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        【環為課堂】VOCs治理系統中的隔爆(EXd)與本安防爆(EXi)

        來源:環為 網責任編輯:環小為 閱讀量:1431 發表時間:2022-04-15

        VOCs治理系統的主體設施及系統內儀表,均需要防爆處理,有本安型和隔爆型等,比如深冷油氣回收裝置,其防爆認證就有正壓防爆或者隔爆類型,防爆代碼及標志均不同,今日環小為來分享下VOCs治理系統內的防爆知識。

        【爆炸條件】:

        爆炸是物質從一種狀態,經過物理或化學變化,突然變成另一種狀態,并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量,將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。爆炸必須具備的三個條件:

        易爆物質:很多生產場所都會產生某些可燃性物質。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質;化學工業中,約有 80% 以上的生產車間區域存在爆炸性物質。

        氧氣:空氣中的氧氣是無處不在的。

        點燃源:在生產過程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花,機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當儀表、電氣發生故障時。

        客觀上很多工業現場滿足爆炸條件。當爆炸性物質與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內時,若存在激發能源,將會發生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。


        【防爆設備】:

        防爆設備:在規定條件下不會引起周圍爆炸性環境點燃的電氣設備。

        防爆設備分類:

        Ⅰ類:煤礦井下電氣設備;

        Ⅱ類:除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環境用電氣設備。

        Ⅱ類又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類,標志ⅡB的設備可適用于ⅡA設備的使用條件;ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條件。

        Ⅲ類:除煤礦以外的爆炸性粉塵環境電氣設備。

        ⅢA類:可燃性飛絮; ⅢB類:非導電性粉塵; ⅢC類: 導電性粉塵。

        最高表面溫度:電氣設備在規定范圍內的最不利運行條件下工作時,可能引起周圍爆炸性環境點燃的電氣設備任何部件所達到的最高溫度。最高表面溫度應低于可燃溫度。

        例如:防爆傳感器環境的爆炸性氣體的點燃溫度為100℃,那么傳感器在最惡劣的工作狀態下,其任何部件的最高表面溫度應低于100℃。

        溫度組別

        T1 450℃ T2 300℃ T3 200℃ T4 135℃ T5 100℃ T6 85℃

        防爆形式

        1.本安型 "i"(本質安全型電氣設備及其關聯設備) 本質安全電路:

        在規定的試驗條件下,正常工作或規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體或蒸汽的電路。

        本質安全型電氣設備:全部電路為本質安全的電氣設備。

        本安型設備和關聯設備的本質安全部分分為ia和ib:

        ¨ ia:正常工作 + 一個故障 + 任意組合的兩個故障均不能引起點燃的電氣設備。

        ¨ ib:正常工作 + 一個故障條件下不能引起點燃的本質安全型電氣設備。

        由此可見ia等級高于ib等級

        關聯設備:裝有本質安全電路和非本質安全電路,且結構是非本質安全電路不能對本質安全電路產生不利影響的電器設備。

        2. 隔爆型 "d" 具有隔爆外殼的電氣設備。

        它能承受已進入外殼內部的可燃性混合物內部爆炸而不受損壞,并且通過外殼上的任何接合面或孔不會引燃由一種或多種氣體或蒸汽所形成的外部爆炸性環境的電氣設備外殼。

        3.增安型 e

        4.充油型 o

        5.充砂型 q

        6.澆封型 m

        7.復合型


        間隙防爆(隔爆EXd)

        隔爆又稱耐壓防爆,它把能點燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個外殼內,該外殼特別牢固,能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力,并阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說,隔爆型儀表的殼體內部是可能發生爆炸的,但不會傳到殼體外面來,因此這種儀表的各部件的接合面,如儀表蓋的螺紋圈數,螺紋精度,零點,量程調整螺釘和表殼之間,變送器的檢測部件和轉換部件之間的間隙,以及導線口等,都有嚴格的防爆要求。

        隔爆型儀表除了較笨重外,其他比較簡單,不需要如安全柵之類的關聯設備。但是在打開表蓋前,必須先把電源關掉,否則萬一產生火花,便會暴露在大氣之中,從而出現危險。

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        減小點燃能量防爆(本安防爆EXi)

        本質安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點是儀表在正常狀態下和故障狀態下,電路、系統產生的火花和達到的溫度都不會引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來實現:

        ①采用新型集成電路元件等組成儀表電路,在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作;

        ②用安全柵把危險場所和非危險場所的電路分隔開,限制由非危險場所傳遞到危險場所去的能量;

        ③儀表的連接導線不得形成過大的分布電感和分布電容,以減少電路中的儲能。

        本質安全型儀表的防爆性能,不是采用通風、充氣、充油、隔爆等外部措施實現的,而是由電路本身實現的,因而是本質安全的。它能適用于一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物,并可以在通電的情況下進行維修和調整。但是,它不能單獨使用,必須和本安關聯設備(安全柵)、外部配線一起組成本安電路,才能發揮防爆功能。

        本安型儀表有ia、ib兩種:

        ①ia等級,在正常工作狀態下,以及電路中存在一個故障或兩個故障時,均不能點燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中,工作電流被限制在 100mA 以下。

        ②ib等級,在正常工作狀態下,以及電路中存在一個故障時,不能點烯爆炸性氣體混合物。在ib電路中,工作電流被限制在150mA 以下。

        本質安全型電氣設備結構簡單、體積小、重量輕、制造和維護方便,具有可靠的安全性,能直接應用在最危險的0區場所。因此,此類電器設備被廣泛地應用在石油、化工等大型工程上,并逐漸地替代笨重的隔爆型結構。

        VOCs治理系統內防爆儀表的合理選用

        1.根據儀表安裝、使用場所的危險區域來選擇儀表的防爆型式:

        0區:只能選ia型、S型(指專為0區設計的S型);1區:可能除n型(本安型)以外的其他型式;2區:所有防爆型式均可選;

        表1 危險區域劃分


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        2.根據可能出現的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級別和引燃溫度組別,選擇儀表的防爆等級和最高允許表面溫度組別。

        表2可燃性氣體、蒸氣的引燃傳爆級別


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        表3可燃性氣體、蒸氣的引燃溫度組別


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        說明:a、可燃性氣體、蒸氣的傳爆級別也是電氣設備的防爆級別,兩者是一致的。

        b、可燃性氣體、蒸氣的引燃溫度組別與電氣設備最高表面溫度組別一一對應。


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        3.防爆類型在危險場所的適用性

        表4防爆類型在危險場所的適用性


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        儀表的防爆標志含義

        Ex(ia)ⅡC T6的含義:


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        Ex(ia)ⅡC 的含義:

        【環為課堂】VOCs治理系統中的隔爆(EXd)與本安防爆(EXi)


        注 : 該標志中無溫度組別項 , 說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸

        防爆術語


        【環為課堂】VOCs治理系統中的隔爆(EXd)與本安防爆(EXi)


        在爆炸危險場所安裝儀表時的要求

        ①爆炸危險場所使用的儀表、電氣設備和安裝材料如接線盒、分線盒、端子箱等,必須具有經本國授權機構簽發的防爆合格證,安裝前應檢查其規格、型號是否符合設計要求,其外部應無損傷、裂紋。

        ②在爆炸危險場所也可設置正壓防爆的儀表箱,內裝非防爆型儀表及其他電氣設備,儀表箱的通風管必須保持暢通,在送電以前,應通入箱體積 5倍以上的氣體進行置換。

        ③爆炸危險場所1區內的儀表配線,必須保證在萬一發生接地、短路、斷線等事故時,也不致形成點火源。因而電纜、電線必須穿管敷設,采用耐壓防爆的金屬管,穿線保護管之間以及保護管與接線盒、分線箱、拉線盒之間,均應采用圓柱管螺紋連接,螺紋有效嚙合部分應在5~6扣以上。需撓性連接時應采用防爆撓性連接管。

        在2區內的儀表配線,一般也應穿管,但只是為了保護電纜、電線的絕緣層不受外傷。

        ④匯線槽、電纜溝、保護管穿過不同等級的爆炸危險場所分界線時,應采取密封措施,以防止爆炸性氣體從一個危險場所串入另一個危險場所。


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