本安防爆技术及其在化工现场的应用参考文本

本安防爆技术及其在化工现场的应用参考文本

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

Link To Achieve Risk Control And Planning

某某管理中心

XX年XX月

本安防爆技术及其在化工现场的应用参

考文本

使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1 引言

在许多化工工业过程中，需要处理一些易燃易爆的工

艺介质。为确保人员生命和生产装置的财产安全，防爆技

术已经应用于各个行业及相关专业，形成一系列的行业。

国家和国际标准，并随着工业的发展而发展。对于自动化

仪表，最常用的防爆形式是本安型。隔爆型和增安型。由

于电子技术的飞速发展和低功耗电子器件的不断诞生，本

安防爆技术的得到了更为广阔的推广和应用。特别是由于

本质安全型(简称本安型)防爆形式与其他防爆形式相比，不

仅具有结构简单，适用范围广，而且还具有易操作和维护

方便等特点，因此这种通过抑制点火源能量为防爆手段的

本安型防爆仪表已被制造商和用户接受。

2本质安全防爆技术的原理与特点

2.1本质安全防爆技术的原理本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术。例如对于氢气(ⅡC)环境，必须将电路功率限制在1.3W左右。由此可见，本安技术能很好的适用于工业自动化仪表。针对电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要引爆源，本质安全技术通过限制电火花和热效应这两个可能的引爆源来实现防爆。在正常工作和故障状态下，当仪表产生的电火花或热效应的能量小于一定程度时，低度表不可能点燃爆炸性危险气体而产生爆炸。它实际上是一种低功率设计技术。原理是从限制能量入手，可靠地将电路中的电压和电流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接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。通常对于氢气环境，也就是危险

程度最高。最易爆的环境，必须将功率限制在1.3W以下。国际电工委员会(IEC)规定，在危险程度最高的危险场所0区，只能采用Exia等级的本安防爆技术。因此，本质安全防爆技术是一种最安全。最可靠。适用范围最广的防爆技术。本质安全型仪表设备按安全程度和使用场所不同，可分为Exia和Exib。Exia的防爆级别高于Exib。Exia级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在两起故障时，电路元件不会发生燃爆。在ia型电路中，工作电流被限制在100mA以下，适用于0区。1区和2区。Exib级本质安全仪表在正常工作状态下以及电路中存在一起故障时，电路元件不发生燃爆炸。在ib型电路中，工作电流被限制在150mA以下，适用于1区和2区。

2.2本质安全防爆技术的特点(1)不需要设计制造工艺复杂。体积庞大且又笨重的隔爆外壳，因此，本安仪表具有结构简单。体积校重量轻和造价低等特点。据资料，建

立一个本安型和隔爆型开关传输回路的费用之比约为1:4。

(2)可在带电情况下进行维护。标定和更换仪表的部分零件等。(3)安全可靠性高。本安仪表不会因为紧固螺栓的丢失或外壳结合面锈蚀。划伤等人为原因而降低仪表的安全可靠性。(4)由于本安防爆技术是一种“弱电”技术，因此，本安仪表的使用可以避免现场工程技术人员的触电伤亡事故的发生。(5)适用范围广。本安技术是唯一可适用于0区危险场所的防爆系统。(6)对于像热电偶等简单设备，不需特别认证即可接入本安防爆系统。可见，与其他任何防爆型式相比，采用本安防爆技术可给工业自动化仪表带来技术上的突出特点。

3本安防爆技术在过程自动化工程中的应用本质安全防爆系统由三部分组成：现场本质安全仪表。本质安全电缆及本质安全关联设备。现场仪表包括各种安装在危险场所的一次检测仪表，以两线制变送器为代表的本质安全点电

缆带有专用接地线，以耐久性的纯蓝色与其它电缆相区别；关联设备包括齐纳式安全栅。隔离式安全栅。其他形式的具有限流。限压功能的保护装置。能将窜入到现场本安设备的能量限制在安全值内，从而确保现场设备。人员和生产的安全。系统回路以安全栅为界分为本质安全电路和非本质安全电路。从安全栅通过本质安全电缆连接到现场仪表所构成的电路为本质安全电路；从安全栅到DCS以及到供电电源的电路为非本质安全电路。

4本质安全的防爆认证

4.1本安防爆是整体防爆的概念对构成系统的现场设备。安全栅必须经过国家授权认证机构防爆认证，同时需要认证机构签发的本安仪表和安全栅的联合取证确认该本安回路的安全性。现场设备为简单设备时无需本安认证，即可与已取得本安认证的安全栅配合构成本安防爆回路。简单设备是指触点开关。热电偶。热电阻。发光二极管以

及桥路等，设备中不含储能元件。 4.2本质安全回路防爆认证的原则现场本安设备，安全栅认证参数要匹配，匹配参数如表1所示。表1安全栅认证匹配参数安全栅参数安全栅参数匹配条件本安仪表参数+电缆参数Uoc≤Ui Isc ≤Ii Ca≥Ci+Cc La≥Li+Lc其中：Uoc:最高开路电压在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值；Isc:最大短路电流在最高允许电压范围内本安端短路时电流最大值；Ca:允许分布电容保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容；La:允许分布电感保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感；Ui:最高输入电压施加到本质安全现场仪表上，不会使本质安全性能失效的最高电压；Ii:最高输入电流施加到本质安全现场仪表上，不会使本质安全性能失效的最大电流；C:最大内部电容现场本安仪表内总等效电容；Li:最大内部电感现场本安仪表内总等效电感；Cc:本安电缆的分布电容；Lc:本安电缆的分布电感。