014 自控设计中的安全及防护措施
32页1、1,第十二章 自控设计中的安全及 防护措施,第一节 仪表防爆设计 第二节 仪表及管线的保温问题 第三节 仪表的隔离和吹洗设计 第四节 仪表接地设计,2,第一节 仪表防爆设计,一、防爆设计的重要性 气体爆炸的主要条件: 1.有足够浓度的可燃性物质存在; 2.有足够的氧气存在,形成可燃气体混合物; 3.有足够能量的火源.,3,第一节 仪表防爆设计,二、危险环境的分类 燃烧与爆炸的分类: 1)气体、蒸汽或薄雾 存在易燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾; 上述物质与空气混合并且达到爆炸极限; 存在足以点燃爆炸性混合气体的火花、电弧或高温。 2)粉尘、纤维、微小颗粒 存在易燃的粉尘、纤维、微小颗粒; 上述物质与空气混合并且达到爆炸极限; 存在足以点燃爆炸性混合气体的火花、电弧或高温。 上述条件中如果没有达到爆炸限,则形成火灾条件。,4,第一节 仪表防爆设计,三、危险区域分类 根据国际电工委员会(IEC)和相应的国家标准以及行业标准,根据可燃物质的形态、形成爆炸混合物的频度和爆炸混合物的持续时间,将危险区划分为三类八级。,5,第一节 仪表防爆设计,6,第一节 仪表防爆设计,根据国家标准GB3836-20
2、00的规定,对爆炸性气体的最小点燃电流将II类防爆电器的应用场合分为A、B、C三级。,防爆电器:I类防爆电器:煤矿井下用电气设备 II类防爆电器:工厂用电气设备,7,第一节 仪表防爆设计,按照GB3836.1标准,根据电器的表面温度,将其适用范围分为六组。,8,第一节 仪表防爆设计,四、防爆电气设备的类型及标志 防爆电气设备类型及标志代号:,9,仪表防爆设计,防爆电气设备的类型 1. 防爆型:(d) 特点:仪表的电路和接线端子全部置于防爆壳体内 防爆措施: 采用耐压80100N/cm2以上的表壳 表壳外部的温升不得超过由易爆性气体或蒸汽的引燃温度所规定的数值 使用注意:*揭开仪表表壳后,将失去了防爆性能 *长期使用会逐渐降低防爆性能,10,仪表防爆设计,防爆电气设备的类型 2. 增安型(e) 特点:在仪表安全运行的基础上又采取措施提高电气设备安全程度 防爆措施 提高电气设备的安全程度,以避免在正常和认可的过载条件下出现电弧、火化或可能点燃爆炸性混合物的高温。,11,仪表防爆设计,防爆电气设备的类型 3. 本质安全型(本安型): 本质安全型防爆仪表也称安全火花型防爆仪表。这种仪表,在正常
3、状态下或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不会引起规定的易爆性气体混合物爆炸。 正常状态指在设计规定条件下的工作状态,故障状态指电路中非保护性元件损坏或产生短路、断路、接地及电源故障等情况。,12,仪表防爆设计,防爆电气设备的类型 3. 本质安全型(本安型): 按本质安全电路使用环境及安全程度分为ia和ib两 个等级: 1.ia 等级 在正常工作时,一个故障和两个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。 2.ib 等级 在正常工作时,一个故障时不能点燃爆炸性气体的电气设备。,13,仪表防爆设计,防爆电气设备的类型 3. 本质安全型(本安型): 安全火花型防爆仪表所采取的措施主要有: 1. 仪表采用低工作电压和小工作电流。通常,正常工作电压不大于24VDC,电流不大于20mADC;故障时电压不大于35VDC,电流不大于35mADC; 2. 在线路设计上,对处于危险场所的电路,选择适当大小的电阻、电容和电感参数,使其只产生安全火花;同时在较大的电容、电感回路中并联双重化二极管,以消除不安全火花。,14,仪表防爆设计,防爆电气设备的类型 4. 正压型:(p) 在外壳内充入气体以阻止外
4、部爆炸性混合物进入 外壳,从而将电气设备的危险源与环境中的爆炸性 混合物隔离。 5. 充油型:(o) 6. 充砂型:(q) 7. 无火化型:(n) 8. 浇封型(m) 9. 特殊性:(s),15,第一节 仪表防爆设计,防爆电气设备标志:,dIIBT3,epIIBT4分别表示什么电器设备?,16,第一节 仪表防爆设计,防护等级: 根据外壳防护等级的分类(GB4208-93)的规定,外壳防护等级的标志为: 关于各位的含义,见书上表 127表129。,17,第一节 仪表防爆设计,四、防爆电气设备的选择 见书上表1210表1213。 表1210防爆形式与其适用的爆炸性区域之间的对应关系 表1213防火区电气设备应用表,18,第一节 仪表防爆设计,五、过程控制系统工程中的安全问题 1.本质安全回路 经过安全认证机构认证的仪表是本质安全的, 对于单元组合式仪表系统则需要对整个仪表产品系 列进行安全认证。经过安全认证的仪表所构成的信 号回路是本质安全的吗?,经过安全认证的仪表所构成的信号回路并不能保证整体系统是本质安全的。 仪表整体的本质安全要求: 1. 仪表本质安全 2. 仪表相互连接也要保证,1
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