仪表防护与防爆培训FINAL

发展历史随着石油及其衍生物的大量使用，世界各国兴建了众多炼油厂、化工厂由于石油极其产物大多为易燃易爆物，所以必须采取措施防止该物质燃烧或爆炸。电火花或温升会导致该场所中危险物质的燃烧、爆炸，在现场危险区必须使用特殊的仪表：--它能直接安装在危险区--能处理危险区的信号--不能点燃或引爆危险物质早期仪表内部使用电子管，限能困难，故在危险区生产过程中多使用气动仪表进行控制随着半导体元器件（晶体管、集成电路）的产生，仪表工作电压和功耗可有效的限制，电动仪表的使用开始普及，从而引入防爆理论防爆知识点火、爆炸发生的三要素燃料：易燃气体、挥发物及粉尘引爆源：火花、电弧、设备或机械高温表面氧化剂：空气（21%氧），纯氧，释放氧气的化合物（例如锰酸钾）点火源氧气燃料1.危险场所中电气仪表采取的防爆方法:防爆方法/遵循的标准适用场所充油型“o”12正压型“p”12充砂型“q”12隔爆型“d”12增安型“e”12本质安全型“I”012浇封型“m”12无火花型“n”2GB3836-83符号:o设备的某些部件被完全浸没在油里油可阻止气体混合物形成点火源应用:变压器不能带电维护特殊油1.1充油型oil-inmersion1.2正压型“p”pressurisedenclosure将可能产生火花的电气设备（如小型断路器或接触器）装于一外壳内，采取相应的措施使得其内部保持正压以防止可燃性气体进入壳体内，或利用保护气体（空气或惰性气体），在正常工作条件下将壳体内的可燃性气体或蒸汽稀释到气体爆炸极限以下设计思想：消除外壳内部的任何爆炸性气体，保持其内部为一个`安全区域`，使得未经认证的电气设备几乎不受任何约束地在外壳内部使用，相对复杂（大型分析仪器）在故障状态下，正压型电气设备要求能够自动切断电源,不能带电维护。考虑因素：最小正压值、最小换气量价格昂贵P1.3充沙型sand-filling符号:q充沙以消除点火源特别适用于高压应用:电源,电容不能带电维护1.4隔爆型Flameproofenclosure符号:d用外壳限制爆炸，外壳不会因内部的爆炸而损坏，也不会点燃外部的可燃气体。外壳较沉重应用:电磁阀,压力开关，马达不能带电维护安装简单S1.5增安防爆Increasedsafety符号:e采取措施：避免火花和高温产生的可能性应用:连接件,电磁阀,防爆机箱正常工作时-不会产生点火源不能带电维护1.6浇封Encapsulation符号:m点火源被封装在特殊材料里（如陶瓷），混合物不能与点火源接近。永远不能维护应用：传感器,探头等1.7本质安全Intrinsicsaftey标识:i在回路中减少能量,以便防止火花点燃危险物必须构成本安回路Maintananceduringoperation!可带电维护回路安装安全栅2.1什么是本质安全？如果电流和电压在临界值之下，那麽就不会产生火花。=电流和电压必须被限制通过电阻限制电流通过齐纳二级管（Z-diode）限制电压2.本质安全（IntrinsicSafety）2.2什么是本安设备电流和电压被限制=回路允许在危险区电阻和齐纳二极管不允许在危险区R安全区危险区2.3本安回路的特点在设备正常工作或故障期间，不可能产生点燃危险场所中爆炸性气体的能量（火花、电弧或热能量），本安功率4W电压最大30V电容限制0.1μF,电感限制500μH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不能产生足以引爆的电火花，本安方法可对现场仪表带电拆装、检查、维修。显然，本安方法是最安全的防爆方法，因此，被用在最危险的场合。按允许的故障次数EExibEExia允许一次故障:b允许两次故障:aRRibia2.4本安标识3.危险场所的划分（气体环境）根据爆炸性混合物出现的频率和持续的时间，把危险气体场所划分为不同的区域：0区：爆炸性混合物以气体、蒸气或薄雾形式连续出现或长时间存在的场所，1000小时以上1区：在正常运行时，环境中可能出现气体、蒸气或薄雾形式的爆炸性混合物，是防爆电气设备的典型应用场所，可持续2-1000小时2区：在正常运行时，环境中不可能出现气体、蒸气或薄雾形式的爆炸性混合物，或偶尔发生并且短时间（不超过2个小时）存在，GB50058-92与IEC.NEC的区别4.防爆电气设备的划分（一）危险等级划分I类：有甲烷气体的煤矿井下电气设备；II类：除矿井以外场合使用的电气设备；（二）II类电气设备分级对于II类，按爆炸性气体混合物最大实验安全间隙或最小点燃电流比，分为A、B、C三级。MICR：爆炸性混合物最小点燃电流与甲烷最小点燃电流的比值。级别最大试验安全间隙(MESG)(mm)最小点燃电流比(MESG)IIA≥0.9≥0.8IIB0.5≤MESG≤0.90.45≤MESG≤0.8IIC≤0.5≤0.45MESG：壳内一定浓度实验气体与空气混合点燃后，通过25mm长结合面不能点燃壳外爆炸性气体混合物的壳外和空腔内的最大间隙。（三）II类电气设备表面温度分组对于II类各级，考虑自燃的危险性，把各种气体混合物按允许最高表面温度分为T1～T6组。对于粉尘类温度分级，则分为T1-1～T1-3三组。4.防爆电气设备的划分(四)防爆设备危险场所总的分类、分级、分组4.防爆电气设备的划分(五)粉尘类电气设备危险场所的分类、分级、分组4.防爆电气设备的划分EExdⅡCT4表示CENELEC（欧洲电工标准委员会）认证表示危险区域认证保护类型ia–本安（允许二次故障）ib–本安（允许1次故障）d–隔爆e–增安n–型（无火花）组别电气设备分成两组。Ⅰ组包括用于矿井的电气设备，而Ⅱ组包括所有其它电气设备。组别Ⅱ进一步分成三个子组别：A,B和C。ABC越来越高温度代码：设备表面最高温度（135）T1450℃T2300℃T3200℃T4135℃T5100℃T685℃4.防爆电气设备的划分防爆电气设备的辨识5.粉尘防爆1、DIP--------------粉尘防爆标志2、DT或DP--------外壳类别DT-------尘密型DP-------防尘型3、T11~T13----------点燃温度T11---T≥270℃T12---270℃≥T≥200℃T13------200℃≥T≥150℃4、允许最高表面温度未过负荷时过负荷时T11215℃190℃T12160℃145℃T13120℃110℃1.电气设备的防护包括两种防护，第一种防护是对固体异物进入内部以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护；第二种防护是对水进入内部的防护。2.IP□□其中，第一位数字表示第一种防护形式等级；第二位数字表示第二种防护形式等级，仅考虑一种防护时，另一位数字用“X”代替。3.第一种防护分为7级，各级防护性能见表1。第二种防护分为9级，各级防护性能见表2。6.仪表电气设备外壳防护表1电气设备第一种防护性能防护等级简称防护性能0无防护没有专门的防护1防护大于50mm的固体能防护直径大于50mm的固体异物进入壳内；能防止人体的某一大面积部分（如手）偶然或意外触及壳内带电或运动部分，但不能防止有意识的接近这些部分。2防护大于12mm的固体能防护直径大于12mm的固体异物进入壳内；能防止手指触及壳内带电或运动部分①3防护大于2.5mm的固体能防护直径大于2.5mm的固体异物进入壳内；能防止厚度（或直径）大于2.5mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分①②4防护大于1mm的固体能防护直径大于1mm的固体异物进入壳内；能防止厚度（或直径）大于1mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分5防尘能防止灰尘进入达到影响产品正常运行的程度；能完全防止触及壳内带电或运动部分①6尘密能完全防止灰尘进入壳内；能完全防止触及壳内带电或运动部分①表2电气设备第二种防护性能防护等级简称防护性能0无防护没有专门的防护1防滴垂直的滴水不能直接进入产品的内部215°防滴与垂线成15°角范围内的滴水不能直接进入产品内部3防淋水与垂线成60°角范围内的淋水不能直接进入产品内部4防溅任何方向的溅水对产品应无有害的影响5防喷水任何方向的喷水对产品应无有害的影响6防海浪或强力喷水强烈的海浪或强力喷水对产品应无有害的影响7浸水产品在规定的压力和时间下浸在水中，进水量应无有害影响8潜水产品在规定的压力下长时间浸在水中，进水量应无有害影响除本安方法外其他防爆方法用在危险0区都有可能发生爆炸谢谢！学习小问题用于防爆区的的设备必须具有明显的标志EEXiaIICT6问题一:代码表示什么意思问题二:我们工厂甲裂区从危险气体场所分，应该是几区？问题三:我们热油炉房南面注油泵防护等级是IP44,它能防水吗？为什么？7.1安全栅一、安全栅的作用1、传递信号（1：1）。2、限制能量。对控制室来的高电压和大电流起阻挡作用，确保系统的安全火花性能。7.2安全栅二、安全栅的种类电阻式、齐纳式、中继放大器式、光电隔离式、变压器隔离式。1、电阻式安全栅两线制变送器接收仪表危险侧安全侧RR特点：采用R限流，结构简单。但在正常工作状况下，电源电压也受衰减，且防爆等级低，不同变送器的R值要单独算。7.3安全栅二、安全栅的种类电阻式、齐纳式、中继放大器式、光电隔离式、变压器隔离式。2、齐纳式安全栅7.4安全栅二、安全栅的种类电阻式、齐纳式、中继放大器式、光电隔离式、变压器隔离式。2、齐纳式安全栅V1、V2为齐纳二极管，R为限流电阻，F1、F2为快速熔断丝，Ar为气体放电管。工作过程：（1）短路:限流电阻R将电流限制在允许值以下，防止发生事故。（2）输入电压在正常范围（24V）内时，V1、V2不动作。若控制室电源电压超过V1、V2的击穿电压（一般为28V），则V1或V2击穿，F1、F2熔断，隔离开高电压。（3）若电源电压超过Ar的放电电压（90V），Ar放电，Ar两端电压下降20V以下，F2熔断，切断电源通路。危险现场安全场所7.5安全栅二、安全栅的种类电阻式、齐纳式、中继放大器式、光电隔离式、变压器隔离式。2、齐纳式安全栅V1、V2为齐纳二极管，R为限流电阻，F1、F2为快速熔断丝，Ar为气体放电管。危险现场安全场所优缺点：（1）结构简单、价格便宜、防爆等级较高、可靠性较好。（2）由于齐纳二极管过载能力低，因此，要求有特殊的快速熔断丝（熔断时间和可靠性要求很高），这种熔断丝的制造有一定的难度，选材和制造工艺要求高。7.6安全栅二、安全栅的种类电阻式、齐纳式、中继放大器式、光电隔离式、变压器隔离式。3、变压器隔离式安全栅：危险侧安全侧电压、电流不超过30V、30mA特点：可靠性高，通用性强，但结构复杂。输入（检测端）安全栅、输出（执行端）安全栅控制室仪表电源4～20mA信号4～20mA信号电源、变送器、控制室仪表之间除磁通联系外，电路上是互相绝缘的。7.7安全栅二、安全栅的种类电阻式、齐纳式、中继放大器式、光电隔离式、变压器隔离式。4、光电隔离式安全栅7.8安全栅二、安全栅的种类电阻式、齐纳式、中继放大器式、光电隔离式、变压器隔离式。4、光电隔离式安全栅特点：能适用于任何危险场所，可靠，防爆额定电压高，但结构复杂。危险侧安全侧控制室仪表电源4～20mA信号4～20mA信号电压、电流不超过30V、30mA常用本安与隔爆仪表对比本安仪表ia对外壳要求不高允许在线维护适用于0、1、2区适用于低功率仪表密封与附件简单价格较低必须加安全栅隔爆仪表特殊外壳，结构结实，体积大不允许带电维护适用于1、2区适用于高功率仪表密封与附件复杂，价格高不需加安全栅