化工儀表設(shè)計(jì)對于防爆的應(yīng)用
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在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中,要根據(jù)爆炸性介質(zhì)的性質(zhì)即類型、級別、組別來選用儀表設(shè)備。只要設(shè)備標(biāo)識在介質(zhì)標(biāo)識之上,即可選用。
在石油化工行業(yè)應(yīng)用最廣的是隔爆型(d)和本質(zhì)安全型(i)防爆模式。儀表設(shè)備標(biāo)識“i”是指儀表設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)形式為“本安”,即本質(zhì)安全電路。本質(zhì)安全電路“i”是指,正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的防爆性混合物。它又分為ia及ib兩個等級。
(1)?????? Ex ia等級:在正常工作狀態(tài)下及電路存在兩起故障時,電路元件不發(fā)生爆燃,不能點(diǎn)燃防爆性氣體混合物的電氣設(shè)備等級;
(2)?????? Ex ib等級:在正常工作狀態(tài)下及電路存在一起故障時,電路元件不發(fā)生爆燃,不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備等級。
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選用本安系統(tǒng)防爆時,一次儀表(現(xiàn)場儀表)必須與安全柵組合使用。
本安防爆組合條件:
安全柵和“貯能”儀表(如變送器等)連接時,這些儀表和連接導(dǎo)線都是安全柵的負(fù)載。必須依安全柵的、防爆參數(shù)加以計(jì)算,其系統(tǒng)組合:
系統(tǒng)組合條件:
VZ≤Vi
Imax≤Ii
Lc≤La-Li
Cc≤Ca-Ci
其中:
VZ 為最高開路電壓;
Vi 為一次儀表允許的最高輸入電壓;
Imax為最大短路電流;
Ii 為一次儀表允許的最大分布電容;
Lc;為連接電纜允許的最大分布電感(防爆結(jié)構(gòu)檢測儀表時給出)
La 為安全柵負(fù)載最大分電感(防爆機(jī)構(gòu)檢測儀表時給出)
Li 為一次儀表內(nèi)等效電感(防爆機(jī)構(gòu)檢測是給出)
Cc 為連接電纜允許的最大分布電容
Ca為安全柵負(fù)載最大分布電容
Ci 為一次儀表內(nèi)等效電容(防爆結(jié)構(gòu)檢測儀表時給出0;
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當(dāng)一次儀表與安全柵的本安限制等級不同時,聯(lián)系和組成防爆系統(tǒng)后只能降級使用。
如果儀表設(shè)備的防爆標(biāo)識是(d),那么就說明這類儀表是隔爆型儀表。一般我們說,帶電設(shè)備內(nèi)部的爆炸性氣體(蒸汽)發(fā)生爆炸時絕不會引起外部的爆炸性氣體發(fā)生爆炸,具有這種性能的帶電設(shè)備就叫隔爆型設(shè)備。
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隔爆型儀表的特點(diǎn)主要有一個可靠的隔爆外殼,它將可能產(chǎn)生火花和危險溫度的儀表傳感器、電子電路及接線端子等,都放在隔爆外殼里,達(dá)到外殼內(nèi)可能發(fā)生的爆炸而不影響周圍可燃易燃性易爆物質(zhì),他的設(shè)計(jì)方法和隔爆型電路和電機(jī)基本相類似,如外殼的各配合面(隔爆面)的間隙大小和長度要符合GB3836.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求,另一方面外殼有一定的機(jī)械強(qiáng)度,須達(dá)到外殼內(nèi)部爆炸參考壓力的1.5倍壓力不損壞和變形等。
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總之,在石油和化工的自控設(shè)計(jì)中,解決防爆問題的手段隨著科學(xué)的發(fā)展日益更新、多種多樣,但我們工程設(shè)計(jì)人員必須時刻提醒自己,工業(yè)生產(chǎn),安全第一。