防爆电路知识.doc

本质安全性本质安全源于按GB 3836.32010标准生产，专供煤矿井下使用的防爆电器设备的分类，防爆电器分为隔爆型、增安型、本质安全型等种类，本质安全型电器设备的特征是其全部电路均为本质安全电路，即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。也就是说该类电器不是靠外壳防爆和充填物防爆，而是其电路在正常使用或出现故障时产生的电火花或热效应的能量小于0.28mJ, 即瓦斯浓度为8.5%（最易爆炸的浓度）最小点燃能量。 本质安全，就是通过追求企业生产流程中人、物、系统、制度等诸要素的安全可靠和谐统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。 本质安全是珍爱生命的实现形式，本质安全致力于系统追问，本质改进。强调以系统为平台，透过繁复的现象，去把握影响安全目标实现的本质因素，找准可牵动全身的那“一发”所在，纲举目张，通过思想无懈怠、管理无空档、设备无隐患、系统无阻塞，实现质量零缺陷、安全零事故。 人的本质安全相对于物、系统、制度等三方面的本质安全而言，具有先决性、引导性、基础性地位。 人的本质安全包括两方面基础性含义。一是人在本质上有着对安全的需要。二是人通过教育引导和制度约束，可以实现系统及个人岗位的安全生产无事故。 人的本质安全是一个可以不断趋近的目标，同时又是有具体小目标组成的过程。人的本质安全既是过程中的目标，也是诸多目标构成的过程。 本质安全行的员工可通俗的解释为：想安全，会安全，能安全。即具备自主安全理念，具备充分的安全技能，在可靠的安全环境系统保障之下，具有安全结果的生产管理者和作业者。 本质安全型企业指在存在安全隐患的环境条件下能够依靠内部系统和组织保证长效安全生产。该模型建立在对事故致因理论研究的基础上，建立科学的、系统的、主动的、超前的、全面的事故预防安全工程体系。 本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内，从而消除引爆源的防爆方法。 对于仪表检测和控制回路而言，限制能量首先意味着限制电压和电流。又由于电容和电感能够储存和释放电能量，因此电容和电感也须限制。 实践中，人们利用火花实验装置，通过实验确定对不同危险类别气体的电能量限制参数。国际标准和中国国家标准中给出的常用电能量引爆曲线有电压电流引爆曲线、电压电容引爆曲线和电流电感引爆曲线等。根据这些曲线，再参考1.5倍的保险系数，人们便可以确定在涉及某类气体时，对指定回路的电能量限制参数。 其基本特征： 一是人的安全可靠性。不论在何种作业环境和条件下，都能按规程操作，杜绝“三违”，实现个体安全； 二是物的安全可靠性。不论在动态过程中，还是静态过程中，物始终处在能够安全运行的状态； 三是系统的安全可靠性。在日常安全生产中，不因人的不安全行为或物的不安全状况而发生事故，形成“人机互补、人机制约”的安全系统； 四是制度规范、管理科学，培训教育到位。杜绝管理失误，企业生产中实现零缺陷、零事故，从而基本形成无灾可救、无险可抢，无事故发生的格局，在人们心中打印出企业就是本质安全的全社会共识，进而改变党和政府以及社会各界、职工家属对安全生产的焦虑和关注。 涉及IIC类气体(如氢气)时，对标准24VDC供电的回路(如变送气，电气转换器，电磁阀等)通常设定限压值为28V。依此限压值查电压电流引爆曲线，并考虑1.5倍的保险系数，可确定此时的限流值，可确定此时的限流值应为119mA。依28V限压值并考虑1.5倍的保险系数后查电压电容引爆曲线，可确定回路电容值应限制在0.13F。依119mA限流值并考虑1.5倍的保险系数后查电流电感引爆曲线，可确定回路电感值应限制在2.55mH。 为限制仪表的表面温度，除需限制回路的开路电压和短路电流外，还要限制回路的最大功率。 本质安全防爆回路，总是由一个本安现场仪表和作为回路限能关联设备的安全栅配合组成 隔爆型隔爆型，防爆电气设备结构里的一种， 隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳 能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不 损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃(参见GB 3836 2标准)。 把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内，隔爆外壳使设备内部空间与 周围的环境隔开。隔爆外壳存在间隙，因电气设备呼吸作用和气体渗透作用，使内部可能存 在爆炸性气体混合物，当其发生爆炸时，外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏，同时外壳 结 构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链，使火焰或危险的火焰生成物不能穿越 隔爆间隙点燃外部爆炸性环境，从而达到隔爆目的。本安与隔爆型的区别 本安与隔爆型控制柜通常都安装在安全区。本质安全型防爆技术通常采用PLC控制系统，柜内配备安全栅，将危险区返回的信号线经过安全栅处理后再接入PLC输入/输出模块。目前国内通常对PLC输入信号采用本安型防爆技术，可将危险区的输入电流限制在2mA以下，因为电流很小，从本质上讲是安全的。而PLC输出信号因为价格和其它因素，通常采用隔爆型防爆技术，输出信号线通常采用铠装电缆，穿入水煤气管，接入隔爆型防爆电器，例如防爆电机等，安装中要求从控制柜到最终设备之间都要进行密封处理，将电缆与危险区进行隔离。隔爆型与本安型是两种不同的防爆电器，前者内部可能有燃爆源（如灯泡）但采取隔爆措施达到安全目的，后者不会达到爆燃能量（电压不高于 12 V，电流不大于 100mA，比如热电阻，属于本质安全型）。虽然如此，防爆电器通常在安全场合和非安全场合分界处都安装有安全栅。压力变送器基于不同工作原理也可以有以上两种区别。 防爆的等级根据使用场合选择增安型增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措 施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防 爆型式。它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备(参见GB 3836 3标准)。 在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上，通过采取措施降低或控制 工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级