仪表防爆防护基础知识PPT课件.ppt

仪表防爆防护基础知识,危险区域,危险区域是指那些区域，由于可能出现可燃环境而存在爆炸危险的地方。这个危险的条件可以是人为的(如在石化厂)或自然发生的(如采煤所具有的)。确保安装在危险区域内的全部电器设备不能形成会点燃可燃环境的火花或热的表面是很重要的。为确保在危险区的安全，所有设备在用于危险区之前都要经公认的测试权威机构检查与测试。,要发生燃烧或爆炸(即对被分类为危险的区域)，必须出现三个组成部分：有充足数量的爆炸性物质(如汽油、氢气、来自可燃液体的蒸汽、可燃的粉尘)有充足能量点燃爆炸性物质的引燃源(如火焰、焊接、热的表面、自发加热)氧气这三个组成部分组成了燃烧的三角关系。若缺少三个组成部分中的任何一个，爆炸将不会发生.,燃烧的三角关系,认证标准,用在过程控制工业中最常见的认证标准是：加拿大工业标准协会(CSA)，在加拿大。欧洲电工标准化委员会(CENELEC)，在欧洲。工厂共同研究(FM)，在美国。日本工业标准(JIS)，在日本。澳大利亚标准学会(SAA)，在澳大利亚。世界各地的认证机构用认证证书证明过程控制仪表满足这些标准。你应与之熟悉的认证机构包括：英国可燃环境电气设备认证局(BASEEFA)，在英国BVS与PTB，在德国CERCHAR与LCIE，在法国CESI，在意大利DEMKO，在丹麦ISSeP，在比利时KEMA，在荷兰SEV，在瑞士SIRA，在英格兰,产品认证过程,当设计一个新产品时，制造厂商决定要遵循的合适的标准，并设计符合该标准的新产品。制造厂商的产品认证组与产品设计者一起工作，以确保满足全部可适用的要求。此外，遵循标准工程师与设计者在设计阶段与认证机构一起工作。设计一旦完成，就对该产品的原型样机进行测试。测试后，制造厂商向认证机构提交该产品的证明文件资料与硬件供他们审查。若得到批准通过，认证机构给制造厂商发送认证证书文件，然后制造厂商可按认证的内容标记上与销售该产品。,认证机构的安全代码,每一个认证机构使用一个具体的格式来表示它已发放给一个特定仪表哪一种认证证书。你需要能说明这些标志，以便你能向客户解释这些标志的含义。IEC安全代码国际电气技术委员会(IEC)安全代码是用来指明电气设备的认证标准(例如，CENELEC、JIS、SAA)。IEC代码以下列格式出现：ExiaIICT4(Tamb=70C)CENELEC认证可容易地由EEx符号识别(与以上显示的Ex符号对比起来)。,表明该仪表获得证书证明可用于危险场所,表明仪表设备/气体组,表明保护的方法,温度代码,环境温度极限值,北美安全代码,北美安全代码北美安全代码是用来指定FM与CSA危险区电气设备的认证证书的。北美代码以下列格式出现：等级I,区1,组A,B,C,DT4本节其余内容将提供给你需要的信息来说明IEC与北美安全代码。,表明物质等级,表明危险严重程度,气体组,温度代码,ATEX认证标志经认证证明符合ATEX指示94/9/EC的变送器适合在其证书号中用包括“ATEX”字样的标志，如以下实例所示。,KEMAATEXT证书号,ATEX认证标志,保护的方法,通过消除燃烧三角关系的三个组成部分中的其中一个，在危险区里的许多保护方法是有效的。保护方法包括：隔绝法抑制法限制能量法稀释法免除法用于过程控制工业最常见的方法是抑制、限制能量与免除法，它们分别叙述如下。注释：以下紧随标题之后的括弧里的字母是IEC的代码，用来在产品标牌上表明保护的方法。,抑制法,抑制法客户可用抑制法，若发生爆炸，将它抑制在设备的外壳内。如此，火花或火焰将不会泄漏入危险的环境而引起另一个着火或爆炸。抑制法经常用于产生火花的部件，例如开关装置、仪表控制板或变压器。防爆外壳(Exd)防爆(或防火)外壳是用来包围会引燃一个爆炸性环境(例如通过产生火花)的设备部件。防爆外壳必须满足下列条件：引向外界环境的所有外壳接缝必须是防火焰的该外壳必须有充分的强度以经受住内部的爆炸而没有破裂或永久变形该外壳的表面温度绝不许超过周围气体空气混合物的引燃温度当选择一种防爆材料时，客户应考虑该材料的厚度、抗腐蚀性、冲击强度与多孔性。,限制能量法,非火花型设备(Exn)非火花型设备是对该设备在连接线路与配线方面采取了特殊的预防措施以提高可靠性的设备。该设备在正常操作下并不产生电弧、火花或热的表面。非火花型设备通常在危险区里与三相感应电动机一起使用。限制能量法客户还可以通过去除逸出气体中充足的能量使其能量水平低于周围环境中任何可燃气体与可燃粉尘最低限度的引燃能量水平来防止爆炸。若能量水平保持低于这些水平，则爆炸将不会发生,本质安全(Exi),本质安全(Exi)本质安全(I.S.)设备与接线通过限制释放充足的电能避免引燃在正常或确定的故障条件下环境中的爆炸性气体来防止爆炸。被允许进入危险场所的能量受到本质安全隔离栅(由安装者提供)的限制。本质安全方法的优点包括：保持安全系统要求较少的操作者干预更容易维护与修理设备I.S.设备被给定电压、电流与电源的最大极限值。这些参数的幅度确定了在IS电路里允许的储存能量的水平。,免除法,免除法客户也可通过使用在正常运行条件下不产生电弧或火花的设备或设备零件来防止爆炸。因而防止在任何时候发生引燃源。增加安全度(Exe)增加安全度或许是最广泛采用的保护方法。增加了安全度的设备的设计与制造排除了通常产生火花的组成零件。制造厂商通过下列方法设计其它的组成零件，大大地减少会引起引燃的故障条件发生的可能性：减少并控制工作温度确保可靠的电气连接线路增加绝缘的有效性减少由尘土与潮湿气体进入而污染的可能性常见的增加安全度的应用场合包括端子与接线盒、控制盒与灯光连接配件。,保护方法代码实例,保护方法代码实例特定设计、制造并在危险场所操作是安全的设备是防止爆炸的设备。BASEEFA、CENELEC与某些其它机构用符号Ex(BASEEFA与其它)或EEx(CENELEC)之后紧跟标明保护模式的一个或若干字母来标明防爆设备(表5.6)。保护方法代码的实例包括：I1EExiaIICT4(Tamb=50C至60C)是BASEEFA/CENELEC的标志，它表明该仪表有防止爆炸装置，而且该仪表在1区段(Zone)(见第48页的危险区域分类)是本质安全的。E7ExdiaIICT6(Tamb=40C)是SAA的标志，它表明该仪表有防止爆炸装置，而且该仪表在1区段(Zone)是本质安全的并有一个防爆外壳。,物质分级/组,物质组别包括气体组、温度组与物质级别。气体组气体组将气体按它们的最小极限引燃能量分组。气体组代码在IEC与北美标志之间有差异。,温度组别,温度组别温度组根据气体的自动引燃温度将气体分组。在IEC与北美两者的标志中用了相同的温度组别代码,物质分级,物质分级北美认证机构如FM与CSA在他们的认证证书上标明物质级别。这些物质级别是：I级：气体与蒸汽II级：粉尘III级：纤维与棉毛屑,物质分级代码实例,物质分级代码实例BASEEFA、CENELEC与某些其它机构用IEC标准来标明物质组别。FM与CSA用北美标准来标明物质标准。物质分级代码实例包括：I1EExiaIICT4(Tamb=50C至60C)是BASEEFA/CENELEC的标志，它表明该仪表可在与T4组相关联范围内的温度下以及在50C与60C之间的环境温度中用于IIC组内的气体中。E7ExdiaIICT6(Tamb=40C)是SAA的标志，它表明该仪表可在与T6组相关联范围内的温度下以及在40C的环境温度中用于IIC组内的气体。E5防爆用于I级1区(Division)，B、C与D组是FM的标志，它表明该仪表可安全用于B、C与D气体组中的气体。C6本质安全用于I级1区，A、B、C与D组；温度代码T3C是CSA标志，它表明该仪表在与T3C组相关联范围内的温度下可安全用于A、B、C与D气体组中的气体。,危险区域分级,1999ARCUnitStudy,认证机构已指定描述不同类型危险区域里风险程度的危险区域的区段(Zone)与区(Division)的分级(表5.9)。该分级也规定了哪一类型的设备保护装置可允许用在每一个区段或区里。例如，装沙可允许在2区(Division)与在1和2区段(Zone)里进行。防爆设备可允许在1和2区段里使用。FM与CSA在他们的认证证书标志里指明危险区域的区(Division)。下列两个实例显示危险区域级别如何标明在产品的技术规格中：E5防爆用于I级1区(Division)，B、C与D组，它表明该仪表可在正常条件下大多数时间或短的时间期间出现可引燃浓度的气体或蒸汽(I级)的危险区域里安全使用。I5非易燃型用于II级2区(Division)，A、B、C与D组，它表明该仪表可只在出故障条件下出现可引燃浓度的粉尘(II级)的危险区域里安全地使用。,危险区域分级,1区认证批准的设备也可安全用于2区的区域。然而，2区认证批准的设备不能用于1区的区域。,有关标准的两个机构管理着外壳的入口保护(IP)。这些机构用评定等级系统来辨别一个外壳抵抗外部环境影响的能力。这两个机构是：国际电气技术委员会(IEC)美国全国电气制造者协会(NEMA)在欧洲，IEC的等级评定是基于类似NEMA的性能准则，并对外壳性能有不同的解释。例如，若单滴水进入外壳，则按CSA测试要求规定为水密性测试失败。IEC对每一个IP等级的标准规定允许进入外壳的水量。,外壳等级,IEC入口保护代码IEC用表5.10的代码标明一个外壳防止不同种类固体与液体进入的保护能力。第一个数表明防止异物固体颗粒进入的保护程度。第二个数表明防止水有害进入的保护程度。若以一个X或一个0表明第一个数或第二个数，则表示在那一类里不提供保护。IEC的IP代码实例包括：IPX4表示只防止水溅入的保护IP2X表示只防止异物固体颗粒进入的保护IP56表示防止粉尘与巨大海水或强烈喷射水进入的保护,外壳等级,IEC入口保护代码,NEMA入口保护等级,NEMA入口保护等级NEMA用113数字标明一个外壳防止各种物料进入的保护程度。该数字涉及液体、固体与危险区的要求(表5.11)。,NEMA外壳类型与IEC等级的比较IEC不规定防止爆炸或如潮湿或腐蚀性蒸汽这样条件的风险所提供的保护程度；NEMA却规定了。由于这原因以及因为对其它特性的测试与评估是不相同的，故IEC外壳等级的表示号码不能完全与NEMA外壳类型的号码相同。表5.12表明NEMA外壳类型与IEC那类似的但不完全相同的外壳等级之间的一般比较。,NEMA外壳类型与IEC等级的比较,安装实践,隔爆安装图5.11显示NEC对一个防爆安装的要求。请注意，必须用坚固的金属导线管(或另一个认证批准的导线管)装入在危险区域里的电气连接线。此外，沿着电气导线管线应放置导线管密封装置。在欧洲，大多数防爆装置用电缆密封压盖。这两个方法都可接受。,本安安装,本安安装图5.12显示NEC对本安(I.S.)安装的要求。客户应考虑功能方面的问题，例如当进行I.S.安装时的通信与温度影响问题。本安(I.S.)隔离栅必须放置在危险区之外。,密封安装,密封安装如果有下列情况，NEC要求电气外壳必须密封：设备的标志要求密封设备包含电气的或热的引燃源设备提供了过程连接装置，但不含有对过程流体的双重独立的密封。图5.13显示一个满足了NEC准则的外壳。,其它类型的认证证书,客户经常要求仪表产品要经水静压测试、清扫氧气及标定。对这每一个要求和对其它特殊清洗服务都可提供认证证书。对每一个类型的服务都赋予具体的选项代码(表5.13显示某些服务)。你应了解与每一个认证证书相关联的要求，以便你能向你的客户说明那些要求。,水静压测试,水静压试验是通过施加静态/管线压力来确定一台变送器抗爆裂或防漏严密性所实施的一种测试。已收到水静压测试认证证书的仪表保证其组装正确，并且没有可影响变送器保存流体能力的腐蚀、生锈、结构上的缺陷、裂缝、螺纹破损或其它损坏。标定标定是一种测试，在测试期间，过程变量的已知值作用于变送器，并记录下该变送器对应的输出信号读数。标定测试是在规定的条件下进行的客户可要求他们的变送器在适合于他们的应用场合的环境温度或管线压力下进行标定，以最大限度减少受环境温度或静压影响的风险。标定的目的是要确保变送器精确地反映过程变量值(例如当过程温度确实是50C时，确保温度变送器的输出信号为50C)。,特殊清洗服务,含氧设备的清洗含氧设备的清洗是一个程序，它用一个超声波浴严格地从氧气与氧气富集处理设备的接湿部分(如变送器、计量仪表、阀门、连接件、管子)去除有机的与微粒的污染物，以防止燃烧危险的发生。该清洗过程必须去除反应污染物，如润滑油与油脂，这些反应物在氧气中可起潜在引燃源的作用。特殊应用的清洗特殊应用的清洗这个选项通过用合适的清洁剂清洗接湿表面来最大限度地减少给过程系统的污染物。,特殊清洗服务,对氯/氟的清洗在对拟用于原子能应用场合的仪表进行特殊应用的清洗过程后，一般要进行氯化物测试。在氯化物测试期间，检查淋洗水的氯化物浓度，以PPM(百万分之几)为单位。(淋洗水氯化物含量必须1PPm才可接受。),UL认证,何为UL标志UL是美国保险商实验室的简写（UnderwritesLaboratoriesInc.），它是世界上最大的从事安全试验和鉴定的民间机构之一。在100多年的发展过程中，其自身形成了一套严密的组织管理体制、标准开发和产品认证程序。是一个独立的、非盈利的、为公共安全做试验的专业机构。它采用科学的方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害；确定和编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料。同时开展调研业务，对产品的安全认证和经营安全证明业务，它最终的目的是为市场提供具有相当安全水准的商品。,