防爆安全栅
过程控制仪表第3章防爆安全栅
爆炸性混合物种类
Ⅰ
i>120
甲烷、乙烷、汽油、甲醇、乙醇、丙酮、氨、一氧 化碳
Ⅱ
70<i<120
乙烯、乙醚、丙烯晴等
Ⅲ
i≤70
氢、乙炔、二硫化碳、市用煤气、水煤气、焦炉煤 气等
5
2、安全火花防爆系统
电动仪表存在电路打火的可能。如果从电路设计就开始考虑防爆, 把电路在短路、开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,则此仪表称为安全火花防爆仪表。
过程控制仪表第3章防爆安全 栅
自动化仪表防爆结构主要有两种: 隔爆型:标志为“d”; 本安型:标志为“i”。
隔爆型仪表结构特点: ①外壳耐压(800~1000)Kpa; ②表壳温升低于爆炸性气体的自燃温度; ③表壳结合面的缝隙宽度、深度按其容积和气体级别采取规 定的值。
本安型仪表是指正常状态和故障状态下,电路及设备产生 的火花能量和达到的温度都不会引起易爆性气体爆炸的防爆类 型。现代本安防爆概念是指整个自动化系统的防爆性能符合本 质安全防爆要求。
障状态所产生的火花能量不足以点燃爆炸性混合物;
2)危险场所和非危险场所的电路用防爆安全栅隔离; 3)现场仪表到控制室仪表的连线不得形成大的分布电容 和电感;
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5 . 本安型防爆仪表的标志
本安型防爆仪表的标志为“i”,按等级分为“ia”适用于0 区,“ib”适用于1区。
标志铭牌上的防爆标志分为四段:ExABC 其中Ex:防爆仪表;
两点不足:
一、固定的限流电阻其大小难以选择,选小了起不到很 好的限流作用,选大了又影响仪表的恒流特性,理想的限 流电阻应该是可变的,即电流在安全范围内其阻值要足够 小,而当电流超出安全范围时其电阻要足够大;
第3章_防爆安全栅
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5 . 本安型防爆仪表的标志
本安型防爆仪表的标志为“ ,按等级分为“ 适用于 适用于0 本安型防爆仪表的标志为“i”,按等级分为“ia”适用于 适用于1区 区,“ib”适用于 区。 适用于 标志铭牌上的防爆标志分为四段: 标志铭牌上的防爆标志分为四段:ExABC 其中Ex:防爆仪表; 防爆仪表; 其中 防爆仪表 A:防爆类型,例如d、ia、ib等; 防爆类型,例如 、 、 等 防爆类型 B:防爆类和级,例如Ⅰ级、ⅡA、ⅡB、ⅡC等; 防爆类和级,例如Ⅰ 防爆类和级 、 、 等 C:仪表外面温度级别,例如T1~T6。 仪表外面温度级别,例如 ~ 。 仪表外面温度级别 例如防爆仪表标志铭牌上标志为ExdiaⅡCT6,指兼有隔 Ⅱ 例如防爆仪表标志铭牌上标志为 , 爆和本安功能,可在Ⅱ 级 组以下级别使用的防爆仪表 组以下级别使用的防爆仪表。 爆和本安功能,可在ⅡC级T6组以下级别使用的防爆仪表。
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S2000系列齐纳安全栅能与各种现场的一次仪表如:4-20mA的压力、 系列齐纳安全栅能与各种现场的一次仪表如: - 的压力、 系列齐纳安全栅能与各种现场的一次仪表如 的压力 温度、流量、电信号变送器;电器转换器、电气阀门定位器、 温度、流量、电信号变送器;电器转换器、电气阀门定位器、各类热电 热电阻、开关量、报警器、脉冲信号等各种特殊仪表, 偶、热电阻、开关量、报警器、脉冲信号等各种特殊仪表,组成本质安 全防爆系统,用于现代化工业的自动化过程控制,广泛地用于石油化工、 全防爆系统,用于现代化工业的自动化过程控制,广泛地用于石油化工、 冶金、医药、船舶等领域。 冶金、医药、船舶等领域。可限制危险能量进入具爆炸性危险气体环境 的可靠设备。 的可靠设备。
7
4. 本安防爆系统的特点
1)工作电压低,工作电流小; )工作电压低,工作电流小; 正常工作电压24VDC,工作电流< 20mADC, 正常工作电压 ,工作电流< 故障电压< 故障电压<35VDC,故障电流 <35mADC。 , 。 仪表所用的电阻、电感、电容参数, 仪表所用的电阻、电感、电容参数,保证在正常或故 障状态所产生的火花能量不足以点燃爆炸性混合物; 障状态所产生的火花能量不足以点燃爆炸性混合物; 2)危险场所和非危险场所的电路用防爆安全栅隔离; )危险场所和非危险场所的电路用防爆安全栅隔离; 3)现场仪表到控制室仪表的连线不得形成大的分布电容 ) 和电感; 和电感;
安全栅简介
随着石油、化工、煤炭、冶金等工业的迅速发展,一些易燃材料的处理引起了社会各界的重视。
这些场合通常含有如天然气、合成气、金属屑、碳尘、粉末、浆料、晶粒、纤维、飞扬物等这些材料,任何渗漏或溅出都可能形成一个爆炸性危险场所,为了工厂和人员的安全,必须确保这个环境的安全。
因此世界许多国家和地区对防爆电气产品实施防爆认证制度,防爆产品必须取得防爆认证,才允许在爆炸危险场所使用。
一、本质安全防爆技术1、仪表防爆的基本原理防止爆炸,就是要避免爆炸的发生的三个条件同时存在,即点火源(电火花、热表面等)、爆炸性物质(可燃性气体或粉尘等)、空气(氧气)。
如图1所示,当上述三个条件同时存在,而且当爆炸性物质与空气的混合浓度处于爆炸范围内(即处于爆炸下限和爆炸上限之间)时,将不可避免地产生爆炸。
因此,在实践中为了有效地防止爆炸事故的发生,人们总是设法避免上述三个条件同时存在,以达到防爆的目的。
常见的三种防爆原理:(1)控制易爆气体人为地在危险场所(同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场)营造出一个没有易爆气体的空间,将仪表安装在其中,典型代表为正压型防爆方法Exp。
工作原理是:在一个密封的箱体内,充满不含爆炸气体的洁净气体或惰性气体,并保持箱内气压略高于箱外气体,将仪表安装在箱内。
常用于在线分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其他仪表置于现场的正压型爆炸仪表柜。
(2)控制爆炸范围人为地将爆炸限制在一个有限的局部范围内,使该范围的爆炸不至于引起更大范围的爆炸。
典型代表为隔爆型防爆方法Exd。
工作原理是:为仪表设计一个足够坚固的壳体,按标准严格地设计、制造和安装所有的界面,使在壳体内发生的爆炸不至于引发壳体外危险气体(易爆气体)的爆炸。
隔爆防爆方法的设计与制造规范极其严格而且安装、接线和维修的操作规程也非常严格。
该方法决定了隔爆的电气设备、仪表往往非常笨重,操作须断电等。
(3)控制引爆源人为地消除点火源,既消除足以引爆的电火花,又消除足以引爆的热表面,典型代表为本质安全防爆方法Ex i。
如何选择合适的安全栅
如何选择合适的安全栅一、概述◆MTL700、LB800、LB900、S2000系列齐纳安全栅是南阳一通防爆电器有限公司新推出的安全栅系列产品,该产品按照GB3836.4—2000[爆炸性气体环境用防爆电气设备本质安全型"i"]中有关规定制造生产。
经国家防爆质量监督检验中心防爆检测合格,并取得防爆合格证书。
◆LB900系列齐纳安全栅,可与各种现场一次仪表如变送器(数字通迅的智能变送器、4—20mA模拟信号的普通变送器、国产DDZ一Ⅲ型变送器)、电气转换器、电气阀门定位器、各类热电偶、热电阻、开关(触点及模拟开关)、流量仪表(涡轮、腰轮、刮板、旋涡等流量变送器)、电磁阀及各种特殊仪表组成本质安全防爆系统,用于现代化工业的自动化过程控制,广泛地应用在石油、化工、医药、船舶等领域。
以限制危险能量进入具有爆炸性危险气体环境的可靠设备。
◆S2000系列齐纳安全栅的用途和LB900系列相同,其特点是安全栅的端电阻降低了,给设计部门和用户选用安全栅的范围扩宽了。
二、安全栅与一次仪表配套要求1、所选配的安全栅与一次仪表都应取得经过国家防爆检验部门颁发的防爆合格证书,并经过防爆检验单位确认后可组成本安防爆系统。
2、电缆和一次仪表都是贮能设备,必须按安全栅的防爆参数加以计算,审核无误方可配用。
(此条件未考虑电源能量)。
本安防爆系统基本组合条件为:Uo≤UiIo≤liCo≥Ci+CoLo≥Li+Lo其中:Uo最高输出电压Io最大输出电流Co最大负载电容Lo最大负载电感Ui一次仪表允许的最高输入电压li一次仪表允许的最大输入电流Ci一次仪表最大内部等效电容Li一次仪表最大内部等效电感Cp连接导线(或电缆)允许的最大分布电容Lp连接导线(或电缆)允许的最大分布电感3、按国家标准规定本安能级限制为:ⅡC级:20 µJⅡB级:60 µJ当一次仪表与安全栅的本安限制能级不同时,联合组成防爆系统后只能降级使用。
防爆安全栅概述
防爆安全栅概述防爆安全栅的主要作用是在爆炸或火灾发生时将其能量扩散和吸收,并防止火焰和爆炸通过设备扩散至其他区域。
它通过构造设计和材料选择来实现这一作用,通常由强化钢材制成,能够承受高温和高压的影响。
它还可以通过设计气密结构来阻止火焰的扩散,防止火灾蔓延。
除此之外,防爆安全栅还通常配备有监测和报警系统,能够监测到环境中的可燃气体和温度变化,一旦发现异常情况,会立即发出警报通知相关工作人员。
这为及时采取措施避免事故的发生提供了有效的手段。
总的来说,防爆安全栅是一种重要的工业安全装置,它能够有效地保护人员和设备免受火灾和爆炸的威胁,对于化工和石油化工等易燃易爆场所的安全管理起到了至关重要的作用。
防爆安全栅是工业领域中一种非常重要的安全装置,它的作用不仅仅是局限于防爆和防火扩散。
作为防爆安全装置,它在工业生产中有着广泛的应用,是保障生产安全和工作人员安全的重要设备之一。
首先,防爆安全栅的作用是防止爆炸和火灾的蔓延。
在化工厂、炼油厂、石油化工厂等易燃易爆场所,防爆安全栅的主要功能是在爆炸或火灾发生时,将其能量扩散和吸收,并防止火焰和爆炸通过设备扩散至其他区域。
因此,防爆安全栅的作用是非常关键的,它有效地减轻了爆炸或火灾的影响,保护了设备的完整性和人员的生命安全。
其次,防爆安全栅还可以起到安全监测和报警的作用。
大部分的防爆安全栅都会配备有监测和报警系统,能够监测环境中的可燃气体和温度的变化。
一旦发现异常情况,它会立即发出警报通知相关工作人员,从而能够及时采取措施避免事故的发生。
这种监测和报警系统使得防爆安全栅具有了智能化和自动化的特点。
另外,防爆安全栅还可以起到分隔空间的作用。
在化工厂和石油化工厂等场所,由于工作环境的特殊性,不同区域的火灾和爆炸的危险性是不同的。
防爆安全栅可以根据需要将工作区域分隔开来,使得一旦火灾或爆炸发生,可以最大程度地限制其范围和影响,从而降低了事故造成的损失。
此外,防爆安全栅还具有抗腐蚀、抗高温、抗高压等特性,可以适应各种恶劣的工作环境,对于保障生产安全和设备的可靠运行也具有非常重要的作用。
安全栅的基础知识详解
安全栅的基础知识详解一、安全栅的作用本质安全(IS)是仪表系统采用的防爆技术,安全栅设置在安全区域的控制室设备与危险区域的本安设备之间,传输信号或能量。
安全栅利用电路限流限压,从而约束安全区域传递能量给危险区域设备。
处于危险场所的本安设备在这样的能量下能够正常工作,但这样的能量不足以引燃爆炸环境,即使本安设备自身发生故障,也不会产生任何足以引燃的电火花或发热表面。
因此,无论是安全场所的控制室设备还是危险场所的本安设备发生故障,只要安全栅的限流限压电路正常工作,整个系统都会处于安全状态,不会产生爆炸。
二、安全栅的种类安全栅分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅两类。
齐纳式安全栅是最早出现的安全栅。
它的核心元件是齐纳二极管,限流电阻及快速熔断丝,原理图如下图所示。
齐纳式安全栅原理图齐纳管电流简单,在现场使用时容易出现系统电源波动、干扰,导致设备损坏,并且由于其需要本安接地,因此在实际应用中较少。
隔离式安全栅不仅能够限压限流,还能电流隔离。
隔离室安全栅主要由限能单元、信号及电源隔离单元、信号处理单元组成。
隔离式安全栅原理图与齐纳式安全栅相比,隔离式安全栅在性能上大大优于齐纳式安全栅:①采取三方隔离方式,不需使用隔离式仪表;②降低危险区的仪表要求,现场不需使用隔离式仪表;③运行过程中稳定性和抗干扰能力大大增强,使整个系统的可靠性大幅提高;④有强大的信号处理能力,可以接受并处理多种信号,例如热电偶、热电阻、频率等信号;⑤为同一信号源的两台设备提供两路相互隔离的信号,并且两设备信号无干扰,同时所连接设备互相之间的电气安全绝缘性能也有所提高。
1.齐纳式安全栅齐纳式安全栅的核心元件为齐纳二极管,限流电阻及快速熔断丝。
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。
防爆安全栅
防爆安全栅引言防爆安全栅是一种用于防止爆炸事故的安全设备。
在工业生产过程中,特定的场合会产生易燃易爆气体或粉尘,并可能引发爆炸。
为了保障工人的生命安全和避免财产损失,防爆安全栅被广泛应用于化工、石油、矿山等行业中。
构成与工作原理防爆安全栅由三部分组成:传感器、控制器和执行机构。
传感器用于感知气体或粉尘的存在与浓度,控制器根据传感器信号判断是否需要启动防爆装置,执行机构负责控制防爆装置的开关。
工作原理如下: 1. 传感器通过感应器探测周围空气中的可燃气体或粉尘。
2. 传感器将探测到的数据传输给控制器。
3. 控制器通过分析传感器数据,判断是否需要启动防爆装置。
4. 当控制器判断存在爆炸风险时,向执行机构发送指令。
5. 执行机构接收指令,控制防爆栅的开关状态。
6. 如果传感器数据恢复正常,控制器将关闭防爆装置。
设计原则与要求防爆安全栅的设计需要遵循以下原则和要求: 1. 可靠性:防爆安全栅应具备稳定可靠的工作特性,确保在发生爆炸事故时能够及时启动防爆装置。
2. 灵敏度:传感器应具备足够的感应能力,能够准确地探测到空气中的可燃气体或粉尘,并发出相应信号。
3. 可靠性:防爆安全栅应具备耐高温、耐腐蚀等特性,以适应复杂的工业环境。
4. 可维护性:防爆安全栅应设计合理,易于维护和检修,以提高设备的可靠性和使用寿命。
5. 安全性:防爆安全栅应符合相关的安全标准和法规要求,确保使用过程中不会对生产和人员造成安全隐患。
应用场景防爆安全栅广泛应用于以下场所: 1. 石油化工厂:在炼油、化工等过程中产生大量易燃易爆气体,防爆安全栅可有效减少爆炸事故的发生概率。
2. 煤矿矿井:煤矿井中常有可燃气体聚集,防爆安全栅可发挥重要作用,保障矿工的安全。
3. 有机化学工厂:有机化学品有较高的易燃性,防爆安全栅可用于防止可能发生的爆炸事故。
4. 粉尘飞扬场所:例如磨粉车间、木材加工等场所产生大量可燃粉尘,防爆安全栅可对粉尘爆炸产生的燃烧进行一定程度的隔离。
安全栅防爆等级
安全栅防爆等级一、什么是安全栅?安全栅是一种重要的安全防护装置,广泛应用于现场控制防护以及设备、设施的安全保护。
其作用是在特定区域内形成一个电气隔离屏障,防止误操作造成事故和电器设备的过载、短路等故障,保障现场人员和设备的安全。
二、安全栅防爆等级的分类安全栅的防爆等级是指其能够承受爆炸危险区域内的爆炸压力,并防止火焰和爆炸气体进入到隔离室内导致更大的灾害。
通常将其分为以下几个等级:1.防爆等级Exd:该等级表示安全栅具有可靠的防爆性能,一旦遭受到爆炸危险区域内的爆炸冲击波、光波等影响,能够在不损坏芯片的情况下,将这些影响隔离在隔离室外,从而确保安全栅本身的完好性。
2.防爆等级Exia:该等级是一种较低的防爆等级,表示安全栅在爆炸危险区域内只能承受较小的爆炸压力,并具有无火花、无热点等感应性能,以避免火花和高温使爆炸气体爆炸。
3.防爆等级EXib:该等级比EXia等级要低,表示安全栅仅能够承受较小的爆炸压力,具有无火花、无热点等安全性能。
三、相关标准安全栅防爆等级的划分与标准相关,常见的标准包括:1.中国国家标准GB3836.1-2010:该标准是在国际标准基础上制定的,适用于含有易燃气体或蒸汽、粉尘的爆炸危险区域内,电气设备的选择、安装以及操作运行时的安全要求。
2.国际标准IEC60079-0:该标准适用于化学品工业、石油行业等含易燃气体、液体或粉尘的危险场所,防护性能措施的标准,是德国、美国等国家制定的安全标准。
四、如何选择安全栅?在选择安全栅时,需要根据具体的使用需求,选择相应防护等级的产品,同时还需考虑安全栅的使用环境和性能要求等因素。
一般来说,对于广大的普通用户来说,选择Exd等级的产品能够满足大多数的使用需求。
总的来说,安全栅的防爆等级是评价其安全性的重要指标,了解和掌握安全栅的防爆等级及相关标准,能够帮助用户更好地选择和应用安全栅,保证现场设备和人员的安全。
p+f防爆式安全栅技术参数
p+f防爆式安全栅技术参数
P+F防爆式安全栅是一种用于工业安全应用的设备,它通常用
于防止在危险环境中发生爆炸或火灾。
这些安全栅通常用于石油化工、制药、食品加工和其他危险环境中。
关于技术参数,一般来说,P+F防爆式安全栅的技术参数包括但不限于以下几个方面:
1. 防爆等级,P+F防爆式安全栅通常符合特定的防爆标准,如ATEX、IECEx等,这些标准规定了设备在危险环境中使用的安全要求。
2. 输入/输出,安全栅的输入和输出参数包括输入信号类型
(如光电、超声波等)、输出信号类型(如断开、闭合等)以及最
大输入/输出电流和电压等。
3. 工作温度范围,P+F防爆式安全栅的工作温度范围通常也是
其技术参数之一,这是因为在危险环境中,设备需要能够在较宽的
温度范围内正常工作。
4. 安全性能参数,包括安全响应时间、安全性能等级等,这些
参数直接关系到安全栅在实际应用中的性能表现。
5. 安装要求,P+F防爆式安全栅的安装要求也是其技术参数之一,包括安装方式、安装位置、接线要求等。
总的来说,P+F防爆式安全栅的技术参数涵盖了其在危险环境中安全可靠运行所需的各项指标和要求。
这些技术参数对于用户在选择和使用安全栅时起着至关重要的作用,确保设备能够在危险环境中可靠地发挥作用,保障生产安全。
p+f防爆式安全栅工作原理
p+f防爆式安全栅工作原理
P+F防爆式安全栅是一种用于工业安全防护的设备,它结合了防爆和安全栅两种功能,旨在保护工人和设备免受爆炸和电火花等危险因素的影响。
P+F防爆式安全栅主要由两个部分组成:防爆面板和安全栅。
防爆面板设计用于吸收和阻止爆炸产生的冲击波和火焰,而安全栅则用于限制和控制人员和设备进入危险区域。
工作原理
1. 防爆面板
P+F防爆式安全栅的防爆面板采用特殊的结构和材料设计,旨在吸收和阻止爆炸产生的冲击波和火焰。
其核心部分是一个金属膜片,当爆炸产生的冲击波作用于膜片时,膜片会弯曲并破裂,从而吸收冲击波的能量。
此外,面板还设计有散热片和导流槽,以进一步吸收和分散爆炸产生的热量和火焰。
2. 安全栅
P+F防爆式安全栅的安全栅部分采用耐火材料制成,旨在限制和控制人员和设
备进入危险区域。
安全栅通常设置在厂房的入口或设备周围,以形成一个屏障,阻止人员和设备进入爆炸区域。
在爆炸发生时,安全栅可以有效地减少爆炸产生的冲击波和火焰对人员和设备的影响。
3. 联锁装置
为了进一步增强安全性,P+F防爆式安全栅还配备有联锁装置。
这些装置在正常操作时可以保持安全栅处于开启状态,但在发生爆炸时,它们会迅速动作并关闭安全栅,以防止爆炸的冲击波和火焰扩散到安全区域。
P+F防爆式安全栅的工作原理是通过防爆面板吸收和阻止爆炸产生的冲击波和火焰,同时利用安全栅限制和控制人员和设备进入危险区域。
这些设备的设计和制造过程严格遵循相关标准和规范,以确保它们在工业安全防护中发挥最大的作用。
安全栅的工作原理、作用,安全栅和隔离栅的区别
安全栅的工作原理、作用,安全栅和隔离栅的区分安全栅限制进入现场的能量,即限压限流,使现场线路无论在何种状态下都不会产生火花,从而不会引发爆炸,这种防爆方式就叫本质安全。
我们常见的安全栅有齐纳式安全栅,晶体管安全栅,变压器隔离式安全栅,这些安全栅都是本身的优点,并且都是工业生产中的帮手。
下面随贤集网我为大家介绍安全栅的工作原理、作用,以及和隔离栅的区分。
安全栅是一种统称,分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅,隔离式安全栅简称隔离栅。
安全栅的工作原理1.信号隔离器工作原理:首先将变送器或仪表的信号,通过半导体件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。
保证变换后的信号、电源、地之间肯定独立。
2.齐纳式安全栅的工作原理:安全栅的重要功能就是限制安全场所的不安全本领进入不安全场所,及限制送往不安全场所的电压和电流。
齐纳管Z用于限制电压。
当回路电压接近安全限压值时,齐纳管导通,使齐纳管两端的电压始终保持在安全限值以下。
电阻R用于限制电流。
当电压被限制后,适当选择电阻值,可将回路电流限制在安全限流值以下。
保险丝F的作用是防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失效。
当超过安全限压值的电压加在回路上时,齐纳管导通,假如没有保险丝,流经齐纳管的电流将无限上升,最后烧断齐纳管,使贿赂失去限压。
为确保贿赂限压安全,保险丝的熔断速度要比齐纳管可能被烧断的速度快十倍。
3.隔离式信号隔离安全栅的工作原理:与齐纳安全栅相比,隔离式安全栅除具有限压与限流的作用外,还带有电流隔离的功能。
隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分构成。
回路限能单元为安全栅的核心部分。
此外,辅佑襄助有用于驱动现场仪表的贿赂供电电路和用于仪表信号采集的检测电路。
信号处理单元依据安全栅的功能要求进行信号处理。
安全栅的作用安全栅在很多工业中都是一种不能缺少的安全设备,他重要是处理或使用一些易燃材料,如原油和一些原油的衍生物,酒精,天然气,粉末等。
防爆安全栅概述
例如,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结 构在高频时都具有一定的电感,它对电路的影响等效于 给电路串联上一个电感器,这个电感值就是分布电感。 根据电感器的频率特性,可以知道由于分布电感的数值 一般不大,在低频可以不考虑分布电感的影响,但对于 高频交流电路,分布电感的影响就不能忽略了。
安全栅的作用:
一方面,将进入危险场所的电压电流限制在安全额定值 以下,以保证安全火花型防爆性能; 另一方面为现场二线制提供电源,在现场和控制室之 间传递信号。
安全栅分输入端用安全栅与输出端用安全栅。
安全栅的种类:
1. 电阻式
2. 齐纳式
√
3. 中继式
4. 变压器隔离式 √
2、4 用得最多
隔离式安全栅还将危险场所与控制室实行电气隔离。
二线制变送器和齐纳安全栅的连用
图中24V DC的电源一方面通过安全栅向二线制变 送器供电,同时将二线制变送器产生的4-20mA DC 的信号传送过来,由250Ω精确电阻转换为1-5V DC 的电压信号送显示仪表或控制器,当然变送器传送来 的信号也可通过信号分配器,其输出的多路信号可分别 送显示仪表和调节仪表。
(2)为现场两线制变送器提供24V DC直流电源
(3)利用限流、限压电路使得任何情况下送往危险场所的 电压不超过30V DC、电流不超过30mADC ,从而保证了危 险场所的安全。
2. 输入端安全栅的构成原理 (1)外型结构 (2)输入输出特性
(3)结构组成及工作原理
输入端
Ii
15 26
4~20 mA 7 8
(2)为现场执行器提供24V DC直流电源
防爆安全栅
防爆安全栅工作原理及应用一防爆原理〈一〉发生爆炸的三要素:1现场存在易爆物质,如爆炸性气体、可燃蒸汽、爆炸性粉尘及可燃纤维。
2现场存在氧气。
不同爆炸性气体可能发生爆炸的浓度范围不同。
3现场存在引爆源,例如有足够能量的火花或足够高的物体表面温度。
〈二〉爆炸型物质的分类、分级与分组1.爆炸型物质的分类爆炸型物质分为三类I类:矿井甲烷;II类:爆炸性气体、蒸汽III类:爆炸性粉尘、纤维2.爆炸型气体(含蒸汽和薄雾)的分级与分组爆炸型气体在标准试验条件下,按其最大试验安全间隙和最小点燃电流比分级。
按其引燃温度分级。
1、评价爆炸性气体危险性的三个特性(1)爆炸性气体与空气混合的可爆浓度范围如:H24%-75%,C2H2 2%-9%。
(2)爆炸性气体与空气的混合气体对引爆火花能量的敏感性如:H2最小引爆火花的能量为0.019mJ,C2H2 为0.060mJ。
(3)爆炸性气体与空气的混合气体对物体表面温度的敏感性。
2、根据可能引爆的最小火花能量(1)中国,欧洲等分四个危险性等级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 矿井外的工作ⅡA 丙烷0.180mJⅡB 乙烯0.060mJⅡC 氢气0.019mJ (2)美国、加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成CLASSCLASS Ⅰ:气体和蒸汽CLASS Ⅱ:尘埃CLASS Ⅲ:纤维然后再将气体和尘埃分成GROUPGROUP 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 煤碳尘埃G 谷物尘埃3、根据气体对物体表面温度的敏感性,分成六个温度范围温度组别安全的物体表面温度155种常用爆炸性气体T1 ≤450℃氢气、丙烯腈等46种T2 ≤300℃乙炔、乙烯等47种T3 ≤200℃汽油、乙烯腈等36种T4 ≤135℃乙醛、四氧乙烯等6种T5 ≤100℃二硫碳T6 ≤85℃硝酸乙酯和亚硝酸乙酯〈六〉仪表的防爆标志1、Exia ⅡC T62、EExiaⅡC符合欧洲标准,没有温度组别说明该仪表不与爆炸性气体直接接触。
本安防爆安全栅产品应用指导书
本安防爆安全栅产品应用指导书本安防爆安全栅产品应用指导书一、产品简介本安防爆安全栅是一种用于爆炸环境下的安全防护设备,可有效限制爆炸扩散,并保护周围人员和设备免受爆炸伤害。
本产品具有良好的防爆性能、高强度和耐腐蚀性能,适用于石油、化工、冶金等行业的爆炸环境。
二、适用范围本安防爆安全栅适用于下列环境中的安全防护:1. 石油、化工、冶金等行业中的爆炸环境;2. 液化气、天然气储罐周围;3. 油库、气站等危险品储存区;4. 炼油厂、化工厂等危险工作区域;5. 危险品运输车辆。
三、产品特点1. 防爆性能好:本安防爆安全栅采用特殊材料和结构设计,能够有效防止爆炸气体扩散,并保证设备和人员的安全。
2. 高强度:本产品采用高强度材料制成,能够承受较大冲击力和压力,保证在爆炸事故中不会损坏或破裂。
3. 耐腐蚀性能强:本产品具有良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣的工作环境,如酸性、碱性等环境。
4. 安装方便:本产品采用模块化设计,安装简便,可以根据现场情况进行组装和调整。
四、安装要求1. 安装地点:根据现场气体分布情况,选择合适的安装地点,确保防爆安全栅能够有效限制爆炸扩散。
2. 安装高度:根据实际情况,安全栅的安装高度一般应为地面高度的1.5~2倍。
3. 固定方式:本产品可采用吊挂、立柱固定等方式进行安装,确保其稳定性和可靠性。
4. 接地要求:确保安全栅与地面之间有良好的接地,以保证其静电不积聚和导电功能。
五、使用方法1. 使用前检查:使用前需检查安全栅的外观是否完好,接地是否良好,固定件是否紧固,确保设备安全可靠。
2. 使用时注意事项:在使用过程中,应遵守以下注意事项:a) 禁止在防爆区域内进行明火作业,以免引发爆炸事故;b) 禁止违规操作,如撞击、随意拆卸等;c) 定期对安全栅进行检查和维护,保证其正常工作;d) 如发生事故或异常情况,应立即停止使用,并采取相应应急措施;e) 严禁超负荷使用,避免对设备造成不可修复的损害。
本质安全型仪表和安全栅的防爆参数认证(精)
实质安全型仪表和安全栅的防爆参数认证实质安全防爆是一个系统防爆的观点,由下边三部分构成:安全场所的关系设施 --安全栅;危险场所的本安现场设施--本安仪表;危险场所和安全场所的连结电缆--本安电缆。
当前,本安系统采纳“系统认证”或“回路认证“的方式进行认证。
该方式除了对本安仪表 ,安全栅 ,本安电缆分别认证外,还对本安设施和关系设施按特定组合进行认证 .这类组合方式一经认证,其本安设施和关系设施就不可以用未经查验机构依据这类组合方式认证过的其余型号规格的设施来代替。
本安仪表整体上分两大类 :简单仪表和非简单仪表 .简单仪表不必本安认证即可与已获得本安认证的安全栅配合使用构成本安防爆系统。
若非简单仪表,则一定获得本安防爆认证,并与相同获得本安防爆认证的安全栅配合构成本安防爆系统。
安全栅认证安全栅或本安仪表的认证包含两部分,一为防爆标记,二为详细的安全参数。
本安仪表的主要安全参数Ui 同意输入的最大故障电压;Ii 同意输入的最大故障电流;Pi 同意输入的最大功率;Ci 仪表的等效电容;Li 仪表的等效电感。
安全栅的主要安全参数Uo 可能输出的最大电压,即安全限压值;Io 可能输出的最大电流,即安全限流值;Po 可能输出的最大功率;Co 同意的最大回路电容;Lo 同意的最大回路电感。
本安系统认证程序和原则安全栅认证;本安仪表认证;电缆认证;安全栅、本安仪表、电缆的安全参数般配,要知足ⅰ)电压、电流不等式;ⅱ)电感、电容不等式。
从上述防爆参数认证的介绍可知,构成本安防爆系统,⑴现设场备要尽量减少储能元件的使用;⑵尽可能选散布电容和散布电感小的连结电缆;⑶安全栅应在故障时也能靠谱地保持安全。
EEX d[ia] IIB T6 EEX 是指在欧洲地域获得认证,接下来的字母表示防爆方法,EXd 为隔爆型; EXi 为实质安全型,它又分为几类, ia 表示回路中同时发生二个故障时,回路仍有 1.5 的保险系数,可应用在任何危险区。
安全栅基本知识
1、什么是本安本安是本质安全(intrinsicaly safe)的缩写,顾名思义就是从根本上防爆。
2、本安隔爆安全栅的作用本安隔爆安全栅,它通过限制通往非防爆场所的电压和电流,使电路产生火花时的能量不至于引起爆炸性混合气体爆炸。
3、实现一个安全防爆的控制回路的条件如果要实现一个安全防爆的控制回路,必须具备两个条件:一必须采用安全栅。
二现场仪表必须是防爆型仪表。
只有两者都具备了才算是安全防爆的控制回路。
对于现场隔爆的方案,它只是针对表头内部,并没有从本质上防爆,因此这种方法在防爆要求高的地方不被采用。
大多数石化企业都采用安全防爆控制回路。
4、防爆的分类防爆分现场隔爆与本安隔爆现场隔爆仅仅是把危险控制仪表腔里面而本安隔爆是需要控制去现场的能量需要加安全栅5、本安型安全栅介绍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[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],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。
6、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.7、齐纳式安全栅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。
安全栅原理及使用介绍
隔离式安全栅
带有电流隔离功能的安全栅, 则被称为隔离式安全栅,简称 隔离栅。
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隔离式安全栅组成
隔离栅通过变压器耦合及限压、限流电路对本安回路和 非本安回路之间进行隔离。 隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理 单元三部分组成。
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回路限能单元中最核心的电路为安全栅基本限能电路。 此外, 辅助有用于驱动现场仪表的回路供电电路和用于 仪表信号采集的检测电路。 电流隔离单元包括变压器隔离组件、模频转换和频模转 换电路。 信号处理单元则根据各品种隔离栅的功能要求实施信号 处理。
单通道隔离栅 24V DC供电(电源轨) 输入可接2线和3线智能变送器和2线智能电流源 输出4~20mA (KFD2-STC4-Ex1为单入单出
KFD2-STC4-Ex1.2O一入两出)
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功能详述
该安全栅应用于本安场合。 在危险区域的设备供应2线和3线智能变送器,也可以
采用2线制智能电流源。 它将模拟输入信号传输到安全区,作为独立的电流值。 数字信号可以叠加在危险区或安全区的输入信号,并
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隔离式安全栅特点
隔离式安全栅有许多保护功能电路,意外损坏的可能性较小, 允许现场仪表带电检修,这样可缩短工程开车准备时间和减 少停车时间。
回路供电隔离式安全栅既保持有源隔离式安全栅的优点,又 有齐纳式安全栅一样的接线方便,不需要另外24V电源供电, 特别适合配I/O卡直接供电的DCS系统。 安全栅的主要功能为限流限压,保证现场仪表可得到的能量 在安全范围内。隔离安全栅是以高频作为基波,将信号进行 调制解调,信号有了变动,精度会受到安全栅电路的影响。 隔离安全栅由于具有高频震荡电路,将产生出射频干扰,对 系统不利,而且隔离安全栅也比较容易损坏。但隔离安全栅 不需要本安接地,这是它比齐纳安全栅优越的地方。
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类 和 级
最大 实验 安全 间隙 /mm
最 小 点 燃 电 流 比
自燃温度组/℃ T1 T2 T3 T4 T5 T6
>450
300~ 450
200~ 300
135~ 200
100 ~ 135
85~ 100
Ⅰ
爆炸性气体的分级、分组示例表
Ⅱ A 0. 9< M ESG < 1.14 0. 5< M ESG ≤0.9 MES G≤0. 5
本安仪表的设计要点
• 限制本安电路中的能量 – WL=1/2LI2 Wc=1/2CV2 WR=I2R • 必要的安全措施
• 本安系统
• 分布电容、电感的校验
– Lmax=4x10-7 l / ln(a/r) – Cmax=π l ε/ ln(a/r)
线长度 线间距 线半径
系统本安防爆的基本概念
• 在正常和故障状态下,电路、 设备产生的火花能量和达到 的温度都不能引起易爆炸性 气体或蒸汽爆炸。
+
+ -
I系列仪表中的防爆栅例
安全防爆的常规控制系统 气动执行器
电气转换器 … 集线器 输出端用防爆栅 … 集线器 …
调节运算类仪表 … 调节运算类仪表
24V
变 送 器
变 送 … 器 …
变 送 器
输入端用防爆栅 … … 输入端用防爆栅
安全防爆的DCS
一种安全防爆的FCS
总线安全栅
H1
控制室
zone1
开启电压U齐纳10μA 选Q2的Vds为饱和区→Ic=const I正常,Vbe1小→Ib1小→Vce1大→Vbe3大 →Ib3大→Q3饱和→Ic3与Ib3无关 I↑,Vbe1↑→Ib1↑, Vce1↓↓→Vbe3↓↓→Ib3↓↓→I↓ 随电流增加而电阻极大增加的非线性电阻 熔断时间不得超过齐纳二
极管过流断路的1/1000
Zone 0,1
光缆
光学星型耦合器 现场设备
...
现场设备
每站最多48个模块
防爆I/O安全栅模块
zone0
监测用常规变送器、热偶、阻、开关 等 FF-H1构成闭环控制(最多6台/条)
防爆原理
• 控制易爆气体,即造出无爆炸气体的可 安装仪表的空间(正压型防爆) • 控制爆炸范围,即控制不扩大爆炸范围 (隔爆型) • 控制引爆源,即控制点火能量和温度 (本安型)
0 .8< M ICP < 1
MES G =1.14
MI CP =1
甲烷
氨、丙铜、 苯、一氧 化碳、乙 烷、丙烷、 甲醇 二甲醚、 民用煤气、 环丙烷
丁烷、 乙醇、 丙烯、 丁醇、 乙苯 环氧乙 烷、环 氧丙烷、 丁二烯 乙炔
汽油、 环乙烷、 硫化氢
乙醚、 乙醛
亚硝酸 乙脂
Ⅱ B
0 .45 < M
异戊二 烯
防爆安全栅
• • • • • • • 安全防爆的基本概念 本安仪表的设计要点 防爆安全栅原理 安全防爆的常规控制系统 安全防爆的DCS 一种安全防爆的FCS 一种光纤式FCS结构
安全防爆的基本概念
• 危险场所的划分 • 危险物质的划分 • 防爆原理
• 防爆仪表的划分 • 系统防爆的基本概念
防Ex 防爆结构 危险物质分类分级 分组 爆 自燃温度T1、T2、。。。T6 仪 分类:I、 II、 III 分级: A 、 B 、 C 表 d:隔爆 i:本质安全防爆 的 (ia:0区本安、 ib:1区本安) 划 分 ErdiaIICT6
本安系统
工业现场
变送器 执行器
危险场所,必须 具有安全能量
防爆安 全栅
防爆安 全栅
控制室
调节器
电源
安全场所,可能具 有危险能量
防爆栅原理
• 防爆栅作用
防止安全场所的危险能量窜入危险场所
• 防爆栅原理的种类
电阻~、中继~、齐纳~和变压器隔离~
• 防爆栅应用种类
– 输入端用防爆栅与输出端用防爆栅
齐纳防爆栅
6 ) I/O模块可以随意插入任何位置,因此带有配线箱作用。
7) 与HART通讯兼容。 8) 可通过通讯总线或另外的RS485接口作软件组态。
Int ranet
光纤式 FCS 结构 LAN
控 网 网 控制室 制 ... 卡 卡 站 • 由光辐射经国家防爆检验机构认证 电缆 • 试验表明的安全参数:辐射功率小于 35 E/ O现场总线转换器 ... mW或5mW/mm2
二乙醚、 乙基甲 基醚
Ⅱ C
IC P MI ≤ CP 0.8 ≤0. 45
水煤气、 氢气
二硫 化碳
硝酸乙 脂
Profibus 、Modbus FF H1 现场总线
Local Bus
通讯 接口
...
电源
冗余
冗余 AI/AO DI/DO I/O安全栅模块
防爆 I/O 安全栅结构图 通讯接口功能
: 1 ) 提供多等级冗余:如一个接口、两条通讯总线 ;两个接口、两条通讯总 图2.3.9 防爆I/ O安全栅结构图 线 2 ) 完成运算功能以减轻主系统计算机负荷 3 ) 供电电源可以冗余 4) 输入模块可以冗余,既1台变送器可以联到两个模拟量输入模块上。 5) 某个I/O模块的线故障发生时,可以被指示并驱动一个继电器接点。