安全栅本安端和非本安端

2021-05-06 224 次浏览

安全栅本安端和非本安端

本安防爆方式是唯一可以用在危险0区的防爆方法。若现场使用本安型仪表,则必须使用安全栅。通常安装在控制室内 PLC/DCS 的I/O之前。通过限制进入现场的能量避免火花产生,从而达到防爆效果。

安全栅分为隔离式安全栅和齐纳式安全栅。

危险场合危险性的分级

那么,如何评价现场的危险性呢?国际上有两种常见的危险场所分级方法。中国和世界上大部分国家一样,将存在有气态或蒸汽态或雾态爆炸性混合物的危险场所分成三个等级区域:

Zone 0:在此区域内上述爆炸性混合物在正常工作时持续、短时间频繁的出现或长期存在,或者说每年存在1000小时以上。

Zone 1:在此区域内上述爆炸性混合物在正常工作时有可能存在,或者说每年存在10小时以上,但不会超过 1000 小时。

Zone 2:在此区域内上述爆炸性混合物极少存在,仅在不正常情况下偶尔短时间出现,或者说每年只存在不到 10小时。

此外,将存在尘埃状爆炸性混合物的危险场所分成两个等级:

Zone 10:在此区域内尘埃状爆炸性混合物在正常工作时持续、短时间频繁的出现或长期存在。

Zone 11:在此区域内尘埃状爆炸性混合物极少存在,仅在不正常情况下偶尔短时间出现。

北美的美国和加拿大与众不同,将存在气态和尘埃状的爆炸性混合物的危险场所分成两个等级区域:

Division 1:在此区域内气态或尘埃状的爆炸性混合物连续地、经常性地、较长时间地存在。或者说每年存在 100小时以上。

Division 2:在此区域内气态或尘埃状的爆炸性混合物偶尔、间断性地、短暂地存在。或者说每年存在不超过100小时。

1、要注意线缆和现场设备的容抗和感抗,本安防爆是系统防爆,除了安全栅需要达到所需的防爆等级外,线缆和现场设备的蓄能也是一个关键问题。特别是在参量认证替代系统认证后,工程商尤其要注意这个问题。 

2、要注意本安接地,齐纳安全栅需要本安接地,接地电阻应小于1。 

3、本安线缆与非本安线缆应分开敷设在不同的线槽里。并应有明显标识。

4、隔离式安全栅本安端(蓝色端)和非本安端电路的连接导线在汇线槽中应分开铺设,各自采用独立的保护套管。本安侧的配线管道内不允许有其它电源线,包括其本安电路使用的电源线。

本质安全型防爆方法

Ex s 经特别认证批准的特殊防爆方法

Zone 1 适用于 Zone 0 的防爆方法

Ex ib 本质安全型防爆方法

Ex p 正压型防爆方法

Ex d 隔爆型防爆方法

Ex e 增安型防爆方法

Ex m 浇封型防爆方法

Ex q 充砂型防爆方法

Ex o 充油型防爆方法

Zone 2 适用于 Zone 0 和 Zone 1 的防爆方法

仪表的防爆标志

根据中国国家标准GB3836.1-2000、GB3836.4-2000对本质安全设备(intrinsicailly safe apparatus)的定义如下:在其内部的所有电路部是本质安全电路的电气设备。

防爆声明 EX 符合某种防爆标准,如中国国家标准

防爆方法 ia 采用ia级本质安全防爆方法,可安装在Zone 0区

气体类别 IIC 被允许涉及IIC类爆炸性气体

温度组别 T6 仪表表面温度不超过85°C

安全栅的防爆等级:

ia:在正常工作、1个故障和2个故障时都不能点燃爆炸性气体混合物,适用于0、1、2区;

ib:在正常工作和1个故障时都不能点燃爆炸性气体混合物,适用于1、2区;

故障定义如下:凡是电路中有1个元件损坏即为1个故障;如果由于该损坏的元件而引起电路参数改变并导致其他元件损坏都视为1个故障;2个元件均单独损坏并导致一系列损坏可视为2个故障。因此,可以认为ia等级的仪表设备的安全程度要高于ib等级。在防爆区域选用仪表设备等级时,通常是根据使用场所的爆炸危险程度、安装位置和维护周期等几个要素决定。如果仪表设备是用于爆炸危险程度较高的场所,即处于0区或仪表设备的安装

本安仪表或安全栅在认证时,除确认其防爆标志外,通常还须确认具体的安全参数。 本安仪表的主要安全参数包括:Ui(允许输入的最大故障电压)、Ii(允许输入的最大故障电流)、Pi(允许输入的最大功率)、Ci(仪表的等效电容)、Li(仪表的等效电感)安全栅的主要安全参数包括:Um(允许施加在安全栅非本质安全电路上而不会本质安全性能失效的最高电压)、Uo(可能输出的最大电压,即安全限压值)、lo(可能输出的最大电流,即安全限流值)、Po(可能输出的最大功率)、Co(允许的最大回路电容)、Lo(允许的最大回路电感)