仪表防护和防爆基础知识培训资料综述

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1、仪表防爆防护基础知识 艾默生过程控制有限公司,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

2、 机 构 检 查 与 测 试 。,危 险 区 域,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 .,

3、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

4、 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

5、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

6、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 ： Ex ia IIC T4 (Tamb = 70 C) CENELEC 认 证 可 容 易 地

7、 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 , D T4 本 节 其 余 内 容 将 提 供 给 你 需

8、 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 。,KEMA ATEXT 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

9、 。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

10、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 (Ex d) 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

11、 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 (Ex n) 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

12、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 (Ex i),本 质 安 全 (Ex i) 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

13、 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

14、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 (Ex e) 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

15、 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 EE

16、x (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 ： I1 EEx ia IIC T4 (Tamb = 50 C 至 60 C) 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 。 E7 Ex d ia IIC T6 (Tamb = 40 C) 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