1-4 防爆与防护.ppt

1、,过程控制系统安调与检修,四川工程职业技术学院 电气化教研室,第一章,过程控制系统 基本概念,第一章,过程控制系统 基本概念,过程控制系统基本概念,1-1 绪论 1-2 过程控制系统的性能指标 1-3 自动化仪表基础知识 1-4 防爆与防护,1-4 防爆与防护,1-4 防爆与防护,4-1 防爆Ex 4-2 防护IP 4-3 防爆与防护,电能在传输和使用过程中，对电气设备材料的物理和化学特性有严格要求，对电气设备的绝缘技术和负荷容量有比较高的标准，特殊环境中使用的电气设备对防爆与护性能则有更高的要求。,现场操作维护人员在使用电气设备过程中，存在着防爆与防护概念混淆不清的现象。如：操作和维护人员在

2、清洁设备时，采取了一些错误的做法，经常发生直接用水冲洗防爆电气设备，导致设备内部渗水受潮，电气绝缘性能下降，使电气设备受到了不同程度的损害；在装置防爆区的户外设备选型过程中，也经常出现只对防爆等级提出要求，没有对防护等级提出要求的问题。,4-1 防爆Ex,1、爆炸的概念 爆炸是物质从一种状态，经过物理变化或化学变化，突然变成另一种状态，同时放出巨大的能量。 急剧释放的能量，可能使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。,1 ）爆炸性物质：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等。） 2 ）氧气：空气。 3 ）点燃源：包括明

3、火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。,2、爆炸必须具备的三个条件,易爆物质 : 很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质；化学工业中，约有 80% 以上的生产车间区域存在爆炸性物质。 氧气 : 空气中的氧气是无处不在的。 点燃源 : 在生产过程中大量使用电气仪表，各种磨擦的电火花 , 机械磨擦火花、静电火花、高温等不可避免，尤其当仪表、电气发生故障时。,3、为什么要防爆,客观上很多工业现场满足爆炸条件。 当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。,4、危险区域的两种划分方

4、法：,适用区域,隔爆型(d型)防爆电气设备，目前绝大部分防爆场所使用的电动机均采用这种防爆形式。 增安型(e型)防爆电气设备：常用于中、小型电机。 本质安全型(i型)防爆电气设备：常用于弱电控制设备和元件。 正压型(P型)防爆电气设备：常用于大型电机和现场控制盘。 充油型(0型)防爆电气设备：常用于操作开关、加热器类产品。,充砂型(q型)防爆电气设备：常用于保险、熔断器类产品。 无火花型(n型)防爆电气设备：常用于现场使用的无触点控制开关。 特殊型(S型)防爆电气设备：包括浇封型、气密型等，常用于现场防爆照明镇流器和现场防爆控制板。粉尘防爆型电气设备：常用于煤矿、木材加工厂、热电厂、面粉厂、纺

5、织厂和亚麻厂等。,防爆区域和等级的划分,根据区域内具有何种类型的易燃易爆介质，介质所能达到燃烧或爆炸的浓度、温度、燃点和闪点值，以及是否有泄漏点等因素所确定的条件，可分为3类。,DZZ- H型 仪表的防爆等级达到H级，其中，“H”指安全火花型；“”指最小引爆电流小于70mA。 因此， DZZ- H型 仪表可用于氢气、乙炔和二硫化碳等危险场所，在石油、化工等生产过程中得到广泛应用。,DZZ-型 仪表中属于安全火花型防爆仪表的有： 差压变送器，温度(毫伏)变送器、电气转换器、电 阀门和安全栅。,5、安全火花防爆（本安型）,（1）一般概念 安全火花：其能量不足以构成其周围可燃性介质点火源的“火花”。

6、 安全火花仪表：在正常状态或事故状态下，所产生的火花均为安全火花的仪表。这类仪表又称为本质安全防爆仪表,传统的防爆仪表： 充油型、充气型、隔爆型 把可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸性气体隔离开来。 本安型防爆仪表：限制火花能量,（2）安全火花防爆系统的构成,采用安全火花防爆仪表只能保证现场仪表不发生危险火花，但对控制室引来的电源线是否安全不能保证。所以在仪表器种中增加了防爆栅（安全栅），又叫安全保持器。,安全火花防爆系统的基本结构,防爆栅的类型,电阻式：利用电阻的限流作用，把流入危险场所的能量限制在临界值以下，从而达到安全火花防爆的目的。 齐纳式：基于齐纳二极管反向击穿性能而工作 隔离式：

7、中继放大器式 光电隔离式 变压器隔离式,（3）安全火花防爆系统的充要条件,在危险现场使用的仪表必须是安全火花型的； 现场仪表与非危险场所(包括控制室)之间的电路连接必须经过防爆栅。 只有这样，才能保证事故状况下，现场仪表自身不产生危险火花，从危险现场以外也不引入危险火花。,电气设备的使用环境是非常复杂的，很可能被安装在有水或潮湿的环境、有腐蚀性气体的环境、有粉尘的环境、有异物进入或有人体可能接近带电和转动部分的环境条件中使用，这就必须对电气设备的外壳采取加保护罩、过滤网、密封结构等相应的措施和防护形式，防止恶劣环境对电气设备造成损坏和影响，同时也防止电气设备对周围的生命造成危害。,4-2 防护

8、IP,仪表壳体防护等级 作为应用于易爆危险区的仪表，对其外壳的保护等级亦应作出规定，赋予一定的代码，即IP等级号。,国标 IEC144规定的壳体保护等级由一个对应其抗外界物体冲击与穿刺能力及防水能力的代码表示。 例如：本安型仪表测量电路板不应从其壳体中取出，否则会违反IP40所提出的最低要求。保护等级由两位数字组成，在其前加上IP字样。,IP1 2 第一位数字 第二位数字 抗外界物体冲刺能力 防水能力 0无抗冲穿能力 0无防水能力 1外界物体尺寸大于50mm（特大） 1水自落下滴 2外界物体尺寸大于120mm（中） 2水滴入角度为-15 3外界物体尺寸大于2.5mm（小） 3水以60角度喷射 4颗粒状外界物体，粒度大于1mm 4从各方面喷射 5危险性尘埃 5 50升/分的水束 6穿透性尘埃（仅适用于特殊壳体） 6 100升/分的水束 7以1米/分的速度浸入水中 8 以预先商定的方式浸入水中,4-3防爆与防护,1、 区别,防爆：电气设备必须满足所使用的环境对电气设备本身的安全技术要求，是对环境的保护。 防护：电气设备本身为防止所使用的环境对电气设备产生危害的安全技术要求，是电气设备本身的保护。,2、对环境的要求 单纯的防护型电气设备一般完全不具备防爆性能，因此只能在非防爆区域，根据现场的使用环境，选择适当的防护等级进行使