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1.仪表工程防爆基础
2.仪表工程防爆类型
3.仪表工程防爆型式选择
4.防爆现场仪表电缆引入
5.仪表工程防爆问题案例
一、仪表工程防爆基础
燃烧三要素：可燃物、助燃物与点火源。
1.1、爆炸性危险环境分区：应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间划分如下表：
1.2、释放源划分：连续级释放源、一级释放源、二级释放源，释放源分级见
《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014第3.2.3条：
（1）连续级释放源因为连续释放或预计长期释放的释放源。
（2）一级释放源应为在正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。
（3）二级释放源应为在正常运行时，预计不可能释放，当出现释放时，仅是偶尔和短期释放的释放源。
1.3、引燃温度分组：
二、仪表工程防爆类型
2.1、化工企业仪表设备防爆常用类型：
a.本质安全防爆
b.隔爆外壳
2.2、辅助类型
a.正压通风型：常用于在线分析仪防爆。
b.增安型：常用于接线箱防爆。
2.3、其它类型
充油型、充沙型、浇封型、无火花型
以上型式，仪表设备防爆很少使用
举例说明：Ex（ia）ⅡC T6
三、仪表工程防爆型式选择
3.1、本质安全防爆
原理:通过限能防爆。
优点:可带电开盖，方便维修，维护安全。可用于0区，1区，2区爆炸危险环境。
外形小，重量轻，价格低。
缺点 1)在上游的控制室/安全场所设置安全栅限能，必选设置。
(2)仪表测量、控制回路中增加了环节，故障率提高。尤其是齐纳式安全栅。
注意:（1）本质安全防爆是回路防爆概念，需要核算。
本质安全电路中,电气设备和本安电缆的电气参数应满足不等式
C0≥Ci+Cc x L
L0≥Li+Lc x L
式中:C0——安全栅允许外部分布电容，μF;
L0——安全栅 允许外部分布电感，mH;
Ci——仪表设备分布电容， μF;
Li——仪表设备分布电感, mH;
Cc——单位长度电缆分布电容， uF·m-1;
Lc——单位长度电缆分布电感， mH·m-1;
L——电缆长度，m。
本质安全回路中，本安电缆的长度应满足：
（2）防雷栅不能代替安全栅，安全栅不能代替防雷栅。
（3）石化行业防爆型式习惯选择本质安全型。
3.2、外壳隔爆
原理：隔爆外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙进入外壳内部的爆炸性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性气体环境的点燃。
优点:不需要安全栅，环节少，故障率低。可用于1区，2区爆炸危险环境，
不能用于0区。
缺点：不能带电开盖，不方便维修。
注意：（1）隔爆仪表加安全栅，不能形成本安防爆。
（2）其它防爆型式加安全栅，也不能形成本安防爆。
（3）化工行业防爆型式习惯选用隔爆型。但正在向本安防爆转变。
3.3、正压通风防爆
原理:阻止可燃气体进入电气设备外壳。
具有气压低则联锁断电措施。
优点:通过隔离，实现防爆；降低防爆造价。
例如:控制柜、控制箱、在线分析仪等，难以采用其它防爆形式，或其它防爆型式价格过高，采用正压型。
充压气体：仪表风，氮气。
使用环境：可用于1区、2区爆炸危险环境，不能用于0区。
缺点:日常不能开门，不便维护；气压低，则断电，停止工作。
由上可见，可用性低。
注意（1）使用氮气冲压时，在密闭或通风不良的工作场合，需要设置氧气检测报警系统。例如:分析小屋，化验室。
（2）需要配置压力控制开关和保护气失压自动断电等配套措施。不能仅仅采用通风措施。不少企业就是仅仅采用通风措施，把非防爆电气设备当成防爆设备。
3.4、增安防爆
原理：增安型是对电气设备采取一些附加措施，以提高其安全程度，防止在正常或规定的异常条件下大生危险温度、电弧和火花的可能性。
优点：造价便宜。
缺点：防爆可靠性不如本安型、隔爆型。不能用于0区，慎用于1区，适合用于2区。因此，慎重选用增安型。主要用于接线箱。
3.5、其它建议
（1）仪表防爆等级宜统一
同一装置， 变送器等仪表防爆型式宜统一 ，方便配线、 更换，维护，备用。
同一工厂，变送器等仪表防爆型式宜统一至厂内最高标准，方便互换，方便备用。
这一理念，尚未被完全接受，认为增加投资。与电气设备不同，不同防爆等级的变送器等仪表价格相同。仪表厂商为减少品种，减少防爆等级类别，按最高防爆级别生产。
（2）防爆形式宜统一
对于石化装置，宜选用本质安全防爆。因为仪表数量大，维护概率高，有利于安全；需要的仪表设备种类也具备选用本质安全防爆型的条件。
储运区，宜选用隔爆型，仪表数量少，主流设备适合选用隔爆型。
（3）区分防爆与防护
防爆等级与防护等级不同，目的不同，原理不同，不能相互代替。
四、防爆现场仪表电缆引入
仪表电缆引入是防爆的重要环节。仪表电缆引入要满足防爆、防尘、防水的需求。根据工位工况环境和当地自然环境特点选择引入方案。
4.1、常用合规仪表电缆引入形式
（1）连续式保护连接
（2）非连续式保护连接
4.2、仪表电缆引入形式比较
连续式，非连续式，都合规。两种型式，理论上都能达到防爆、防水、防尘目的。但是，现实效果区别较大，有先天性原因，有设计、采购、产品施工问题。
连续式为国内传统方式。实践证明，连续式容易导致仪表进水。主要原因:
（1）防爆挠性软管密封接头防水性能不好;
（2）Y型密封接头中填料不实，防水性能不好;
（3）防水三通高于仪表，仪表进口处渗水。
非连续式，国内非传统方式，国际上主流方式。
推荐采用非连续式。防水、 防爆、防尘效果好。
非连续式好用的重要前提:
（1）对格兰(电缆密封接头)提出详细要求要求。如:连接螺纹，材料材质，防爆等级，防护等级，适用电缆外径，电缆种类等。
（2）对电缆提出外径、圆整度、充填度等提出要求。
（3）推荐辅助防水措施:格兰外加热缩套管。
五、仪表工程防爆问题案例
5.1、本安防爆回路没有验算文件。
主要原因:设计深度没有明确要求。
纠正措施:（1）修正设计文件编制标准，增加本安防爆回路没有验算文件;
（2）安监部门或业主强制要求。
5.2、防爆形式、防爆等级错乱
主要原因:仪表设计理想化，防爆级别过多，造成实际安装混乱，后期更换混乱。
纠正措施:（1）同一工厂，变送器等仪表防爆等级尽量统一至最高标准，方便互换，方便备用，方便布线。
（2）装置区，宜选用本质安全防爆。因为仪表数量大，维护概率高，有利
于安全；需要的仪表设备种类也具备选用本质安全防爆型的条件。
储运区，宜选用隔爆型，仪表数量少，主流设备适合用隔爆型。
5.3仪表电缆引入 装置达不到防爆要求
主要表现:
（1）防爆接头与电缆外径不配套，密封不严。尤其是防爆挠性管，问题严重。
（2）Y型防爆接头内部密封填料不密实，密封不严。
（3）没有防爆密封接头，只用软管或钢管连接。
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发表于 2023-4-19 11:36:50
