
1 隔爆型 d GB3836.2 隔离存在的点火源 Zone1,Zone2
2 增安型 e GB3836.3 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
3 本安型 ia GB3836.4 限制点火源的能量 Zone0-2
本安型 ib GB3836.4 限制点火源的能量 Zone1,Zone2
4 正压型 p GB3836.5 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone2
5 充油型 o GB3836.6 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone2
6 充砂型 q GB3836.7 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone2
7 无火花型 n GB3836.8 设法防止产生点火源 Zone2
8 浇封型 m GB3836.9 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
9 气密型 h GB3836.10 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
防爆对危险场所的适用性:
爆炸性危险气体分类
根据可能引爆的最小火花能量,我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级 , 如下表 :
工况类别 气体分类 代表性气体 最小引爆火花能量
矿井下 Ⅰ 甲烷 0.280mJ
矿井外的工厂 ⅡA 丙烷 0.180mJ
ⅡB 乙烯 0.060mJ
ⅡC 氢气 0.019mJ
美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成三个 CLASS( 类别 ):CLASS Ⅰ气体和蒸气 ; CLASS Ⅱ 尘埃 ; CLASS Ⅲ纤维 . 然后再将气体和尘埃分成 Group( 组 ) :
组名 代表性气体或尘埃
A 乙炔
B 氢气
C 乙烯
D 丙烷
E 金属尘埃
F 煤炭尘埃
G 谷物尘埃
气体温度组别划分:
温度组别 安全的物体表面温度 常见爆炸性气体
T1 ≤ 450℃ 氢气、丙烯腈等 46 种
T2 ≤ 300℃ 乙炔、乙烯等 47 种
T3 ≤ 200℃ 汽油、丁烯醛等 36 种
T4 ≤ 135℃ 乙醛、四氟乙烯等 6 种
T5 ≤ 100℃ 二硫化碳
T6 ≤ 85℃ 硝酸乙酯和亚硝酸乙酯
仪表的防爆标志
Ex(ia)ⅡC T6 的含义 :
标志内容 符号 含义
防爆声明 Ex 符合某种防爆标准,如我国的国家标准
防爆方式 ia 采用 ia 级本质安全防爆方法,可安装在 0 区
气体类别 ⅡC 被允许涉及ⅡC 类爆炸性气体
温度组别 T6 仪表表面温度不超过 85℃
Ex(ia)ⅡC 的含义
标志内容 符号 含义
防爆声明 Ex 符合欧洲防爆标准
防爆方式 ia 采用 ia 级本质安全防爆方法,可安装在 0 区
气体类别 ⅡC 被允许涉及ⅡC 类爆炸性气体
注 : 该标志中无温度组别项 , 说明该仪表不与爆炸性气体直接接触。
防爆术语:
有关防爆术语及标准
安全栅安全参数定义:
• 安全栅最高允许电压: Um
保证安全栅本安端的本安性能,允许非本安端可能输入的最高电压
• 安全栅最高开路电压: Uoc
在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值
• 安全栅最大短路电流: Isc
在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值
• 安全栅允许分布电容: Ca
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容
• 安全栅允许分布电感: La
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感
安全标志格式说明:
将工厂或矿区的爆炸危险介质,按其引燃能量,最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级,以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。
防爆标志格式:
Ex (ia) ⅡC T4
防爆标记 防爆等级 气体组别 温度组别
防爆等级说明:
ia 等级:
在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
正常工作时,安全系数为 2.0 ;
一个故障时,安全系数为 1.5 ;
二个故障时,安全系数为 1.0 。
注:有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。
ib 等级:
在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
正常工作时,安全系数为 2.0 ; 一个故障时,安全系数为 1.5 。
正常工作时,有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护,并且有故障自显示的措施,一个故障 时安全系数为 1.0 。
8. 本安防爆的标志代码本安防爆的分类 隔爆的标志代码隔爆的分类
本安防爆是防爆型式的一种,全称为本质安全型 符号为:i 其中根据等级 分为 ia ib ic三个级别内。
隔爆型也是防爆类型容的一种 符号为:d。
根据标准:防爆型式分为:隔爆型"d” 增安型"e” 本安型"i” 正压型"p" 油浸型"o" 充砂型"q" 无火花型"n" 浇封型"m"。
类型分为:Ⅰ煤矿用、Ⅱ气体用。
温度组别:T1---T6
(8)本质安全防爆系统由什么构成扩展阅读:
本安防爆系统的性能主要由以下措施来保证:
1、本安防爆仪表采用低的工作电压和小的工作电流。如正常工作时电压不大于DC24V,电流不大于DC20mA;故障时电压不大于DC35V,电流不大于DC35mA。限制仪表所用电阻、电容和电感参数大小,以保证在正常及故障时所产生的火花能量不足以点燃爆炸性混合物。
2、用防爆安全栅将危险场所和非危险场所的电路隔开。
3、现场仪表到控制室仪表连接导线不得形成过大的分布电感和电容。
9. 本质安全的防爆方法
本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花,又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内,从而消除引爆源的防爆方法。
对于仪表检测和控制回路而言,限制能量首先意味着限制电压和电流。又由于电容和电感能够储存和释放电能量,因此电容和电感也须限制。
实践中,人们利用火花实验装置,通过实验确定对不同危险类别气体的电能量限制参数。国际标准和中国国家标准中给出的常用电能量引爆曲线有电压电流引爆曲线、电压电容引爆曲线和电流电感引爆曲线等。根据这些曲线,再参考1.5倍的保险系数,人们便可以确定在涉及某类气体时,对指定回路的电能量限制参数。
例如,涉及IIC类气体(如氢气)时,对标准24VDC供电的回路(如变送气,电气转换器,电磁阀等)通常设定限压值为28V。依此限压值查电压电流引爆曲线,并考虑1.5倍的保险系数,可确定此时的限流值,可确定此时的限流值应为119mA。依28V限压值并考虑1.5倍的保险系数后查电压电容引爆曲线,可确定回路电容值应限制在0.13μF。依119mA限流值并考虑1.5倍的保险系数后查电流电感引爆曲线,可确定回路电感值应限制在2.55mH。
为限制仪表的表面温度,除需限制回路的开路电压和短路电流外,还要限制回路的最大功率。
本质安全防爆回路,总是由一个本安现场仪表和作为回路限能关联设备的安全栅配合组成</CA>
10. 什么是安全火花防爆系统
① 在危险现场使用的仪表必须是安全火花防 爆仪表(本安仪表)。 ② 现场仪表与危险场所之间的电路连接必须 经过安全栅(防爆栅)。 安全火花防爆系统的概念 仪表安装在生产现场,如果现场存在易燃易爆的气体、液体或粉末,一旦发生危险火花,就可能引起燃烧或爆炸事故。为了解决电动仪表的防爆问题,长期以来人们进行了坚持不懈的努力。在安全火花防爆方法出现以前,传统的防爆仪表类型有充油型(O)、充气型(P)、充沙型(q)、隔爆型(d)、增安型(e)、无火花型(n)等,其基本思想是把可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸性气体隔离开来。显然,这和安全火花防爆方法截然不同。安全火花仪表从电路设计开始就考虑防爆,把电路在短路、断路及误操作等各种状态下可能发生的火花都限制在爆炸性气体的点火能量之下,是从爆炸发生的根本原因上采取措施解决防爆问题的,因而被认为可以和气动、液动仪表一样,列入本质安全防爆仪表之内。与结构防爆仪表相比,安全火花防爆仪表的优点是很突出的。首先,它的防爆等级比结构防爆仪表高一级,可用于后者所不能胜任的氢气、乙炔等最危险的场所;其次,它长期使用不会降低防爆等级;此外,这种仪表还可在运行中,用安全火花型测试仪器在危险现场进行带电测试和检修,因此被广泛用于石油、化工等危险场所的控制。