本质安全型防爆技术
本质安全型电气设备防爆原理范文
本质安全型电气设备防爆原理范文本质安全型电气设备是一种特殊的电气设备,它采用了一系列的安全设计和防爆原理,以确保在危险环境中使用时不会引发火灾或爆炸。
本文将详细介绍本质安全型电气设备的防爆原理。
一、隔爆原理本质安全型电气设备的防爆原理之一是隔爆原理。
根据这一原理,设备的所有易燃材料、电路和元件都被封装在密封的防爆壳体内,并且与外界隔离开来。
这种壳体通常由耐火材料制成,能够有效阻挡火焰和热量的传播。
此外,设备内部的电路和连接线材料也必须具有良好的隔爆性能,以防止火花和电弧的产生。
通过隔爆原理,本质安全型电气设备能够在危险环境中安全运行,避免火灾和爆炸的发生。
二、限流保护原理限流保护是本质安全型电气设备的另一个重要防爆原理。
根据这一原理,设备的输入和输出电路都必须采用合适的限流装置,以限制电流的大小。
在正常工作状态下,电流不会超过限定值,从而避免了过大电流引发的火花和电弧。
当设备发生故障或异常时,限流装置会及时切断电流,以保护设备和周围环境的安全。
通过限流保护原理,本质安全型电气设备能够有效防止过电流引发的火灾和爆炸。
三、能量限制原理能量限制是本质安全型电气设备的另一个关键防爆原理。
根据这一原理,设备的电路设计和电气参数必须限制能量的大小,以防止能量积累到引发火灾或爆炸的程度。
具体来说,设备的电压、电流和功率必须严格控制在安全范围内,不能超出设定的限定值。
此外,在设备内部还会安装能量限制装置,例如过压保护器、过流保护器等,以及采用低能量的电路设计,进一步限制能量的释放。
通过能量限制原理,本质安全型电气设备能够有效避免能量积累引发的火灾和爆炸。
四、温度控制原理温度控制是本质安全型电气设备的另一个重要防爆原理。
根据这一原理,设备的运行温度必须严格控制在安全范围内,避免过高温度引发火灾或爆炸。
具体来说,设备内部会安装温度探测器,监测温度的变化,并及时采取措施调整温度。
此外,设备还会采用一系列的散热装置,例如散热片、风扇等,以有效降低温度。
带你了解本安型防爆系统
带你了解本安型防爆系统(一)、本安防爆技术本安防爆技术是目前唯一被标准化适合于0区的技术。
对于自动化仪表,最常用的防爆形式依次是本安型、隔爆型和增安型。
然而由于电子技术的飞速发展和低功耗电子器件的不断诞生,使本安防爆技术的推广和应用了更为广阔的空间。
特别是由于本质安全型(也称“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,因此这种抑制点火源能量为防爆手段的本安防爆已为仪表制造商和用户接受。
1、本安防爆技术的基本原理电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要点燃源。
本安就是通过限制电火花和热效应两个可能的点燃源的能量来实现的。
在正常工作和故障状态下当仪表可能产生的电火花或热效应的能量小于这个能量时,低度表不可能点燃爆炸性危险气体而产生爆炸。
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。
2、本安防爆技术的特点本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术。
通常对于氢气(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。
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以下技术和商务上的特点。
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、体积小、重量轻和造价低的特点。
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)、可在带电工况下进行维护、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。
本质安全型防爆技术
本质安全型防爆技术引言在化工、石油、煤矿等行业中,爆炸是一种常见的事故类型,它会造成巨大的人员伤亡和财产损失。
因此,研发和采用有效的防爆技术至关重要。
传统的防爆技术主要通过控制和减少可能引发爆炸的因素来实现,如控制火源、控制粉尘浓度等。
然而,这些方法仍然存在着一定的风险和局限性。
为了更加有效地防范爆炸事故的发生,人们开始研究和应用本质安全型防爆技术。
本质安全型防爆技术的定义本质安全型防爆技术是一种采用安全设计理念,通过减少和消除爆炸因素,降低爆炸发生的可能性,从而达到防范爆炸事故的目的的技术手段。
它强调在设计和操作过程中,通过从根本上消除爆炸源、合理控制危险物料的使用和储存,以及有效地限制爆炸的危害后果,来确保系统的安全性和可靠性。
本质安全型防爆技术的原则本质安全型防爆技术的设计和实施需要遵循以下原则:1. 多重防护层次本质安全型防爆技术采用多层次的保护措施,通过防范设计、工艺控制、操作规程、应急响应等多个方面进行综合防护,从而提高系统的安全性。
2. 风险评估和管理在设计和实施本质安全型防爆技术时,需要进行全面的风险评估和管理。
这包括对物料性质、设备状态、操作条件、环境因素等进行全面的分析和评估,以确定可能的风险和控制措施。
3. 全生命周期管理本质安全型防爆技术要求在整个生命周期中对系统进行管理和控制。
这包括从设计、采购、建设、运行到报废和拆除各个环节的管理,以确保系统的持续和有效的安全性。
4. 技术创新和应用推广本质安全型防爆技术需要不断进行技术创新和应用推广,通过引入新的技术手段和方法,不断提高系统的安全性和可靠性。
本质安全型防爆技术的应用实例本质安全型防爆技术已经在多个行业得到了广泛的应用。
以下是几个典型的应用实例:1. 化工行业在化工行业中,本质安全型防爆技术可以通过控制和降低危险品的使用量、改善工艺条件、采用安全性能更高的设备等方式来防范爆炸事故的发生。
2. 石油行业在石油行业中,本质安全型防爆技术可以通过采用安全性能更高的设备、加强设备维护保养、建立科学的应急响应机制等方式来防范爆炸事故的发生。
什么是本安型,增安型
本安型本安型是本质安全型的简称本质安全源于按GB3836.1-2000标准生产,专供煤矿井下使用的防爆电器设备的分类,防爆电器分为隔爆型、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, 即瓦斯浓度为8.5%(最易爆炸的浓度)最小点燃能量。
增安型,防爆电气设备结构里的一种,指在设备上采用一系列的安全措施,如使用高质量的绝缘材料、降低温升、增大电气间隙、提高导线连接质量等,使其在最大限度内不致产生电火花、电弧或危险温度,或者采用有效的保护元件使其产生的火花、电弧或温度不能引燃爆炸性混合物,以达到防爆的目的本质安全,就是通过追求企业生产流程中人、物、系统、制度等诸要素的安全可靠和谐统一,使各种危害因素始终处于受控制状态,进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。
本质安全是珍爱生命的实现形式,本质安全致力于系统追问,本质改进。
强调以系统为平台,透过繁复的现象,去把握影响安全目标实现的本质因素,找准可牵动全身的那“一发”所在,纲举目张,通过思想无懈怠、管理无空档、设备无隐患、系统无阻塞,实现质量零缺陷、安全零事故。
人的本质安全相对于物、系统、制度等三方面的本质安全而言,具有先决性、引导性、基础性地位。
人的本质安全包括两方面基础性含义。
一是人在本质上有着对安全的需要。
二是人通过教育引导和制度约束,可以实现系统及个人岗位的安全生产无事故。
人的本质安全是一个可以不断趋近的目标,同时又是有具体小目标组成的过程。
人的本质安全既是过程中的目标,也是诸多目标构成的过程。
本质安全行的员工可通俗的解释为:想安全,会安全,能安全。
即具备自主安全理念,具备充分的安全技能,在可靠的安全环境系统保障之下,具有安全结果的生产管理者和作业者。
防爆本质安全“i”型
常用防爆技术之本质安全型"i"
本质安全型“i”——在规定的试验条件下,(设备的电路)正常工作或规定的故障状态下产生的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。
本质安全主要防爆措施是限制电路中的能量,使产生的火花的能量小于相应的最小点燃能量。
廊坊市捷德电子科技有限公司应用的主要保护措施:
1)电路的电压和电流限制;
2)电路中的电容和电感限制;
3)本安电路与非本安电路的隔离;
4)可靠元件和组件的要求;
5)安全栅的规定;
6)故障分析和试验规定等。
适用范围:测量、控制、通讯等弱电设备。
标准:GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备第4部分:本质安全型“i”》,其对应的国际标准是IEC 60079-11:1999《爆炸性气体环境用电气设备第11部分:本质安全型“i”》。
防爆合格证中的几种防爆形式的区别
见过防爆标志的人都知道,防爆标志中有:ExdeIIBT4、EXdIIBT4 Gb、EXedIICT4Gb等这样的标志。
这就是由于防爆型式的不同从而导致防爆标志的不同,防爆型式有以下几种:隔爆型、增安型、本安型、充油型、充砂型、浇封型、气密型、复合型等。
因为适用的环境也不同,所以它所需要的防爆形式也不同。
1、隔爆型-d所谓的隔爆型就是将可能点燃爆炸性气体混合物的那一部分隔离在外壳内,但是前提条件是这个外壳是能够承受一定的外力的,也就是说外壳的任何接合面或者结构与结构之间的间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。
把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内,隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。
隔爆外壳存在间隙,因电气设备呼吸作用和气体渗透作用,使内部可能存在爆炸性气体混合物,当其发生爆炸时,外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏,同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链,使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境,从而达到隔爆目的。
隔爆型“d”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类,该防爆型式设备适用于1、2区场所1、增安型-e增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度,防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。
它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备.在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上,通过采取措施降低或控制工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级,以减少由于污垢引起污染的可能性和潮气进入等措施,减少出现可能引起点燃故障的可能性,提高设备正常运行和规定故障(例如:电动机转子堵转)条件下的安全可靠性。
该类型设备主要用于2区危险场所,部分种类可以用于1区,例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等。
本质安全防爆电源设计技术
本质安全防爆电源设计技术摘要:实际的生产发展中电源安全性至关重要,关系着企业的长治久安的发展以及生命财产的安全,电源电路是保障井下施工的重要的因素,在生产领域中,都有着较为广泛的使用,对于煤矿电气设备来讲,防爆安全更为关键,所以在所有的防爆电气中要具备本质安全方面的特性,本质安全可以为煤矿设备提供所需的电源,保障电气设备的常态化运行,所以是实现生产自动化的核心防爆设备,基于此本文对本质安全型电路开展如下研究,并借助设计案例来介绍本质安全防爆电源设计的相关技术,希望对业内相关人士带来一定的参考。
关键词:本质安全;电源设计;防爆技术引言本质安全电源身兼多种功能,有着控制、检测、通信以及监控、报警等多种操作,在实际的生活中应用广泛,尤其是针对煤矿生产领域,本质安全相关设备,可以确保所需电源的供给,保障电气设备的常态化运行,保障生产自动化的运转,是主要的防爆设备,所以本文对防爆电源设计技术进行深层次的探讨。
一、本质安全电源的概念在相关联的电气设备中,本质安全电源在电气装置系统中可以借助一些措施,将其中的非本质安全输入转换成本质安全输出,在爆炸性的环境中,一般要求关联电气设备内部要安装非能量限制电路和能量限制电路,而且在实际的结构中要防止非能量限制电路对能量限制电路造成影响,因为能量限制电路是本质安全电源的核心部位。
在限制电路里,可以控制其中的能量,主要是借助可靠性度较高的控制电路参数将元件与导线的温度控制在一定的燃点下,与此同时,将其中潜伏的火花能量也要限制在可燃气体的混合物能量下,即在正常工作以及规定的故障下,一旦电路有热反应或电火花不能点燃的环境中的爆炸气体,便是本质安全电路。
本质安全型电气设备根据其安全程度不同分为ia和ib两个等级。
ia等级是指电路在正常工作、一个或两个计数故障时,都不能点燃爆炸性混合物的电气设备。
ib等级是指电路在正常工作或一个计数故障时,不能点燃爆炸性混合物的电气设备。
煤矿井下要求的安全等级是ib等级。
本质安全型电路的防爆
本质安全型电路的防爆宋玉德(龙煤双鸭山分公司机电装备部,黑龙江双鸭山155100)摘要本质安全电路的防爆原理就是通过限制电路的电气参数或采取保护措施,实现削弱电流产生的热效应及火花、电弧的放电能量的目的,使电路系统不管在正常工作或故障状态下,出现的火花和热效应不可点燃爆炸性气体混合物。
关键词本质安全型电路防爆中图分类号TD608文献标识码A电路中电流出现的热、火花和电弧是造成爆炸性气体混合物爆炸的主要点火源。
本质安全电路的防爆原理就是通过限制电路的电气参数或采取保护措施,削弱电流产生的热效应及火花、电弧的放电能量不致点燃爆炸性气体混合物。
1电路放电火花1.1电阻电路的火花放电电阻电路无储能元件,通断时出现的电火花能量来自电源,放电过程简单。
其火花放电电路如图1所示。
在电路断开时,电极间接触面急剧减小,接触部位的电流密度迅速增加,能高达103 104A/mm2。
在电压和电流的作用下,电极迅速熔化形成金属熔桥。
之后出现的金属蒸气破坏了金属熔桥,电极间电阻增大,电极间电压随之上升,在电压高于起弧电压时就会产生电弧放电。
电阻电路的放电火花能量相对较小。
开关通断速度对电火花能量的大小也有影响。
火花放电能量与电源电压、电路电流、火花放电持续时间三因素乘积成正比。
所以,开断电气参数一定的电路,*收稿日期:2011-06-21作者简介:宋玉德,男,汉族,(1963.10—),辽宁北票人,工程师,1986年7月毕业于阜新煤炭工业学校,机电专业,现从事煤矿机电技术工作。
其火花放电的能量随火花放电持续时间和放电波形而变化,持续时间越长,火花放电能量越大,对电阻电路断开时出现的火花,断开速度越慢越危险。
合时火花放电与断开时火花放电在效果上一样。
1.2电感电路的火花放电由电感和电阻组成的电路即电感电路,其火花放电电路如图1b所示。
电感元件是储能元件,它能将电路的能量以磁能的形式储存起来,在电路出现开闭变双灰、粉煤灰灭火,不仅工序繁琐,需要的材料、人力多,而且工期长,见效慢。
爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备
爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备引言在一些工业生产环境中,由于存在易燃或易爆物质,使用普通的电气设备可能会引发爆炸,给人们的生命和财产安全带来严重威胁。
为了解决这一问题,防爆电气设备应运而生。
本文将重点介绍爆炸性环境中常用的一种防爆电气设备——本质安全型电路和电气设备。
什么是爆炸性环境?爆炸性环境是指存在可燃气体、蒸汽、粉尘或纤维物质等易燃物质,并且这些物质与空气中的氧气混合达到一定比例时,一旦遇到火花、电弧或高温表面等引起着火源,就可能发生爆炸的环境。
爆炸性环境通常出现在石油化工、煤矿、危险品仓储、化学实验室等行业和场所。
在这些地方,普通的电气设备由于无法有效地与爆炸物隔离,容易引发火花或高温,从而造成爆炸事故。
为什么需要防爆电气设备?在爆炸性环境中使用普通的电气设备,存在以下几个主要风险:1.引发爆炸事故的可能性增加:普通电气设备不能有效地隔离电气元件和可燃物质,一旦发生火花或高温,就有可能引发爆炸。
2.危及人员安全:爆炸事故会对人员的生命和身体造成严重威胁,甚至导致重大伤亡。
3.损失财产和环境:爆炸事故会造成设备的毁损,停工和生产线中断,对企业造成巨大经济损失。
同时,爆炸还会对环境造成污染,对周围居民的健康构成威胁。
因此,为了确保人员的安全和生产环境的稳定,采用特殊的防爆电气设备是非常必要的。
本质安全型电路和电气设备介绍本质安全型电路和电气设备是一种在爆炸性环境中使用的安全防护设备。
它采用本质安全型电路设计,通过限制电流和电压的大小,防止电气元件产生能够引发爆炸的火花或高温。
本质安全型电路和电气设备具有以下特点:1.低能量输出:本质安全电气设备的电路设计具有较低的能量输出,能有效地降低火花和高温的产生。
2.能耗低:相对于普通电气设备,本质安全型电气设备采用的电路设计能耗较低,能够节省能源。
3.可靠性高:本质安全电气设备在设计上充分考虑了环境的各种因素,具有较高的可靠性和耐久性,能够长时间稳定运行。
本质安全型电气设备防爆原理
本质安全型电气设备防爆原理本质安全型电气设备是指在正常操作和预见的异常条件下,不会引起可燃气体、蒸汽或粉尘的爆炸。
其防爆原理主要是通过控制电气设备内部的电流和能量,将其限制在不会引发爆炸的范围内。
以下将详细介绍本质安全型电气设备的防爆原理。
1. 电路设计本质安全型电气设备的电路设计重点在于将电流和能量保持在安全的水平。
首先,使用低电压和低电流的电路,减少能量传输和积累的可能性。
其次,通过合理的电路设计,避免电流过大或电压过高,减少发热和火花产生的风险。
2. 使用特殊材料本质安全型电气设备在选择材料时,会使用特殊的防爆材料,如防爆塑料或防爆涂层。
这些材料具有良好的绝缘性能和抗腐蚀性能,能够有效隔离电路和环境,防止火花蔓延和可燃物质的进入。
3. 封装和密封设计本质安全型电气设备通常采用封装和密封设计,将电气元件和电路隔离起来,以防止外界可燃气体、蒸汽或粉尘的进入。
封装和密封设计还可以减少气体或蒸汽渗透到内部电路,从而降低爆炸的潜在危险。
4. 温度控制本质安全型电气设备还需要进行温度控制,以避免过热引发火花或燃烧。
通过使用散热器、温度传感器和温控装置,可以及时监测和控制设备的温度,确保设备在安全温度范围内运行。
5. 限定能量和电流为了进一步确保本质安全型电气设备的安全性,需要限定设备的能量和电流。
通过设计合适的限流装置、过载保护装置和短路保护装置,可以降低电流和能量传输的风险,避免过大的电流引发爆炸。
总之,本质安全型电气设备的防爆原理主要在于控制电流和能量的传输与积累,在设计、材料选择、封装和密封等方面进行合理的防护措施。
通过这些措施,可以有效地防止可燃气体、蒸汽或粉尘引发的爆炸,保障电气设备的安全运行。
这些防爆原理在实际应用中发挥着重要作用,为工业生产等领域提供了可靠的安全保障。
加油站HAN阻隔防爆技术与本质安(三篇)
加油站HAN阻隔防爆技术与本质安HAN是HypostasisAnchor-holdNo-explosion的缩写,意为本质安全不爆炸,它是将一种蜂窝状的填充物放入有所需要容器内,从而预防易燃、易爆气体、液态化学品的储运容器和装置因意外事故(静电、明火、焊接、枪击、碰撞、错误操作等)而发生爆炸的技术。
该项技术于xx年4月就通过科技部评审,是我国具有自主知识产权,在国际上处于领先地位的一项技术。
一、HAN阻隔防爆技术特点HAN阻隔防爆技术,具有安全防爆,防止因静电、明火、焊接、枪击、碰撞、误操作等意外事故发生爆炸;抑制油气挥发,可使火焰降低至原高度的1/30左右;防止浪涌,减少容器内液体晃动能量40倍;保护容器内壁不腐蚀,避免地下储罐因泄漏而污染地下水资源,延长容器使用寿命;可消除危化品容器静电,可有效降低油品的氧化速度,结构强度高、抗压缩,不影响容器体积、仅占容器体积的0.3%-1.0%,对装有燃料的容器随时进行补焊,维护简便等特点,从根本上解决了加油站的安全问题。
二、HAN阻隔防爆基本原理HAN阻隔防爆技术的防爆机理是,根据热传导理论及形成燃烧、爆炸的基本条件,利用铝合金防爆材料的特殊结构,通过设定恰当的材料填充密度、留空滤、置换率等参数,能够实现阻止能量瞬间传播,破坏爆炸发生条件;利用容器内的阻隔防爆材料的蜂窝状特殊结构,阻隔火焰的迅速传播与能量的瞬间释放;利用材料的热传导效应吸收大量热能,破坏燃烧介质的爆炸条件,从而抑制燃烧介质的爆炸,保证容器中易燃易爆液(气)态危险化学品的储运安全。
三、HAN阻隔防爆技术标准xx年,国家有关部门批准《汽车加油(气)站、轻质燃油和液化石油气汽车罐车用阻隔防爆储罐技术要求》(AQ3001-xx)和《阻隔防爆橇装式汽车加油(气)装置技术要求》(AQ3002-xx)两项行业标准;同年,国家有关部门联合下发《关于推广HAN阻隔防爆技术的通知》,并在北京组织了HAN阻隔防爆技术推广演示会,HAN阻隔防爆技术在全国迅速推广应用。
防爆电气设备的几种基本防爆型式
防爆电气设备的几种基本防爆型式(1) 隔爆型“d”隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内,其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙,渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃(参见GB 3836 2标准)。
把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内,隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。
隔爆外壳存在间隙,因电气设备呼吸作用和气体渗透作用,使内部可能存在爆炸性气体混合物,当其发生爆炸时,外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏,同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链,使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境,从而达到隔爆目的。
隔爆型“d”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类。
该防爆型式设备适用于1、2区场所。
(2) 增安型“e”增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度,防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。
它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备(参见GB 3836 3标准)。
在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上,通过采取措施降低或控制工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级,以减少由于污垢引起污染的可能性和潮气进入等措施,减少出现可能引起点燃故障的可能性,提高设备正常运行和规定故障(例如:电动机转子堵转)条件下的安全可靠性。
〖JP〗该类型设备主要用于2区危险场所,部分种类可以用于1区,例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等。
(3) 本质安全型“i”本质安全型防爆型式是在设备内部的所有电路都是由在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下,产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路。
本质安全防爆技术的特点(三篇)
本质安全防爆技术的特点本质安全防爆技术是一种综合应用自然学科、工程学科、法律学科等多个学科知识和技术手段,旨在通过对危险物质的风险评估、安全防范与控制措施的设计与实施,从根本上防止和控制危险物质的泄漏、燃烧、爆炸等事故的发生或对人员、设施和环境造成的损害。
本质安全防爆技术具有以下特点:1. 综合性:本质安全防爆技术是一项综合性的技术,需要从多个层面进行考虑和实施。
这包括工艺设计、设备选择、操作控制、培训教育等方面,以确保系统的综合安全性。
2. 风险评估:本质安全防爆技术的重点是对危险物质的风险评估。
通过对危险物质的特性、储存条件、处理工艺等进行全面评估和分析,确定风险等级,并制定相应的防范措施。
3. 多层防护:本质安全防爆技术是通过多层次、多环节的措施来防范危险物质泄漏、燃烧、爆炸等事故的发生。
这包括物理隔离、操作控制、安全设备等多种手段,以实现系统的多层安全防护。
4. 系统安全性:本质安全防爆技术注重整个系统的安全性,而不仅仅是关注某一单元或设备的安全性。
通过优化系统结构和流程,制定并实施全面的安全管理体系,提高系统的整体安全性。
5. 操作控制:本质安全防爆技术强调操作控制的重要性。
通过建立合理的操作控制流程和标准,培训人员和操作员,并进行定期的检查和监督,以确保操作的安全性。
6. 周期性检测与维护:本质安全防爆技术对设备和系统的周期性检测和维护非常重视。
通过定期检查设备的完好性和功能性,对故障进行及时修复和更换,确保系统的持续安全运行。
7. 法律法规:本质安全防爆技术与国家法律法规密切相关。
各种行业和领域都有相应的法规要求和标准,本质安全防爆技术需要结合具体的法律法规和标准进行实施。
8. 培训和教育:本质安全防爆技术注重人员培训和教育。
通过对人员进行专业知识的培训和实际操作的演练,提高人员的安全意识和应急处理能力,减少事故的发生和损害的扩大。
9. 创新和发展:本质安全防爆技术是一个不断创新和发展的领域。
本质安全型防爆技术
局限性分析
成本较高:本质安全型防爆技术需要较高的研发和生产成本 技术难度大:本质安全型防爆技术需要较高的技术水平和研发能力 应用范围有限:本质安全型防爆技术主要应用于一些特定的行业和领域 维护成本高:本质安全型防爆技术需要较高的维护和保养成本
与其他防爆技术的比较
本质安全型防 爆技术:通过 限制能量和温 度,防止爆炸
煤矿行业:煤矿开采、运输和储存过程中可能产生易燃易 爆气体和粉尘
军工行业:弹药、炸药等易燃易爆物品的生产、储存和运 输
航空航天行业:火箭、导弹等易燃易爆物品的生产、储存 和运输
核工业:核燃料、核废料等易燃易爆物品的生产、储存和 运输
食品加工行业:面粉、糖粉等易燃易爆物品的生产、储存 和运输
发展趋势:随着科技的发展,防爆技术也在不断进步,向着更加智能化、高效化、环保化的 方向发展。
防爆技术的分类
增安型防爆技术:通过增加 设备的安全性能,降低爆炸 的可能性
隔爆型防爆技术:通过隔爆 外壳将爆炸限制在设备内部, 防止爆炸传播到外部
本质安全型防爆技术:通过 限制设备的能量和温度,从
根本上消除爆炸的可能性
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本质安全型防爆技术的 优势与局限性
优势分析
安全性高:本质安 全型防爆技术通过 限制能量和温度, 从根本上消除了爆 炸的可能性
稳定性好:本质安 全型防爆技术不受 环境影响,可以在 各种恶劣环境下稳 定工作
维护成本低:本质 安全型防爆技术结 构简单,易于维护 ,降低了维护成本
应用广泛:本质安 全型防爆技术适用 于各种危险场所, 如石油、化工、煤 矿等。
本质安全型防爆技术
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本质安全型红外温度传感器防爆和格证和安全标志证书
本质安全型红外温度传感器防爆和格证和安全标志证书一、引言红外温度传感器是一种常用的测量温度的设备,广泛应用于各种工业和生产场合中。
然而,由于其使用环境的特殊性和安全性要求的高度,红外温度传感器需要具备防爆和格证以及安全标志证书等多种保障措施,以确保其在使用过程中不会对人员和设备造成危害。
二、本质安全型红外温度传感器本质安全型红外温度传感器是一种采用本质安全技术设计的传感器。
本质安全技术是指在电气设备中采取有效措施,使得在正常操作时不会产生危险或者只会产生极小的危险,并且在设备发生故障时也不会对人员或者环境造成危害。
因此,本质安全型红外温度传感器具有以下特点:1. 具有防爆能力:由于工业场合中存在易燃易爆物质,因此本质安全型红外温度传感器需要具有防爆能力。
这意味着它可以在可能存在火花或者电弧的环境下正常工作,而不会引发爆炸或者火灾等危险。
2. 采用低电压设计:本质安全型红外温度传感器采用低电压设计,使得在设备发生故障时也不会对人员或者环境造成危害。
这是因为低电压可以降低电击和爆炸的危险性。
3. 采用双重隔离:本质安全型红外温度传感器采用双重隔离技术,即在内部使用两个绝缘层将高压部分与低压部分隔离开来,以确保在设备发生故障时也不会对人员或者环境造成危害。
三、防爆和格证防爆和格证是指通过特殊的检测和认证程序,确保红外温度传感器具有防爆能力和符合国家标准的性能要求。
具体来说,防爆和格证包括以下几个方面:1. 防爆认证:红外温度传感器需要通过特殊的防爆认证程序,以确保其具有防爆能力。
这包括了对传感器内部结构、材料、工艺等多个方面的检测和测试,以确保其可以在易燃易爆环境中安全使用。
2. 格证认证:红外温度传感器需要通过国家相关机构的检测和认证程序,以确保其符合国家标准的性能要求。
这包括了对传感器的精度、稳定性、响应时间等多个方面的检测和测试,以确保其可以准确地测量温度。
3. 安全标志:防爆和格证后,红外温度传感器需要贴上相应的安全标志,以便用户可以识别其具有防爆和符合国家标准的性能要求。
本安与防爆的基本区别
现场设备的防爆技术包括隔爆型如增安、气密、浇封等和本质安全型两类;隔爆型防爆是防爆中的一种形式, 隔爆型为隔爆外壳型,主要考虑外壳强度,以及间隙大小,保证内部所发生的火花不会引起外部爆炸; 与隔爆型技术相比,本质安全技术采取抑制点火源能量作为防爆手段,可以带来一系列的优点:结构简单、体积小、重量轻、在带电情况下进行维护和更换、安全可靠性高、适用范围广;实现本质安全的关键技术为低功耗技术和本安防爆技术;但在我国目前的技术条件下,因为价格和其它因素,通常采用隔爆型防爆技术;本安与隔爆型控制柜通常都安装在安全区;本质安全型防爆技术通常采用PLC控制系统,柜内配备安全栅,将危险区返回的信号线经过安全栅处理后再接入PLC输入/输出模块;目前国内通常对PLC输入信号采用本安型防爆技术,可将危险区的输入电流限制在2mA以下,因为电流很小,从本质上讲是安全的;而PLC输出信号因为价格和其它因素,通常采用隔爆型防爆技术,输出信号线通常采用铠装电缆,穿入水煤气管,接入隔爆型防爆电器,例如防爆电机等,安装中要求从控制柜到最终设备之间都要进行密封处理,将电缆与危险区进行隔离;隔爆型与本安型是两种不同的防爆电器,前者内部可能有燃爆源如灯泡但采取隔爆措施达到安全目的,后者不会达到爆燃能量电压不高于 12 V,电流不大于 100mA,比如热电阻,属于本质安全型;虽然如此,防爆电器通常在安全场合和非安全场合分界处都安装有安全栅;压力变送器基于不同工作原理也可以有以上两种区别; 防爆的等级根据使用场合选择;仪表知识:本安型安全栅和防爆型安全上的区别本安型安全栅和防爆型安全上的区别本安型安全栅应用在本安防爆系统的设计中,它是安装于安全场所并含有本安电路和非本安电路的装置,电路中通过限流和限压电路限制了送往现场本安回路的能量,从而防止非本安电路的危险能量串入本安电路,它在本安防爆系统中称为关联设备见术语解释,是本安系统的重要组成部分;由于安全栅被设计为介于现场设备与控制室设备之间的一个限制能量的接口,因此无论控制室设备处于正常或故障状态,安全栅都能确保通过它传送给现场设备的能量是本质安全的;中国国家仪器仪表防爆安全监督站是中华人民共和国地区监督生产安全防爆产品的权威机构,对本安型安全栅产品有着严格、科学、详细的规定,只有通过该监督站认证的企业及其所开发生产的产品才具备符合标准的安全性能,否则可能会给使用方的设备、人员和生产造成无可估量的损害;术语解释:关联设备一种安装在安全场所,本安电气设备与非本安电气设备之间的相连的电气设备;安装位置安全栅安装于安全场所,接收来自危险区的信号,输出安全信号到安全区或危险区.安全栅的结构形式常见的安全栅结构形式分为齐纳式和隔离式.齐纳式安全栅结构原理:电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制,从而保证输出到危险区的能量;它的原理简单、电路实现容易,价格低廉,但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响,并限制了其应用范围,其原因如下:1、安装位置必须有非常可靠的接地系统,并且该齐纳式安全栅的接地电阻必须小于1Ω,否则便失去防爆安全保护性能,显然这样的要求是十分苛刻并在实际工程应用中难以保证;2、要求来自危险区的现场仪表必须是隔离型,否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后信号无法正确传送,并且由于信号接地,直接降低信号抗干扰能力,影响系统稳定性;3、齐纳式安全栅对电源影响较大,同时也易因电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏;隔离式安全栅采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构,同时符合本安型限制能量的要求;与齐纳式安全相比,虽然价格略高,但它其它方面的突出优点却为用户应用带来了更大的受益:1.由于采用了三方隔离方式,因此无需系统接地线路,给设计及现场施工带来极大方便;2.对危险区的仪表要求大幅度降低,现场无需采用隔离式的仪表;3.由于信号线路无需共地,使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大大增强,从而提高了整个系统的可靠性;4.隔离式安全栅具备更强的输入信号处理能力,能够接受并处理热电偶、热电阻、频率等信号,这是齐纳式安全栅所无法做到的;5.隔离式安全栅可输出两路相互隔离的信号,以提供给使用同一信号源的两台设备使用,并保证两设备信号不互相干扰,同时提高所连接设备相互之间的电气安全绝缘性能;因此,对比齐纳式和隔离式安全栅的特点和性能后可以看出,隔离式安全栅有着突出的优点和更为广泛用途,虽然其价格略高于齐纳式安全栅,但从设计、施工安装、调试及维护成本来考虑,其综合成本可能反而低于齐纳式安全栅;在要求较高的工程现场几乎无一例外地采用了隔离式安全栅作为主要本安防爆仪表,隔离式安全栅已逐渐取代了齐纳式安全栅,在安全防爆领域得到了日益广泛的应用.本安设备标志定义其中:Ex —防爆标志ia—防爆等级ⅡC—气体组别本公司产品防爆级别:Ex iaⅡC防爆等级ia:在正常工作状态下,1个故障或2个故障状态下都不会点燃危险气体,回路必须保证在两个故障同时出现时仍然保证安全特性;“ia ”类电气设备对易受干扰的元器件必须采用“三重化”设计;“ib”类电气设备只能保证在1个故障状态下不会点燃危险气体;气体组别Ⅰ组电气设备:用于易受甲烷影响的煤矿环境中;Ⅱ组电气设备:可用于除煤矿以外的爆炸危险环境中;Ⅱ组电气设备根据易燃性物质的不同点燃能量进一步细分;各子组用大写英文子母区分,从下表中可以看出,C子组所需要的点燃能量最少,即在该组电气设备中,C组设备具备通用性;防爆常识一、防爆电气设备的防爆型式1.爆炸性混合物产生爆炸的条件爆炸是指物质从一种状态,经过物理变化或化学变化,突然变成另一种状态并放出巨大的能量,而产生的光和热或机械功;在此仅谈及爆炸性混合物的爆炸,即所有的可燃性气体、蒸气及粉尘与空气所形成的爆炸性混合物的爆炸;这类爆炸需要同时具备三个条件才可能发生:第一,必须存在爆炸性物质或可燃性物质;第二,要有助燃性物质,主要是空气中的氧气;第三,就是还要存在引燃源如火花、电弧和危险温度等,它提供点燃混合物所必需的能量;只有这三个条件同时存在,才有发生爆炸的可能性,其中任何一个条件不具备,就不会产生燃烧和爆炸;因此,采取适当的措施,使三个条件不同时具备即可达到防止爆炸的目的 ;由于爆炸性混合物普遍存在于煤炭、石油、化工、纺织、粮食加工等行业的生产、加工、储运等场所,如发生爆炸则危害极大;于是,人们采取了多种防爆技术方法,防止爆炸危险性环境形成及其爆炸;2.基本防爆型式1 隔爆型“d”隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内,其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙,渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃参见GB 3836 2标准;把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内,隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开;隔爆外壳存在间隙,因电气设备呼吸作用和气体渗透作用,使内部可能存在爆炸性气体混合物,当其发生爆炸时,外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏,同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链,使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境,从而达到隔爆目的;隔爆型“d”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类;该防爆型式设备适用于1、2区场所;2 增安型“e”增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度,防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式;它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备参见GB 38363标准;在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上,通过采取措施降低或控制工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级,以减少由于污垢引起污染的可能性和潮气进入等措施,减少出现可能引起点燃故障的可能性,提高设备正常运行和规定故障例如:电动机转子堵转条件下的安全可靠性;〖JP〗该类型设备主要用于2区危险场所,部分种类可以用于1区,例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等;3 本质安全型“i”本质安全型防爆型式是在设备内部的所有电路都是由在标准规定条件包括正常工作和规定的故障条件下,产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路;〖HTH〗“iɑ”等级电气设备〖HT〗是正常工作和施加一个故障和任意组合的两个故障条件下,均不能引起点燃的本质安全型电气设备;〖HTH〗“ib”等级电气设备〖HT〗是正常工作和施加一个故障条件下,不能引起点燃的本质安全型电气设备参见GB 38 364标准;本质安全型是从限制电路中的能量入手,通过可靠的控制电路参数将潜在的火花能量降低到可点燃规定的气体混合物能量以下,导线及元件表面发热温度限制在规定的气体混合物的点燃温度之下;该防爆型式只能应用于弱电设备中,该类型设备适用于0、1、2区Exiɑ或1、2区Exib;4 正压型“p”电气设备的一种防爆型式;它是一种通过保持设备外壳内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力的措施来达到安全的电气设备参见GB 38365标准;正压设备保护型式可利用不同方法;一种方法是在系统内部保护静态正压,而另一种方法是保持持续的空气或惰性气体流动,以限制可燃性混合物进入外壳内部;两种方法都需要在设备起动前用保护气体对外壳进行冲洗,带走设备内部非正压状态时进入外壳内的可燃性气体 ,防止在外壳内形成可燃性混合物;这些方法的要点是监测系统,并且进行定时换气,以保证系统的可靠性;该类设备按照保护方法可以用于1区或2区危险场所;油浸型防爆型式是将整个设备或设备的部件浸在油内保护液,使之不能点燃油面以上或外壳外面的爆炸性气体环境参见GB 38366标准;这是一个主要用于开关设备的老的防爆技术方法;形成的电弧、火花浸在油下;该类型设备适用于1区或2区危险场所;6 充砂型“q”充砂型防爆型式是一种在外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料,使之在规定的使用条件下,壳内产生的电弧或高温均不能点燃周围爆炸性气体环境的电气设备保护型式参见G B 38367标准;该防爆型式将可点燃爆炸性气体环境的导电部件固定并且完全埋入充砂材料中,从而阻止了火花、电弧和危险温度的传播,使之不能点燃外部爆炸性气体环境;通常它用于Ex“e”或Ex“n”设备内的元件和重载牵引电池组;该类型设备适用于1区或2区危险场所;7 “n”型防爆电气设备该类型电气设备在正常运行时,不能够点燃周围的爆炸性气体环境,也不大可能发生引起点燃的故障参见GB 38368标准;“n”型电气设备正常运行时,即指设备在电气和机械上符合设计规范并在制造厂规定的范围内使用,不可能产生火花、电弧和危险温度;该类型电气设备仅适用于2区危险场所;浇封型防爆型式是将可能产生引起爆炸性混合物爆炸的火花、电弧或危险温度部分的电气部件,浇封在浇封剂复合物中,使它不能点燃周围爆炸性混合物参见GB 38369标准;采用浇封措施,可防止电气元件短路、固化电气绝缘,避免了电路上的火花以及电弧和危险温度等引燃源的产生,防止了爆炸性混合物的侵入,控制正常和故障状况下的表面温度;该类设备适用于1、2区危险场所;9 气密型“h”该类防爆设备型式采用气密外壳;即环境中的爆炸性气体混合物不能进入设备外壳内部;气密外壳采用熔化、挤压或胶粘的方法进行密封,这种外壳多半是不可拆卸的,以保证永久气密性参见GB 383611标准;该防爆措施属于“n”型防爆措施范畴,GB 383611已被GB 38368—2003代替; 10 特殊型防爆电气设备“s”指国家标准未包括的防爆类型式,该型式可暂由主管部门制定暂行规定,并经指定的防爆检验单位检验认可能够具有防爆性能的电气设备;该类设备是根据实际使用开发研制,可适用于相应的危险场所;11 可燃性粉尘环境用电设备粉尘防爆电气设备是采用限制外壳最高表面温度和采用“尘密”或“防尘”外壳来限制粉尘进入,以防止可燃性粉尘点燃参见GB 124761标准;该类设备将带电部件安装在有一定防护能力的外壳中,从而限制了粉尘进入,使引燃源与粉尘隔离来防止爆炸的产生;按设备采用外壳防尘结构的差别将设备分为A型设备或B型设备; 按设备外壳的防尘等级的高低将设备分为20、21和22级,例如DIP A20、DIP A21、DIP B20 和DIP B21等;该类型设备按照等级适用于20、21或22区粉尘危险场所;在平常实际使用中可能很容易的看到,许多防爆电气产品在一个产品中就采用了多种防爆保护方法;例如,照明装置可能采用了增安型保护外壳和接线端盒、隔爆型保护开关和浇封型保护镇流器;这样能够使制造商采用最适用的复合防爆保护方法;有一点要注意的是 ,产品铭牌上列出采取的防爆方法的顺序将往往告诉用户产品的结构,如一个产品被标识为Exde,则极可能为隔爆型而其中带有增安型部件;另一个产品被标识为Exed, 则极可能不是隔爆型外壳例如不锈钢或强化聚脂玻璃,而带有隔爆开关或部件安装其中; 两种产品可能均适用于1区,但他们是使用不同的防爆保护措施达到同样的目的;用户可根据自己的实际需要和所了解信息,来选择可提供在费用、性能和安全方面达到最佳平衡的防爆型式的产品;二、危险场所的划分----众所周知,在危险场所中安全地使用爆炸性环境用电气设备的前题条件是合理的选择、正确的安装和必要的维护;合理的选择防爆电气设备,必然涉及到与其所在的危险场所要相适应;因此,首先要明确什么是危险场所它又是如何划分的危险场所就是由于存在着易燃易爆性气体、蒸气、液体、可燃性粉尘或者可燃性纤维而具有引起火灾或者爆炸危险的场所;典型的危险场所,如石油化工行业中爆炸性物质的生产、加工和贮存过程中所形成的环境、煤矿井下由于煤层中不断渗透出的甲烷气体而形成的工作环境等等;按照GB —2000GB 标准等同于IEC 60079-10要求,可用类别、区域和组别三层概念来说明危险场所的划分;----1 爆炸性物质的分类标准将爆炸性物质分为III类:I类:矿井甲烷;II类:爆炸性气体混合物含蒸气、薄雾;III类:爆炸性粉尘纤维或飞絮物;既首先要确定环境中存在着何类爆炸性物质,然后才按气体或粉尘的不同对危险场所进行划分;----2 危险场所的界定按场所中存在物质的物态的不同,将危险场所划分为爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境 ;按场所中危险物质存在时间的长短,将两类不同物态下的危险场所划分为三个区,即:对爆炸性气体环境,为0区、1区和2区;对可燃性粉尘环境,为20区、21区和22区;----1 爆炸性气体环境----GB —2000标准中规定:----0区:爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所;----1区:在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所;----2区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所;----在此,“正常运行”是指正常的开车、运转、停车,易燃物质产品的装卸、密闭容器盖的开闭,安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态;----2 可燃性粉尘环境----GB —2000标准中规定:----20区:在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现,其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部;----21区:在正常运行过程中,可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20 区的场所;该区域包括,与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所;----22区:在异常条件下,可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所;如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时,则应划分为21区;对危险场所的界定,解决了危险场所划分中爆炸性物质存在的时间问题;那么,长时间存在或偶尔发生的时间概念又怎么界定呢欧洲有关资料中也相应地给出了具体的规定,见表1 ;----表1 场所划分危险物质长期存在大于1 000 h/年正常运行时存在10-1 000 h/年仅在不正常时存在少于10 h/年气体 0区 1区 2区----3 爆炸性物质的分组----爆炸性物质的分类,将危险物质按其物态,进行粗划分;对同是气体的爆炸性物质,由于其爆炸特性差别很大,故又将爆炸性气体进行了分组;----GB 通用要求中,将爆炸性气体按其最大实验电压安全间隙和最小试验电流分为A、B 、C三组;三组的代表性气体分别为:氢气&乙炔、乙烯和丙烷,具体的参数见表2;----表2 爆炸性气体的分组组别代表性气体最大试验安全间隙最小点燃电流IIC 乙炔氢气<mm<IIB 乙烯0.5~0.9mm~IIA 丙烷>mm>----爆炸性物质的分组,可以说是基本上说明了危险场所中存在的是哪种危险物质;三、防爆标志防爆电气设备按GB 3836标准要求,防爆电气设备的防爆标志内容包括:防爆型式+设备类别+气体组别+温度组别1 防爆型式根据所采取的防爆措施,可把防爆电气设备分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、油浸型、充砂型、浇封型、n 型、特殊型、粉尘防爆型等;它们的标识如表1所示;表1 防爆基本类型防爆型式防爆型式标志防爆型式防爆型式标志隔爆型Exd充砂型 Ex q增安型Exe浇封型 Ex m正压型Expn型 Ex n本安型ExiaExib特殊型 Ex s油浸型Exo粉尘防爆型 DIP ADIP B2 设备类别爆炸性气体环境用电气设备分为:I类:煤矿井下用电气设备;II类:除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备;II类隔爆型“d”和本质安全型“i”电气设备又分为IIA、IIB、和IIC类;可燃性粉尘环境用电气设备分为:A型尘密设备;B型尘密设备;A型防尘设备;B型防尘设备;3 气体组别爆炸性气体混合物的传爆能力,标志着其爆炸危险程度的高低,爆炸性混合物的传爆能力越大,其危险性越高;爆炸性混合物的传爆能力可用最大试验安全间隙表示;同时,爆炸性气体、液体蒸气、薄雾被点燃的难易程度也标志着其爆炸危险程度的高低,它用最小点燃电流比表示;II类隔爆型电气设备或本质安全型电气设备,按其适用于爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比,进一步分为IIA、IIB和IIC类;如表2所示;表2 爆炸性气体混合物的组别与最大试验安全间隙或最小点燃电流比之间的关系气体组别最大试验安全间隙MESG mm 最小点燃电流比MICRIIA MESG≥ MICR>IIB >MESG>≥MICR≥IIC ≥MESG >MICR4 温度组别爆炸性气体混合物的引燃温度是能被点燃的温度极限值;电气设备按其最高表面温度分为T1~T6组,使得对应的T1~T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值;温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系如表3所示;表3 温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系温度级别IEC/EN /GB 3836 设备的最高表面温度T℃可燃性物质的点燃温度℃T1 450 T>450T2 300 450≥T>300T3 200 300≥T>200T4 135 200≥T>135T5 100 135≥T>100T6 85 100≥T>85 防爆标志举例说明为了更进一步地明确防爆标志的表示方法,对气体防爆电气设备举例如下:如电气设备为I类隔爆型:防爆标志为ExdI如电气设备为II类隔爆型,气体组别为B组,温度组别为T3,则防爆标志为:ExdIIBT3;如电气设备为II类本质安全型ia,气体组别为A组,温度组别为T5,则防爆标志为:ExiaIIA T5;对I类特殊型:ExsI;对使用于矿井中除沼气外,正常情况下还有II类气体组别为B组,温度组别为T3的可燃性气体的隔爆型电气设备,则防爆标志为:ExdI/IIBT3;另外,对下列特殊情况,防爆标志内容可适当进行调整:1 如果电气设备采用一种以上的复合型式,则应先标出主体防爆型式,后标出其他的防爆型式;如:II类B组主体隔爆型并有增安型接线盒T4组的电动机,其防爆标志为:ExdeIIBT4 ;〖JP3〗2 如果只允许使用在一种可燃性气体或蒸气环境中的电气设备,其标志可用该气体或蒸气的化学分子式或名称表示,这时,可不必注明气体的组别和温度组别;如:II类用于氨气环境的隔爆型的电气设备,其防爆标志为:ExdIINH3或ExdII氨;反过来,利用表2,制造厂可以按照防爆电气产品的使用环境决定产品的温度组别,按照温度组别设计电气设备的外壳表面温度或内部温度;防爆电气设备的用户可以根据场所中可能出现的爆炸性气体或蒸气的种类,方便地选用防爆电气产品的温度组别;例如,已知环境中存在异丁烷引燃温度460 ℃,则可选择T1组别的防爆电气产品;如果环境中存在丁烷和乙醚引燃温度160 ℃,则须选择T4组的防爆电气产品;对于粉尘防爆电气设备:如可用于21区的A型设备,最高表面温度T A为170 ℃,其防爆标志为:DIP A21 TA170 ℃或者DIP A21TA,T3;如可用于21区的B型设备,最高表面温度T B为200 ℃,其防爆标志为:DIP B21 T B200 ℃或者DIP B21TB,T36 设置标志的要求。
本质安全型防爆技术
本质安全型防爆技术引言在许多工业领域中,如化工、能源、石油等,防爆技术是至关重要的。
防爆技术的目标是通过控制和减轻爆炸事故的影响,确保人员和设备的安全。
而本质安全型防爆技术是一种被广泛采纳的方法,它通过采用一系列被动和主动的安全措施,以保证系统在异常条件下仍能维持在安全状态。
本文将介绍本质安全型防爆技术的基本概念、原理和应用。
本质安全型防爆技术的基本概念本质安全型防爆技术是一种宏观的安全思想和方法,它的目标是通过设计和实施安全控制系统,使得在异常条件下产生的能量或物质释放并不足以引发爆炸。
本质安全型防爆技术的核心理念是通过控制和减少可能导致爆炸的能量源或物质,从而防止爆炸的发生。
本质安全型防爆技术的原理本质安全型防爆技术的原理基于以下几个方面:1.风险识别和评估:通过对系统中的潜在风险进行识别和评估,确定存在的危险源和可能导致爆炸的因素,为后续的安全措施制定提供依据。
2.设计和工程控制:通过采用合适的工程控制措施,如压力容器的设计、防火墙的建设、自动监测系统的安装等,来控制和减少爆炸风险。
3.操作和维护管理:通过建立严格的操作和维护管理制度,对系统进行定期检查、维护和修复,确保系统始终处于安全状态。
4.人员培训和安全教育:通过对相关人员进行培训和安全教育,提高其安全意识和应急处理能力,减少人为操作错误引发爆炸的可能性。
5.应急响应和事故处置:建立科学合理的应急响应和事故处置机制,以快速有效地应对紧急情况,减少事故损失。
本质安全型防爆技术的应用本质安全型防爆技术广泛应用于化工、能源、石油等行业,以确保相应系统的安全性,减少潜在爆炸风险。
以下是一些常见的应用场景:1.石油炼制工业:在炼油厂中,采用本质安全型防爆技术可以控制和减少可燃物的泄漏,确保气体和液体的安全储存和处理。
2.化学制药行业:在药品生产过程中,通过本质安全型防爆技术可以降低爆炸的风险,保护人员和设备的安全。
3.天然气行业:在天然气输送和储存过程中,采用本质安全型防爆技术可以有效控制天然气的泄漏和爆炸风险,确保管道和储罐的安全运行。
本质安全型电气设备防爆原理
本质安全型电气设备防爆原理本质安全型电气设备(Intrinsic Safety Electrical Equipment),是指通过电路设计、元件选择和外壳封装等综合措施,使其内部能量限制在安全范围内的一种防爆设计原理。
本质安全型电气设备的主要原理是通过限制电路中的能量值,确保设备在正常运行时不会引发可燃物的爆炸。
本质安全型电气设备的设计原则是降低设备内部能量水平,使其在正常操作和异常操作条件下都不会引发可燃物的急性反应。
为了达到这一目的,本质安全型电气设备必须满足以下几个要点:1.能量控制:本质安全型电气设备必须通过限制电路中的能量值来保持在安全范围内。
这意味着,设备设计时要控制电压、电流和功率等参数,确保其不会产生高能量的火花或电弧,从而避免引发可燃物的爆炸。
2.元件选择:在本质安全型电气设备的设计中,选择符合要求的电子元件是非常重要的。
这些元件必须具有足够的耐压和耐热能力,以确保在设备发生故障时不会引发火花或电弧。
此外,还应注意元件的内部电阻和短路保护等参数,以保证设备在故障发生时能够自动断开电路。
3.防护外壳:在本质安全型电气设备的设计中,外壳的防护也是非常重要的。
外壳必须具有足够的防护能力,以防止设备内部的火花或电弧扩散到外部的可燃物环境中。
此外,外壳还应具备良好的密封性能,以防止可燃气体或粉尘进入设备内部,避免产生火花或电弧。
4.故障检测和保护:为了保证本质安全型电气设备的正常运行,还需要配置必要的故障检测和保护装置。
这些装置可以实时监测设备的电路状态和工作参数,并在发生异常情况时及时采取保护措施,以避免设备发生故障并引发可燃物的爆炸。
总之,本质安全型电气设备的防爆原理是通过限制设备内部的能量来确保其在正常运行和异常操作时不会引发可燃物的爆炸。
该设计原理涉及能量控制、元件选择、防护外壳和故障检测保护等多个方面,综合运用这些措施可以有效地确保电气设备的安全性能。
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第一章爆炸性气体环境的基本知识一引言随着石油、化工、煤矿等工业的发展,防止爆炸性事故的发生,越来越引起人们的重视,但是在生产过程中又难免会产生爆炸性物质的泄漏,形成爆炸性气体危险场所。
据资料介绍,煤矿井下约有2/3场所,石油开采和精炼厂约有60%-80%场所为爆炸性危险场所,所以使用在这些场所的电气设备都必须采取防爆措施,才能避免成为危险点燃源。
二爆炸的基本观念要了解爆炸就要熟悉燃烧现象。
燃烧现象的出现同时具备以下三个条件:即要有可燃物质、助燃物质和点燃源,三者缺一不可。
燃烧是一种化学反应。
它是可燃物质在点燃源能量的作用下,在空气或氧气中,进行化学反应,引起温度的升高,释放出热辐射及光辐射的现象。
如果燃烧速度急剧加快,温度猛烈上升,导致燃烧生成物和周围空气激烈膨胀,形成巨大的爆破力和冲击波并发出强光和声响,这就是爆炸。
爆炸分凝聚相爆炸和分散相爆炸两类。
凝聚相爆炸指炸药类的爆炸,分散相爆炸指爆炸性气体环境中形成的爆炸。
三爆炸性气体(蒸气)混合物的几个主要参数1. 闪点闪点是指在标准条件下,使液体变成蒸气的数量能够形成可燃性气体/空气混合物的最低液体温度。
液体的闪点越低,引燃的危险程度越大。
如环氧丙烷的闪点为-37.2℃,不仅在冬天户外场所蒸发蒸气,而且在常温时会快速蒸发蒸气。
液体周围环境温度是影响液体蒸发的主要依据。
我国规定了最高环境温度为45℃作为分界线,闪点高于45℃的称可燃性液体;闪点低于45℃的称易燃性液体。
可燃性液体在常温储存没有爆炸危险性。
但当可燃性液体呈雾状颗粒状态及操作温度高于液体闪点时同样有爆炸危险性。
2.爆炸极限与X围爆炸极限是指可燃性气体(蒸气)与空气形成的混合物,能引起爆炸的最低浓度(爆炸下限)或最高浓度(爆炸上限),介与爆炸下限和上限中间的浓度X围称爆炸X围。
爆炸X围越大,则形成爆炸性混合物的机会越多;爆炸下限越低,则形成爆炸的条件越易。
3.相对密度密度是指单位体积的物质质量。
相对密度是指可燃性气体(蒸气)与空气密度的比值(空气为1)。
相对密度是研究爆炸性混合物扩散X围的重要依据。
比空气轻的可燃性气体(蒸气)会扩散至周围空间的上部区域,比空气重的可燃性气体(蒸气)停留在周围的空间下部区域。
四爆炸性气体(蒸气)混合物的分类、分组1. 爆炸性气体(蒸气)混合物分类:中国: Ⅰ类(煤矿井下甲烷气)、Ⅱ类(工厂内的爆炸性气体混合物)、Ⅲ类(爆炸性粉尘和纤维)北美: ClassⅠ(爆炸性气体);ClassⅡ(爆炸性粉尘);ClassⅢ(纤维)2. 爆炸性气体(蒸气)混合物分级的比较3. 爆炸性气体(蒸气)分组我国和IEC一样,北美与IEC基本相同,只是更细而已,对应关系见下表:4.防爆标志举例温度组别类别防爆型式(隔爆型)防爆总标志温度组别类别防爆型式(增安型)防爆总标志温度组别类别防爆型式(本安型)防爆总标志五爆炸性气体(蒸气)环境的划分1. 爆炸性气体(蒸气)环境的分区世界各国对危险场所区域划分不同,但大致分为两大派系:我国和大多数欧洲国家采用国际电工委员会(IEC)的划分方法,而以美国和加拿大为主要代表的其他国家则采用北美划分方法。
1)我国对爆炸性危险场所划分的依据:GB3836.14-2000《爆炸性气体环境用电气设备第14部分危险场所分类》GB50058-1992 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规X》根据爆炸性气体(蒸气)环境出现的频率和持续时间把危险场所分为以下区域。
0区:爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。
1区:在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所。
2区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。
另外,按英国专家R.H卡恩迪根据持续时间的概念论述:0区:每年至少出现1000h;1区:每年在10—1000h;2区:每年在10h以下。
2)北美国家将爆炸性危险场所划分两个区域:(1) Division 1(1区):在正常工作条件下,可能存在爆炸性或可燃性混合物的场所(包括气体、粉尘和纤维场所)。
(2) Division 2(2区):仅仅在故障条件下或其他异常情况下,偶尔地或短时间地存在爆炸性或可燃性混合物的场所(包括气体、粉尘和纤维场所)。
从定义可以看出两个区域(Zone和Division)划分的方法存在很大的差异,它们之间的近似对应关系见下表:2. 释放源释放源是指可能把可燃气体、薄雾或液体释放到大气中以至形成爆炸性混合物的某个部位或某个点。
每一台加工设备:如罐、泵、管道、容器等都应视作潜在的可燃性物质的释放源。
如果这类设备不再盛装可燃性物质,很明显它的周围就不会形成爆炸区域。
如果这类设备盛装可燃性物质,但不向大气层释放,同样是潜在的释放源,如果设备向大气中释放可燃物质,首先要确定大概的释放频率和持续时间,来确定释放源的级别。
1)连续级释放源连续释放或预计长期释放的释放源。
如:处理容器的内部,与大气相通的储罐,在储油(液)槽中油(液)上方的蒸气空间和低于水平面的空间等。
2)第一级释放源正常运行时,预计可能周期性或偶尔释放的释放源。
如:设备正常运行时,会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封件处;正常操作时会向大气释放物质的取样点3)第二级释放源在正常运行时,预计不可能释放,如果释放也仅是偶尔和短时释放的释放源。
如:法兰、管接头、连接件;在正常运行时不可能出现释放的泵、压缩机和阀门的密封件处、安全阀、排气孔。
4)多级释放源由上述两种或多种级别组成的释放源。
按连续级或第一级释放源来划分。
3.通风由于风力、温度梯度或人工通风(如风扇或排气扇)作用可造成的空气流通和新鲜空气与原来空气置换。
通风可以促进消散,加强通风效果,可以降低危险区域的等级和缩小危险区域的X围。
通风有自然通风、一般机械通风、局部机械通风、无通风区分。
自然通风和一般机械通风:连续级释放源可导致0区,第一级释放源可导致1区,第二级释放源可导致2区。
设备工艺装置应尽量在露天、敞开式布局达到良好的通风效果;局部机械通风比上述通风更有效。
无通风:连续级释放源、第一级释放源可导致0区,第二级释放源可导致1区。
4.爆炸性气体(蒸气)环境的X围影响区域X围的因素有:可燃性气体释放量、释放速度、释放浓度、通风、障碍物、易燃液体的沸点、爆炸下限、闪点、相对密度、液体浓度等。
一般应通过计算来确定。
安装单位在工程施工中首先要研究防爆电气工程的危险环境区域划分图,以利防爆电气设备的正确安装。
第二章防爆电气设备的基本原理爆炸性气体环境中安装的电气设备主要有隔爆型电气设备、增安型电气设备、本质安全型电气设备、正压型电气设备、浇封型电气设备、充油型电气设备、充沙型电气设备、“n”型电气设备等。
现对几种主要的防爆电气设备进行介绍。
一隔爆型电气设备隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备,防爆标志为“d”。
其制造检验标准应符合GB3836.1-2000及GB3836.2-2000标准的要求。
隔爆外壳是指能承受内部的爆炸压力,并能阻止爆炸火焰向周围环境传播的防爆外壳。
电气设备外壳的内部由于呼吸作用会进入周围的爆炸性气体混合物,当设备产生电火花及危险高温时,将引燃壳内的爆炸性气体混合物,形成巨大的爆破力及冲击波。
一方面隔爆外壳应能承受内部的爆炸压力而不破损;另一方面隔爆外壳的接合面应能阻止爆炸火焰向壳外传播点燃周围的爆炸性气体混合物。
因此隔爆外壳应有耐爆性及隔爆性两种性能。
1.隔爆外壳的耐爆性隔爆外壳中产生的爆炸压力受爆炸性气体混合物的浓度、外壳的容积及形状、点火源的位置、接合面间隙、爆炸性气体混合物的初始压力及温度等的影响。
在低于最大爆压浓度时,爆炸压力与混合物的浓度成正比;当外壳的容积增大时,其热损失相对减小,爆炸压力相对增高;就外壳的形状而言,非球型容器比球型容器的爆炸压力要低;点火位置偏离中心,其爆炸压力会下降;接合面间隙增大,爆炸压力将下降;爆炸性气体混合物的初始压力及温度提高,爆炸压力将增大。
隔爆型电气设备爆炸时其内部会产生0.5MPa-2.0MPa的爆压,将对壳壁产生冲击力。
当外壳材质的强度不能满足要求时,造成破损,所以外壳的抗拉强度及壁厚应达到要求。
隔爆型电气设备的外壳材料均用金属材质制成。
常用的有钢板、铸钢、铸铝合金、铸铁等材料。
当采用铸铁时,其牌号应不低于HT250;当采用铸铝时,应用抗拉强度不低于120Mpa,含镁量不低于6%的铜铝合金。
当外壳容积不大于0.01升时,可采用陶瓷材料制造;当外壳容积不大于2.0升时,可采用塑料材料制造,但塑料外壳的结构强度受成型工艺及易自然老化的影响,一般用于外壳容积小于0.1升的隔爆部件。
隔爆外壳由于要承受爆压的冲击力,因此其壁厚值相对其它防爆型式的外壳要大。
以铸铝壳体为例,容积不大于2.0升的外壳,壳壁厚度应在4.0-8.0mm之间,法兰厚度应在8.0-12.0mm之间;压铸铝外壳的壁厚由于致密度相对较高,其壁厚可设计得小一点。
当容积大于4.0升时,须采用铸钢等黑色金属材料。
隔爆型电气设备在结构设计时,要尽量避免压力重叠现象。
压力重叠现象一般产生在包含两个或多个空腔以小孔形式连通的外壳内,当一个空腔引爆后,其火焰将向另一空腔传播,由于火焰的前沿面比气体传播速度要慢,另一空腔首先进行气体预压,再进行点燃爆炸,这样产生的爆压比前一个空腔高数倍,将造成壳体的严重损坏。
事实上,在同一空腔中,当电气部件安装不合理时也会产生压力重叠现象。
综上所述,外壳不宜制成以小孔连通的多空腔形式,壳内电器元件的安装也应避免将整腔分割成几个小空腔。
另外,外壳三维尺寸之比不宜过大。
否则壳内会产生压力重叠现象。
2.隔爆外壳的隔爆性由于制造、安装、维护等原因,隔爆外壳不可能是天衣无缝的整体,而是由许多个零部件组成。
零件间的连接缝隙会成为壳内的爆炸产物所通过的路径,引燃周围的爆炸性气体混合物。
这些零部件的配合部分称隔爆接合面,其接合缝隙称隔爆接合面间隙。
隔爆外壳的隔爆性是建立在隔爆接合面对内部的爆炸火焰有冷却作用为理论基础的。
隔爆接合面的结构应能保证熄灭间隙中的火焰,损失至少20%的热量。
为此隔爆接合面的宽度L、间隙(或直径差)i、法兰至壳体内缘的距离l应符合GB3836.2 表1-表4的规定,对于ⅡC外壳的螺纹隔爆接合面应符合表5的规定。
隔爆面的表面粗糙度Ra应不低于6.3微米,隔爆螺纹的精度应不低于6H/6g。
为了防锈防腐,隔爆面的表面应涂204-1油脂。
隔爆接合面的结构形式有平面式、止口式、螺纹式。
操纵杆和轴的配合属于圆筒式结构,它们分别应用于壳体与壳盖的接合处;壳体与操纵杆的接合处;电机轴伸与端盖的接合处;电缆或导线的引入装置与壳体的接合处;仪表及显示器窗与壳体的接合处等。
对维修中不经常打开的透明件衬垫应采用金属或金属包覆的可压缩不燃材料制成,其厚度不小于2.0mm。