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常見問題

防爆儀表設計原理與實現(xiàn)整理問答!

日期:2018-01-18 信息來源:本站

問:防爆儀表跟本安儀表相比是不是本安儀表更好?本安儀表是不是更貴?


本安型是一種防爆型式,所以本安儀表也是防爆儀表。可能這個問題應該是隔爆儀表與本安儀表的對比,具體可以看看今天的PPT里,其中有一頁列出了本安、隔爆、增安、正壓這四種防爆型式的對比。一般來說,防爆型式的選擇,沒有好壞之分,只有適應不適應相關的產(chǎn)品。隔爆產(chǎn)品的制造成本會高于本安產(chǎn)品,但是本安產(chǎn)品只有配用了安全柵構(gòu)成本安系統(tǒng)才有意義,通常不會單純從儀表價格上判斷選用本安還是隔爆。


問:防爆儀表類型怎么確定?增安型儀表感覺國外用的比較多,國內(nèi)的使用情況怎么樣?


這個問題應該還是指怎么確定防爆型式,在設計階段防爆型式取決于產(chǎn)品本身,不同的產(chǎn)品適用不同的防爆型式。一般來說低功耗的產(chǎn)品特別是儀表類產(chǎn)品,非常適合設計成本安型,改動的成本最小,其次隔爆型儀表也比較常見。至于增安型,它的防爆原理是首先這個產(chǎn)品本身沒有火花元件,也不會產(chǎn)生高溫,然后采取一些輔助措施增強它的安全性,比如外殼IP54,接線端子放松,電氣間隙/爬電距離的考慮等等。增安型主要的應用場合是電路比較簡單的產(chǎn)品,比如通用接線盒,里面只有接線端子,沒有火花元件。除了接線盒以外還有電磁閥、照明燈具、變壓器和無刷電機等。自動化儀表通常存在調(diào)零/調(diào)滿度的電位器或選擇開關,即認為正常情況下會產(chǎn)生火花,此外電子元器件的連接相對復雜,有產(chǎn)生火花的隱患,因此自動化儀表一般不設計為增安型。


問:申請產(chǎn)品防爆證流程及費用?


第三方防爆檢驗機構(gòu),可以接受防爆認證的申請。主要的流程就是由申請方提供包括設計圖紙在內(nèi)的一些申請資料,之后由工程師與申請方溝通完成文件審查,之后進行樣品測試,合格后簽發(fā)防爆合格證。具體的流程可以在SITIIAS公眾號里回復“認證流程”四個字。認證費用的話視不同的產(chǎn)品以及不同的防爆型式而定,一般從幾千元到幾萬元不等。


問:防爆證書如何查詢?如何判斷儀表的防爆設計與應用環(huán)境一致?


這個問題可能是防爆設備的使用方,會比較關注。目前國內(nèi)主要的防爆檢驗機構(gòu)的官網(wǎng)都可以查詢證書,當你手里拿到了一張防爆合格證,直接在百度里搜索發(fā)證機構(gòu)的全稱,找到相應的官網(wǎng)就可以查詢了。第二個小問題,怎么判斷儀表的防爆設計與應用環(huán)境是否一致。這個問題涉及到儀表選型,所有的防爆產(chǎn)品都有一份簡歷,叫做“防爆標志”,那么選型的過程簡單來說就是把防爆標志與爆炸性環(huán)境的區(qū)域劃分做一個對比。


問:整機是否有聯(lián)合防爆(一部分本安+另一部分隔爆)?


有的,這里聯(lián)合防爆應該叫做復合型防爆型式,就是一個產(chǎn)品的防爆設計采用了兩種以上的防爆型式,比如防爆電腦,它的主體部分是隔爆,但是觸摸屏部分是在隔爆外殼外面的,那么就可以按照本安型處理,這個時候隔爆外殼內(nèi)部配套相應的限流限壓措施,那么這個產(chǎn)品就是隔爆本安復合型。除了隔爆本安復合,也可以隔爆+增安,隔爆+澆封,甚至3種防爆型式復合,這些都是根據(jù)產(chǎn)品的特點,可以自由組合的。


問:二區(qū)防爆設計要點?


爆炸性氣體區(qū)域分為0區(qū)、1區(qū)和2區(qū),其危險程度依次降低,0區(qū)最危險,2區(qū)相對來說最安全,但是2區(qū)仍然是爆炸性危險區(qū)域。根據(jù)資料顯示,70%以上的危險區(qū)都是2區(qū)。所以2區(qū)防爆產(chǎn)品的應用前景還是很廣的。2區(qū)設備的設計要點,簡單來說就是在1區(qū)技術的基礎上降低點要求,主要的保護原理與1區(qū)技術有相似點。分布在每種1區(qū)技術的保護型式中,比如增安型是1區(qū)技術,對應的無火花型就是2區(qū)技術。


問:一個溫度檢測回路的本安回路一般那幾部分組成,每個部件如測溫,變送器,電纜,安全柵,板卡等的要求都有哪些?


一個完整的本安回路包括現(xiàn)場儀表,連接電纜以及安全柵,這三部分各自的要求在GB3836.4和GB3836.18標準里都有,三者之間的匹配關系在今天的PPT里都有提到。


問:是否是防爆儀表,怎樣判斷?


唯一直接有效判斷是否是防爆儀表的方式,就是獲取其防爆合格證,這個是防爆產(chǎn)品的身份證明,獲得防爆合格證后,與儀表的銘牌進行比對,如果二者一致,就可以判斷這個儀表是防爆儀表。


問:帶玻璃視窗的防爆殼體產(chǎn)品進行防爆認證時一般需要在玻璃四周增加金屬壓框,但沒找到標準中的條款要求,是否可以不加壓框?在本安關聯(lián)電路設計中能否用DC/DC電源模塊來實現(xiàn)隔離柵的設計或需要注意哪些環(huán)節(jié)?


這個問題很好,分成兩個小問題,對應了隔爆和本安兩種防爆型式。

第一個是針對隔爆型帶觀察窗的,像這種結(jié)構(gòu)通常的處理方式使用環(huán)氧樹脂等澆封劑,在玻璃和外殼之間形成粘結(jié)接合面。那么灌了膠為什么還要加金屬壓框呢,實際上在GB3836.2的標準的6.2條里是有明確依據(jù)的,即粘結(jié)接合面處的機械強度不能僅僅依賴膠粘劑的粘結(jié)性能,換句話說就是這個膠粘劑的作用是為了形成隔爆面,而不是固定玻璃,即使它客觀上起到了固定玻璃的作用,還是要加金屬壓框來固定玻璃。當然如果除了膠粘劑外,還有其它固定玻璃的方式,也可以不使用金屬壓框。


第二個小問題是DCDC模塊是否能實現(xiàn)隔離柵的設計,可能你是想用DCDC實現(xiàn)隔離或者限流限壓的功能,這里有一個基本概念,本安型產(chǎn)品的保護器件,只能用分立元件,比如電阻、穩(wěn)壓管、保險絲、變壓器、光耦等,而不可以用集成電路,因為它的內(nèi)部故障無法評價,并且爬電距離、電氣間隙不能滿足GB3836.4的要求。如果你的DCDC模塊是完全由分立元件搭出來的,元件本身與間距的要求都能滿足GB3836.4,那么當然可以,不過這種情況下它的尺寸也必然大了,這也是為什么隔離式安全柵會有尺寸限制的原因。


問:防爆等級具體要求應用哪些地方?


完整的防爆標志由“Ex”+“防爆型式”+“氣體級別”+“氣體組別”+“設備保護級別”組成,其中:

- 防爆型式反映了產(chǎn)品的防爆保護方法,比如阻止爆炸擴散(隔爆型d),限制點燃源能量(本安型i),防止形成點燃源(增安型e,無火花型nA),隔離點燃源與爆炸性環(huán)境(正壓型p,澆封型m,充砂型q,油浸型o)。

- 氣體級別和氣體組別反映了不同可燃氣體的點燃特性。

設備保護級別(EPL)反映了產(chǎn)品應用的危險區(qū)域,比如Ga對應0區(qū),Gb對應1區(qū),Gc對應2區(qū)。


問:電纜選型及防爆撓性管的安裝要求?


與具體的防爆型式有關,詳見GB3836.15或GB50257標準。


問:防爆撓性管和防爆格蘭頭,哪種更好一點?


建議使用持有防爆合格證的Ex電纜引入裝置(俗稱防爆格蘭頭)。


問:防爆儀表安裝時注意事項及防爆接頭等附件的選用?


與具體的防爆型式有關。

比如隔爆型儀表,更多關注外殼強度和隔爆面方面,如:外殼/透明件是否有損傷,安裝前不可自行破壞外殼結(jié)構(gòu)(鉆孔),緊固螺釘裝配齊全,配接有效的電纜引入裝置,內(nèi)外接地可靠連接等等。

對于本安型儀表,更多關注的是本安系統(tǒng)的可靠,如:本安回路應與非本安回路分開布線,安全柵/連接電纜選型是否合理,安全柵應置于非危險區(qū)域,如選用齊納安全柵是否雙重化接地,接地電阻小于1Ω等等。

詳見GB50257標準。


問:防爆儀表的螺栓特別多,拆開維修不方便,有沒有什么方式改進?


這個問題應該還是指隔爆型儀表,緊固螺釘是裝配平面隔爆面和止口隔爆面的必要零件,為了保證隔爆面的間隙,緊固螺釘?shù)臄?shù)量一般較多。拆卸時,建議選擇合適的工具,拆卸后緊固螺釘組件(螺釘、平墊片、彈簧墊圈)應妥善保管以防丟失。如需更換新的緊固螺釘,其性能等級不能低于原來的性能等級。注意:隔爆型儀表嚴禁帶電開蓋。


問:隔爆系統(tǒng),除了本體外殼和進線口之外,對于防爆撓性管、穿線管、匯線橋架、電纜溝等整個系統(tǒng)走哪些具體要求?


詳見“GB50257-2014電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范”。


問:如何處理使用了幾年儀表的防爆問題?


防爆產(chǎn)品檢查維護的規(guī)定,可參考GB3836.16標準;設備檢修的規(guī)定,可參考GB3836.13標準。


問:防爆儀表除每3年檢查一次的要求外,有沒有其它要求,如安裝,使用,報廢,等等。


安裝的要求見“GB50257-2014電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范”。

使用需遵守防爆合格證及儀表使用說明書的規(guī)定。

檢查維護的規(guī)定,可參考GB3836.16標準。


問:選型安裝注意事項?塑料電纜卡套可否使用?


1. 設備選型應遵循以下原則:

安全可靠性原則:設備的類、級、組別應與使用的爆炸性環(huán)境相適應。判斷方法:對比設備防爆標志與爆炸性環(huán)境區(qū)域劃分圖二者間的匹配關系。

經(jīng)濟性原則:設備選型不必一味最求高防爆等級,對于同等級別的產(chǎn)品應考慮價格、壽命、可靠性、運行費用、耗能、備件的可獲得性等因素。

環(huán)境適應性原則:考慮環(huán)境溫度、濕度、大氣壓;外殼防護等級以及抗腐蝕性能等。

可維護性原則:在同等條件下,應選結(jié)構(gòu)簡單,重量輕的產(chǎn)品;必要時還應考慮系統(tǒng)運行要求,如連續(xù)的自動化系統(tǒng)應優(yōu)先選用本質(zhì)安全型產(chǎn)品。

2. 設備安裝主要從配電、接地及特定防爆型式的相關要求考慮,詳見GB50257。

3. 塑料電纜卡套是否可以使用,取決于具體的防爆型式,一般來說:

對于本安型,可使用,無特殊要求;

對于隔爆型,禁用;

對于增安型,可使用,需持有Ex電纜引入裝置防爆合格證;

對于粉塵防爆,可使用,需持有Ex電纜引入裝置防爆合格證。


問:隔爆箱體,廠家出廠電纜口配的是白色塑料壓緊螺母,很多施工單位沒有更換金屬壓緊螺母或葛蘭,是否滿足防爆要求


不能滿足防爆要求。白色塑料壓緊螺母,僅僅是出于廠家運輸儲存時保護螺紋目的,不可直接用來配線。此時可判斷隔爆箱體的防爆合格證是否涵蓋了電纜引入裝置,如果是,就詢問廠家索要相關配件(可能需要單獨購買);如果不是,只能另行采購Ex電纜引入裝置。


問:西門子防爆定位器和不防爆定位器有什么區(qū)別?一般工礦的情況下防爆的都適合哪里場合用?


1. 防爆定位器與非防爆定位器區(qū)別并非在定位器本身的性能上,而是體現(xiàn)在環(huán)境適應性方面,即防爆定位器可用于相應的爆炸性環(huán)境,而非防爆定位器則不能。

2.如果防爆標志中出現(xiàn)羅馬數(shù)字“Ⅰ”,代表可用于煤礦瓦斯氣體環(huán)境;

羅馬數(shù)字“Ⅱ”,代表可用于除煤礦瓦斯氣體以外的其它爆炸性氣體環(huán)境;


問:防爆儀表配套的所有設備和管線路必須也防爆嗎?


爆炸性環(huán)境內(nèi)的電纜線路、鋼管配線及本安系統(tǒng)配線方式,在GB 50257標準里有明確規(guī)定。


問:現(xiàn)場如何做到真正的防爆?


防爆產(chǎn)品的安全需要考慮其全生命周期的活動,在區(qū)域劃分、設備選型、采購驗收、安裝調(diào)試、工程驗收、檢查維護、設備檢修、人員培訓每個環(huán)節(jié)都有相應的要求,滿足了這些要求,才是真正意義上的防爆。

新澤SIcEx-100型防爆氣體分析儀.jpg

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