仪表防爆原理
仪表中常见的三种防爆原理
仪表中常见的三种防爆原理仪表中常见的三种防爆原理：料位开关"1、控制易爆气体人为地在危险场所（我们把同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场称着危险场所）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，充满不含易爆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压，将仪表安装在箱内。
常用于再线分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其它仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。
"液位开关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，使该范围内的爆炸不致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致于引发壳体外危险性气体（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，但许多情况下也是最有效的办法。
浮球开关3、控制引爆源人为地消除引爆源，既消除足以引爆的火花，又消除足以引爆的表面温升，典型代表为本质安全型防爆方法Exi。
工作原理是：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。
按照国际标准和我国的国家标准，当安全栅安全区一侧所接设备发生任何故障（不超过250V电压）时，本质安全防爆方法确保危险现场的防爆安全。
Ex ia级本质安全设备在正常工作、发生一个故障、发生二个故障时均不会使爆炸性气体混合物发生爆炸。
因此该方法是最安全可靠的防爆方法。
仪表防爆
第十二节仪表防爆一、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。
二、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。
三、仪表防爆的原理防止爆炸，就是要避免爆炸发生的三个条件同时存在。
由于氧气（空气）无处不在，难以控制。
因此，控制易爆气体和引爆源为两种最常见的防爆原理。
而在仪表行业中还有另外一种防爆原理：控制爆炸范围。
仪表中常见的三种防爆原理：控制易爆气体人为地在危险场所（我们把同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场称着危险场所）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，充满不含易爆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压，将仪表安装在箱内。
常用于再线分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其它仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。
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，使该范围内的爆炸不致于引起更大范围的爆炸。
典型代表为隔爆型防爆方法Exd。
防爆仪表的防爆原理
人爆炸危产场所，保证爆炸危险场所中电路产生的开断电火花或热效应能量小于爆炸性混合物的最小点燃能量，不能点燃爆炸性混合物。
安全栅就是基于这一原理的仪表。
在20世纪初，电还只能应用在电力驱动和照明方面，要对强电技术减小能量是非常困难，到了20世纪50年代开始有简单自动控制，才能实现减小点燃能量的防爆原理。
本质安全型仪表是用减小点燃能量的原理进行设计、制造和分类分级的。
本质安全型代号为i。
由于本质仪表结构简单，体积小，重量轻，制造和维护方便，具有可靠的安全性，能直接应用在最危险的0区场所，因此，被广泛地应用在石油、化工等大型工程上，并正在逐渐替代笨重的隔爆型机构。
3、阻止点火源与爆炸性混合物相接触防爆原理根据爆炸性混合物的爆炸三要素原理，采取一些有效可靠的措施，迫使电气火花与周围环境中的爆炸性混合物不能直接接触达到防爆要求。
它与隔爆措施有本质区别，隔爆是隔爆仪表的外壳内部已经发生了爆炸，能阻止内部的爆炸物和火焰向外传出，是隔离爆炸物传出去。
而本原理是先把点火源与爆炸性混合物隔离，根本没有发生爆炸现象的可能。
目前，已有正压空气隔离、油隔离、石英砂隔离、浇封隔离、焊接密封隔离。
相应的防爆型式称为正压型(p)；充油型(o)、充砂型(q)、浇封型(m)、气密型(h)。
有些隔离措施尚未定型，人们尚未认可，可送国家指定的防爆检验机构进行鉴定，并制定相应技术条件，报主管部门备案，可称为特殊型防爆形式。
4、在特定的条件下提高仪表的电气安全措施所谓特定条件指某些仪表在正常运行时不会产生电气火花、电弧和危险温度，但在仪表发生故障时，如接线松动、受潮、过载发热等会引起点燃火花。
因此，采取提高电气安全措施，如仪表外壳防护等级必须达到IP54等级也提高电气绝缘性能，增大电气间隙和爬电距离，增加散热措施，增设危险温度报警系统等，进一步确保仪表运行时的安全可靠性，这种增加安全电气性能的型式，称为增安型，代号为e。
另外，有些仪表在正常工作下，不会点燃周围爆炸性混合物，而且一般不会发生有点燃作用的故障，称为无火花型代号n。
浅谈仪表的防爆设计
・ ・ 日 ＿ ＿ ＿＿ ＿ － － ＿ ・ ＿ － ＿ ・＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿
浅 谈 仪 表 的 防爆 设 计
陈方 梁
（ 浙 江天 皇药业 有 限公 司 ， 浙 江 杭州 ３ １ ０ ０ １ ２ ）
摘
要： 首先 介绍 了危 险 区域 的划分及 仪表 防爆 原理 ， 然后 详细 阐述 了仪 表 的防爆结 构分 类 ， 最 后 以本 安仪 表 为例 分 析仪 表 防爆 系统
ห้องสมุดไป่ตู้
现 场本 安设备 、 本 安 电缆 、 安 全栅 的设计 ， 并 进行 系统认 可 。 关 键词 ： 危 险区域 ； 仪表 防爆 ； 本安 电缆 ； 安 全栅 ； 参 量认 可
Ｔ ３ （ ３ ０ ０℃≥ Ｔ ￣ ＇２ ０ ０℃） 、 Ｔ ４ （ ２ ０ ０℃ ≥ １ ３ ５℃ ） 、 Ｔ ５ （ ３ ５℃ ≥ １ ０ ０℃ ） 、 Ｔ ６ （ １ ０ ０℃≥ Ｔ ＞８ ５℃ ） ６ 个组 。
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结构 ， 目前本 安 型 、 隔爆型 、 正压 型是最 常用 的仪表 防爆 结构 。
２ 仪 表 的 防 爆 结 构 分 类
仪 表防爆主要就是破坏爆 炸的三角形原理 ， 将发生爆炸 危 险的概率降到可 以接受 的安全 范围 。仪表 的防爆结构 有很 多 种， 本文详细介绍 目前 最常见 的本安型 、 隔爆 型、 正压 型 ３种 。 本安型防爆仪表 内部所有电路都是本质安全 的， 在正常状态 和 故障状态下产生 的火花或热效应 均不能点燃爆炸 性气体 ， 其 防
级， 增 大 接 线 端子 之 间 以 及 对 外 壳 的 电气 间 隙 和 爬 电距 离 等 ， 均 是有 效 提 高 电气 设 备 安 全 的 措施 。
化工仪表中,关于防爆的原理你知道吗？
化工仪表中，关于防爆的原理你知道吗安帕尔科技技术部建议收藏慢慢研究随着工业化水平的发展，企业自动化的程度也在逐步提高。
生产中对各种仪器仪表的依赖性也是越来越强。
在化工生产过程中，存在大量的甲烷、丙烷、氢等易燃易爆气体，在这样的危险区内，仪器仪表的使用就要更加小心，仪表内部元件产生大量热量，容易导致气体着火，甚至出现爆炸现象。
所以要充分认识到仪表防爆的重要性，在危险区内规范的使用仪表仪器。
同时要从根源出发，在化工仪表的设计上加强防爆设计。
下面深圳安帕尔仪器就对防爆仪器展开讨论。
01爆炸产生条件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。
产生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。
很多生产场所都会产生某些可燃易爆物质。
如，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）：空气中的氧气是无处不在的。
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。
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。
防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。
02仪表防爆原理及应用安全生产是化工企业实现经济发展的前提。
在化工生产过程中，某些生产场所存在着易燃易爆的固体粉尘、气体或蒸汽，它们与空气混合成为具有火灾或爆炸危险的混合物，使其周围空间成为具有不同程度爆炸危险的场所。
安装在这些场所的检测仪表和执行器如果产生的火花或热效应能量能点燃危险混合物，则会引起火灾或爆炸。
对爆炸性区域的具体划分现阶段，国际上对爆炸性危险区域的划分基本可分为两大流派：美国和加拿大采用美国NEC标准；中国和欧洲国家采用国际电工协会IEC标准。
仪器仪表防爆的基础知识
仪器仪表防爆的基础知识做仪器仪表的，针对仪器仪表防爆也是必须要做的工作之一，要做好防爆工作就必须首先了解防爆知识。
一、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，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。
二、为什么要防爆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。
空气中的氧气是无处不在的。
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，尤其当仪器仪表、电气发生故障时更容易产生火花。
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非常必要了。
三、仪器仪表安装的时候要怎么做？1. 进入仪表盘、箱的电缆应用支架进行固定，并做电缆头，接入端子板的导线应排列整齐留有适当余地，每个端子最多允许接两根芯线。
2. 本质安全型仪表的信号线和非本质安全型仪表的信号线应加以分隔，当仪表有特殊要求时，应按仪表安装使用说明书的规定进行接线。
3. 接入端子的导线均应按施工图纸标号。
4. 仪器仪表信号回路接地与屏蔽接地可共用一个单独的接地极。
同一信号回路或同一线路的屏蔽层，只能有一个接地点。
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防爆仪表工作原理
电气防爆标志的构成
• 电气防爆标志的构成(GB 3836-2000)
(1)防爆总标志Ex 表示该设备为防爆电气设备。 (2)防爆结构型式 表明该设备采用何种措施进行防爆，如d为隔爆型， p为正压型，i为本安型等。 (3)防爆设备类别 分为Ⅰ、Ⅱ类两大类，说明其适用场所。 (4)防爆级别 分为A、B、C三级，说明其防爆能力的强弱。 (5)最高表面温度组别 分为T1～T6六组，说明该设备的最高表面温度 允许值。
少（易）
爆炸性气体混合物的引燃温度组别
注：爆炸性气体混合物的引燃温度组别与电气设备的最高允许表面温度组别 一一对应 。
爆炸性危险场所
• 国标对爆炸性危险场所的划分(GB 50058-2014)
爆炸性危险场所
危险区分级实例
0区
通风口
1区
2区
危险源持续 存在的地区
堤坝
可燃液体
通风不良的 储油槽区
6
主要防爆技术
主要防爆技术－隔爆型Exd
• 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.2-2000 • 隔爆外壳定义：能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并能
阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳(I 区防爆技术)。
允许危险气体进入隔爆外壳， 外壳内可能产生爆炸。但要求外 壳必须具有足够的强度；且各外 壳接合面必须具有足够长的啮合 长度和足够小的间隙，以确保内 部爆炸不会穿过隔爆接合面而导 致外部环境爆炸。
目录
一、防爆基础理论概述 二、电气设备防爆技术简介 三、防爆电气设备选型、安装与使用 四、常见问题实例
仪器仪表的防爆知识
一、爆炸性气体环境区域的划分世界各国对危险场所区域划分不同，但大致分为两大派系：中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采用北美划分方法。
中国标准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》的规定如下：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。
0区一般只存在于密闭的容器、缸罐等内部气体空间，在实际设计过程中1区也很少涉及，大多数情况属于2区。
二、防爆电气设备分类1 防爆电气设备分为两类：Ⅰ类：煤矿用电设备Ⅱ类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备2 Ⅱ类电气设备：按其场所适用的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，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三类；并按其最高表面温度分为T1～T6六组。
3三、防爆电气设备的防爆型式及防爆原理1 隔爆型电气设备“d”一种具有隔爆外壳的电气设备。
隔爆外壳能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不损坏，并且通过外壳上的任何接合面或结构孔不会引燃一种或多种气体或蒸气所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳。
2 增安型电气设备“e”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、电弧或火花的电气设备。
3 本质安全型电气设备“i”本质安全通常指某个系统，而不是指某一个设备。
人们通常说一个变送器或传感器是本质安全时，这是一种简化说法，实际上本质安全指变送器或传感器经电缆与关联设备（安全栅等）组成的本质安全系统。
本质安全系统框图示意如下：本质安全电路本质安全电路指在规定条件（包括正常工作和规定的条件）下产生的任何火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。
本质安全设备本质安全设备指在其内部的所有电路都是本质安全电路的电气设备。
仪表防爆原理
仪表防爆知识一、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。
二、本质安全防爆技术的原理与特点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。
安全检测技术(第三版)检测仪表与系统的防爆
小火花和电弧，但这些火花或电弧已经完全小到不能成为 爆炸性混合气体的点火源，其极限能量无论如何也达不到可燃 气体在空气中最适宜浓度下的最小点火能量，所以，安全火花 防爆仪表具有本质安全特性。安全火花(本质安全型)防爆仪表 在防爆结构设计中采用的安全防护措施有两方面：一是对送往 易燃、易爆危险现场的电信号，经专门的安全保持器，进行严 格的限压、限流和电路隔离；二是对危险现场中仪表的高储能 危险元件，在线路设计上对其自身能量进行限制，严格防止危 险火花的出现。
二硫化碳 乙炔 甲醚 乙醚 丙醚 甲醇 乙醇 丙醇 己醇
8.5 8.5 7.0 3.47 2.6 11.0 6.5 5.1 3.0
0.34 0.37 0.84 0.87 0.94 0.92 0.89 0.99 0.94
表6-1可燃物质的最大安全缝隙
已烷 庚烷 辛烷 异辛烷 环已烷 环氧乙烷 环氧两烷 二氧杂环己烷 乙烯 丙烯 丁二烯
0.88
1.06 1.40
表6-2爆炸性混合气体的分级分组规定
将传播爆炸
危险性分级
的级别
a
按自燃温度分组的组别
b
c
d
e
丁醇、乙酸酐、
1
甲烷、氮、乙酸 环己酮、甲基丙 环己烷
烯酸甲酯
丁烷、异戊烷、
乙烷、丙烷、苯、丙 丙烯、甲醇、乙 戊烷、已烷、庚
2
酮、苯乙烯，氯苯、醇、乙酸乙酯、 烷、辛烷、癸烷、乙醚、 氯乙烯、丁酮、甲苯、乙酸丁酯、乙酸 硫化氢、汽油、 乙醛
仪表设备防护(五防)
仪表设备防护一、防爆问题1、仪表防爆的基本原理爆炸是由于氧化或其他放热反应引起的温度和压力突然升高的化学现象，它具有极大的破坏力。
产生爆炸的条件是：（1）、存在爆炸物质（2）、爆炸物质与空气相混合后，其浓度在爆炸限以内（3）、存在足以点燃爆炸混合物的火花、电弧或过热。
防爆的原理就是采取有效地措施，阻止产生爆炸的三个条件同时出现。
换言之，只要消除膳宿三个条件中的任何一个，就能防爆。
2、爆炸性物质和危险场所的划分（1）、爆炸性物质的划分在化工、炼油生产工艺装置中，把爆炸性物质分为矿井甲烷、爆炸性气体和蒸汽、爆炸性粉尘和纤维等三类。
（2）、爆炸性气体的划分爆炸性气体（含蒸汽和薄雾）在标准试验条件下，根据可能引爆的最小火花能力大小，分为：Ⅰ、ⅡA、ⅡB、ⅡC四类，按其引燃温度分为：T1、T2、T3、T4、T5、T6六组。
（3）、爆炸性粉尘的划分爆炸性粉尘和纤维按其物理性质，分为：ⅡA、ⅡB两类，按其引燃温度分为：T1-1、、T1-2、T1-3三组。
（4）、爆炸危险场所的划分①、气体爆炸危险场所分为：0、1、2区三个等级区域。
0级区域指在正常情况下，爆炸性气体持续或长期存在；1级区域指在正常情况下，爆炸性气体有可能存在；2级区域指在正常情况下，爆炸性气体不能出现或偶尔短时间出现。
②、粉尘爆炸危险场所分为： 10、11级两个等级区域。
在10区域内爆炸性粉尘长期存在或短时间频繁出现；在11区域内爆炸性粉尘不能出现或在不正常情况下偶尔短时间出现。
（5）、仪表的防爆标志了解防爆基本知识的实用意义正在于识别仪表的防爆标志，从而对仪表适用的防护形式、安装区域和可涉及的爆炸性物质一目了然气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表爆炸危险区域适用的防护型式电气设备类型符号0区 1、本质安全型（ia级） ia2、其他特别为0区设计的电气设备（特殊型） s1区 1、适用于0区的防护类型2、隔爆型 d3、增安型 e4、本质安全型 ib5、充油型 o6、正压型 p7、充砂型 q8 其他特别为1区设计的电气设备（特殊型） S2区 1、适用于0区或1区的防护类型2、无火花型 n在防爆型仪表的铭牌和产品说明书中必须标注防爆标志，防爆标志由防爆电气设备的总标志Ex加其类型、类别、级别、组别构成。
仪表防爆的基本原理
仪表防爆的基本原理仪表防爆是指在爆炸性气体环境中，使用仪表时不会引起火花或者产生任何能导致爆炸的热源。
这是保障生命安全和生产安全的重要措施之一。
在石化、医药、煤炭等行业，仪表防爆技术得到了广泛应用。
本文将介绍仪表防爆的基本原理。
仪表防爆分类根据实际使用环境和具体的技术要求，仪表防爆可以分为以下几种类型：1.防爆型：使用防爆外壳来隔绝气体和火源。
2.隔爆型：在仪表内部装置防火隔板，从而达到隔绝气体和火源的目的。
3.绝缘型：使用绝缘材料来隔离火源和气体，从而达到防爆的效果。
4.防静电型：使用一定的导电材料来消散静电，在一定程度上减少火源的产生，实现防爆的效果。
仪表防爆原理仪表防爆的原理是通过实现气体和火源之间的隔离，避免两者间的热接触和冲击波的传播，从而保证仪表不会引起爆炸。
隔爆原理隔爆型仪表通过在仪表内部装置防火隔板来达到隔离气体和火源的目的。
隔板一般由不易燃的材料制成，例如石墨、石棉等。
当气体泄漏进入仪表内部时，由于隔板的存在，气体无法与内壳或内部零件接触，自然无法形成爆炸。
这种防爆方式适用于仪表的结构相对简单，内部空间较小的情况。
绝缘原理绝缘型仪表通过使用绝缘材料来隔离火源和气体。
绝缘材料一般使用陶瓷、玻璃、树脂等材料。
当火源引起仪表内部的温度升高时，绝缘材料有效地将火源和气体隔离开，使得气体无法被加热至爆炸点。
这种防爆方式适用于仪表的工作温度较高的情况。
防爆原理防爆型仪表的防爆原理是使用防爆外壳来隔绝气体和火源。
防爆外壳一般由铝、铜、镁等有机金属或者不易燃、不易导电的材料制成。
当气体泄漏进入仪表内部时，如果外壳能够有效地窒息火花并将火花限制在仪表内部，即可防止爆炸的发生。
这种防爆方式适用于仪表的结构较为复杂，内部空间较大、工作条件较苛刻的情况。
防静电原理防静电型仪表的防爆原理是使用一定的导电材料来消散静电，从而减少火源的产生。
导电材料一般使用金属涂层、离子导电涂层等。
当气体被引入仪表内部时，由于导电材料的存在，静电能够及时被消散，减少了火源的产生。
BXK3190-A12E防爆称重仪表的原理与应用
… … … ・
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合物 的 Ｉ区 、 Ⅱ区环境 中 ； ４ ）在无 破坏绝 缘 的气体 或蒸 汽的环 境 中 ；
５ ）能防止滴水及其他液体浸入的地方； ６ ）污染等级 ：３ ； 级 ７ ）安装类别 ：Ⅱ ； 类 ８ 防爆标 志 ：Ｅ ［］ ⅡＢ ６ ） ｘｄｉｉ ａｂ Ｔ。 在实 际 应 用 中 ，一 定 要 选 择 参 数 能满 足 现场
端 １ 、２之 间所加 的电压 低 于最 高压 Ｖ 更 低 于齐 一（
纳 二极 管 的齐 纳 电压１ ，此 时 Ｖ 、Ｖ ２处 于不 导 Ｄ１ Ｄ 通 状 态 ，除 有 极 微 小 的漏 电 流 以外 ，是 “ 路 ” 开
状态 ，安全栅 电路等效于一个 电阻串联在信号 回 路 内 ，只 要漏 电 流小 于规 定 值 ，安全 栅 电路 就 不
体混合 物） 而确保 现 场安全 。 ，从 都 是不 同的 ，需 要 根 据 仪 表 使 用 目标 现场 的要 求
选 择合 适 的快 速 熔 断 器 、限 压元 件 和 限流 电阻 的
参数 ，并且要经过相关部分认证才 能使用 。安全 栅电路板制作完成后要经过胶封才能真正的使用 ，
但 是 从 原理 上 可 以看 出 ，电路 中有 两 个 齐 纳 二 极 管Ｖ １ Ｄ Ｄ 、Ｖ ２可能 存 在 微 弱 的漏 电流 ，而 且 电 路
仪表防爆技术概述及应用(看完)
仪表防爆技术概述及应用摘要：近年来石油化工、化纤等工业发展迅速，工厂及装臵的大型化、生产的连续化，致使对仪表设备的电气防爆提出更高的要求。
在石油化工工程建设过程中，如何使仪表安装达到电气防爆要求，本文将通过对仪表几种防爆形式（隔爆、正压及本质安全等）的比较分析，来着重阐述仪表防爆的原理，进一步剖析仪表施工中存在的防爆问题，以引起大家的注意。
关键词：仪表防爆防爆技术正压隔爆本质安全工程1引言国际上对电气设备防爆安全技术的研究，最早起源于煤炭的开发，随着现代石油、化学等工业的迅猛发展，也带动了仪表电气防爆技术的进步。
经过科学技术工作者的数十年研究，现在仪表电气防爆技术已较为成熟。
特别是在石油化工行业，仪表电气防爆技术得到了较好的应用。
我们在炼化公司多年的工程建设中，虽然在仪表工程设计、施工管理方面积累了许多宝贵的经验，但对仪表电气防爆技术的应用还存在着不少误区，对它的掌握也有一个渐进的过程，从不成熟到成熟，在经验积累中得到提高。
本文从爆炸原理着手对仪表的电气防爆技术作一个全面的分析与探讨，然后结合工程具体例子，剖析仪表施工中存在的防爆问题，寻求解决的方法，使得我们在今后的工程建设中仪表设计及施工能够符合防爆要求。
2仪表防爆原理2.1爆炸三要素首先我们来了解一下产生爆炸的三个必需具备的条件：（1）现场存在易燃易爆物质,如易爆气体;（2）现场存在助燃物质氧气;（3）现场存在引爆源,如足够能量的火花或足够高的物体表面温度。
当上述三个条件同时满足时,爆炸就会发生；反过来说，当三者不同时存在就不能发生爆炸。
2.2仪表防爆措施从爆炸三要素中我们知道，只要消除上述三个条件中的任何一个，就能达到防爆目的。
由于氧气无处不在，一般难以控制，因此，控制易燃易爆气体和引爆源就作为两个我们最常采用的防爆措施，第三个防爆措施为控制爆炸范围。
（1）采取控制易燃易爆气体防爆措施的典型代表为正压型防爆方法（2）采取控制爆炸范围防爆措施的典型代表为隔爆型防爆方法Ex d。
防爆仪表-基础知识
（4） 爆炸极限
可燃性物质与空气的混合浓度介于爆 炸极限范围内时，遇点火源就会产生爆炸。 可燃气体或可燃液体、蒸气与空气或氧气 混合物，在引火源作用下能引起爆炸的范 围称为爆炸极限。
ⅡA
0.9＜MESG ＜1.14
0.8＜MICR ＜1.0
丙酮、苯乙 丙烯、 烯
庚烷、
亚硝酸乙酯
二 甲 醚 、 民 用 环 氧 乙 烷 、 丁 异戊二烯
ⅡB
0.5＜MESG ≤0.9
0.45＜MICR ≤0.8
煤气、环丙烷
二烯、乙烯
水 煤 气 、 氢 、 乙炔
ⅡC
MESG ≤0.5
MICR ≤0.45
隔爆型“d”——防爆原理图
增安型“e” ——防爆原理图
正压型“p” ——防爆原理图
本质安全型“i” ——防爆原理图
浇封型“m” ——防爆原理图
4、石油化工自控系统常用防爆电气设备
石油化工自控系统通常为防爆电气设备为Ⅱ 类工厂用电气设备。其中隔爆型和本质安全型电 气设备最为常用。
Ⅱ类隔爆型和本质安全型电气设备按使用于爆 炸性气体特性进一步可分为：
气体、液体、粉尘
GB3836、GB12476、 IEC79-10/61241 分级
Groups A
乙炔
氢
ⅡC
Groups B
丁二烯、氧化乙烯
ⅡB
Groups C
环丙烷、乙醚、乙烯 乙醛
Groups D
丙酮、乙醇、氨、苯、丁烷、汽油
ⅡA
Groups E
金属粉尘（如：铝、镁等）
爆炸性粉尘
防爆仪器仪表原理介绍
防爆仪器仪表原理介绍1、间隙隔爆原理早在19世纪初德国科学家贝林(Beyling)在研究火焰穿过金属间隙现象时、发现间隙缝隙小到一定程度、可以使圆柱形的法兰容器内甲烷与空气混合物爆炸，不会引起容器外面的甲烷与空气混合物的爆炸。
其主要原因是金属间隙能阻止爆炸火焰的传播和冷却爆炸产物的温度，达到熄火和降温隔离爆炸产物的效果，俗称隔爆。
隔爆仪表是用间隙防爆原理进行设计、制造和分类分级的。
隔爆型代号为d。
隔爆间隙种类有平面法兰结合面、止口法兰结合面、圆筒结合面、螺纹结合面，另外，金属微孔(粉末冶金)、金属网罩等结构形式，也属于间隙防爆原理。
2、减小点燃能量防爆原理在发明间隙防爆原理的同一时期，由英国科学家提出限制电路中的电气参数，降低电路的电压和电流，或者采取某些可靠保护电路，阻止强电流和高电压窜人爆炸危产场所，保证爆炸危险场所中电路产生的开断电火花或热效应能量小于爆炸性混合物的最小点燃能量，不能点燃爆炸性混合物。
安全栅就是基于这一原理的仪表。
在20世纪初，电还只能应用在电力驱动和照明方面，要对强电技术减小能量是非常困难，到了20世纪50年代开始有简单自动控制，才能实现减小点燃能量的防爆原理。
本质安全型仪表是用减小点燃能量的原理进行设计、制造和分类分级的。
本质安全型代号为i。
由于本质仪表结构简单，体积小，重量轻，制造和维护方便，具有可靠的安全性，能直接应用在最危险的0区场所，因此，被广泛地应用在石油、化工等大型工程上，并正在逐渐替代笨重的隔爆型机构。
3、阻止点火源与爆炸性混合物相接触防爆原理根据爆炸性混合物的爆炸三要素原理，采取一些有效可靠的措施，迫使电气火花与周围环境中的爆炸性混合物不能直接接触达到防爆要求。
它与隔爆措施有本质区别，隔爆是隔爆仪表的外壳内部已经发生了爆炸，能阻止内部的爆炸物和火焰向外传出，是隔离爆炸物传出去。
而本原理是先把点火源与爆炸性混合物隔离，根本没有发生爆炸现象的可能。
目前，已有正压空气隔离、油隔离、石英砂隔离、浇封隔离、焊接密封隔离。
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仪表防爆知识一、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。
二、本质安全防爆技术的原理与特点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、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（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。
（2）本质安全回路防爆认证的原则：现场本安设备与安全栅认证参数要匹配。
匹配参数如下：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。
5本质安全仪表及回路的特殊要求1、对接地的要求本质安全型仪表系统必须具有可靠的独立接地。
整个自动化仪表系统有四种类型的接地：本质安全型仪表系统接地、信号回路接地、屏蔽接地和保护接地。
信号回路接地与屏蔽接地可共用一个单独的接地极，本质安全仪表系统需独立设置接地系统，与其它接地网相距5m以上。
一般要求本质安全地的接地电阻小于1Ω，其它两种接地电阻按设计或规范要求一般在4Ω以下。
保护接地可接到电气工程低压电气设备的保护接地网上。
2、对连接电缆的要求从系统布线工程角度考虑，由于连接电缆存在分布电容和分布电感，使连接电缆成为储能元件。
它们在信号传输过程不可避免地存储能量，一旦当线路出现开路或短路时，这些储能就会以电火花或热效应的形式释放出来，影响系统的本安性能。
因此既要保证连接传输电缆不会受到外界电磁场干扰影响及与其他回路混触，又要限制布线长度和感应电动势所带来的附加非本安能量，依此来确定电缆的允许分布电容和允许分布电感，世界各防爆检验机构主要采取以集中参数的方式考虑电缆分布参数的方法。
连接电缆本安性能的基本参数如下：电缆最大允许分布电容(Ci):(Cc)=(Ck)×L电缆最大允许分布电感(Lc): (Lc)=(Lk)×L式中：Ck—电缆单位长度分布电容；Lk—电缆单位长度分布电感；L—实际配线长度。
本质安全电缆是一种低电容、低电感的电缆。
与其它电缆相比具有优异的屏蔽性能和抗干扰性能，适用于爆炸危险场所及其它防爆安全要求较高的场合。
在使用中应注意以下几点：(1)本安线路内的接地线与屏蔽连接线要可靠绝缘。
(2)信号回路的接地点应在控制室侧，当采用接地型热电偶和检测部分已接地的仪表时，控制室侧不再接地。
(3)屏蔽电缆的备用芯线与电缆的屏蔽层，应在同一侧接信号回路地。
KVV电缆的分布电容 Ck ＝ 0.1154μ F/km ； KVV电缆的分布电感Lk ＝ 0.20mH/km。
3、设备温度等级规定了设备表面的最高允许温度值，见表。
这主要基于技术和经济上的考虑。
在绝大部分情况下，有较低温度等级的设备购买和安全方面费用较高。
通过比较，选用本安设备将更加有效和经济。
直接安装在危险场所的本安设备需要考虑设备温度等级，而关联设备不需要进行设备温度等级的部分。
设备温度等级一定要小于使用在该危险场所环境中可燃物质的点燃温度，否则会引起燃烧爆炸。
表中温度组别对照表电气设备表面最高温度450、300、200、135、00、85温度组别T1、T2、T3、T4、T5、T64、本安电气设备的选用原则(1)简单设备：按照GB3836.4-2000防爆标准规定，对于电压不超过1.2V.电流不超过0.1A,其功率不超过25mW的电器设备可视为简单设备，他们的典型特点是仪表设备的内部等效电感Li=0,内部等效电容Ci=0。
此类设备可直接与关联设备匹配，不需要防爆许可即可应用在现常。
(2)本安电气设备：安装于危险场所的现场设备，必须明确以下问题：●是否已按照DB3836.1-2000和GB3836.4-2000要求设计并已被国家防爆检验机构认可的本安电气设备。
●防爆标志规定的等级是否适用于使用的危险场所的安全要求。
●本安电路是否接地或接地部分的本按电路是否与安全栅接口部分的有电路加以有效隔离。
●信号传输的方式及本安电气设备的最低工作电压和回路正常工作电流。
在明确以上问题的基础上，选择相对应的安全栅。
(3)安全栅的选用原则：●安全栅的防爆标志等级必须不低于本安现场设备的防爆标志等级。
●确定安全栅的端电阻及回路电阻可以满足本安现场设备的最低工作电压。
●安全栅的本安端安全参数能够满足Uoc≤Ui.Isc≤Ii.Ca≥Ci+≥Li+Lc的要求。
●安全栅要与本安现场仪表的安全极性及信号传输方式相匹配。
●做好相应的保护工作，避免安全栅的漏电电流影响本安现场设备的正常工作。
三、危险场所危险性划分：四、防爆方法对危险场所的适用性：五、爆炸性危险气体分类1、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:2、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 ) ：六、引起气体爆炸的设备表面温度组别划分：七、仪表的防爆标志1、Ex(ia)ⅡC T6的含义：2、Ex(ia)ⅡC 的含义注 : 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.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。
八、连接电缆的选用原则用于本安系统中连接本安电气设备与安全栅的连接电缆，其分布参数在一定程度上决定了本安系统的合理性及使用范围，因此必须符合以下条件。
1、连接电缆规格连接电缆为铜芯绞线，且每根芯线的截面积不小于0.5mm2。
介质强度应能承受2倍本安电路的额定电压，但不低于500V的耐压试验。
2、连接电缆长度的限制在本安回路系统中，现场本安仪表和连接电缆同为安全栅的负载，当安全栅与现场本安仪表选定后，也就决定了连接电缆的长度。
其具体方法如下。
根据Cc≤Co-Ci和Lc≤Lo-Li公式计算电缆的最大外部分布参数;按照L=Cc/Ck和L=Lc/Lk公式分别计算电缆长度，取两者中的小值作为实际配线长度L，但多芯电缆，应考虑相互叠加影响。