过程控制仪表与系统的防爆措施分析

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摘要：随着我国经济的发展，工业自动化进程也加快了脚步，尤其是现代仪表制造技术和质量的不断提升，工业自动化很有效提高了过程控制仪表与系统的安全性能。然而因为控制仪表与系统自身性能方面等存在某些缺陷，或者使用环境与操作流程不合理，都有可能造成其发生爆炸危险的可能性，进而容易造成较大规模的经济损失和人员伤亡。本文就从专业技术的角度出发，简要分析了过程控制仪表与系统的防爆措施。

关键词：控制仪表；系统；防爆措施

中图分类号： U173.5 文献标识码： A 文章编号：

近几年来，我国的化工生产经常会出现控制仪表和系统爆炸的安全事故，其原因是多方面的。所以过程控制仪表与系统的管理和维护一定要引起化工企业的高度重视，并且要采取有效的防爆措施，来进一步提升它的安全性和稳定性。化工企业在过程控制仪表与系统防爆措施的制定以及实施过程中，设备管理人员不但要了解其基本结构、工作原理、性能等等常规知识，而且要熟悉其生产过程控制的每一具体环节和具体步骤，这样有助于防爆措施的科学制定和严格执行。

过程控制仪表与装置的分类

电动控制仪表采用24V DC或220VAC供电，其传输信号为电信号（电流、电压或数字），电动控制仪表具有能源获取方便、信号传输和处理容易、便于实现集中显示和操作等特点，目前在工业生产过程控制中应用了最为广泛。气动控制仪表以140kPa的压缩空气为能源，其传输信号为20kPa～100kPa的气压信号，气动控制仪表具有结构简单、性能稳定、可靠性高、易于维护、安全防爆等特点，特别适用于石油、化工等有爆炸危险的场所。过程控制仪表与装置可大体分为(1)其按能源形式分类，(2)其按信号类型分类，可以分为模拟式和数字式的两种哦个类型(3)其按结构形式分类，可以分为单元组合式控制仪表、基地式控制仪表、集散型计算机控制系统和现场总线系统。

2、过程控制仪表与系统防爆措施的原因

在有些生产现场存在各种易燃、易爆气体（化工、炼油等生产现场）。将其安装在危险场所的仪表如果产生火花，这样很容易引起爆炸，所以我们应当必须具有防爆性能。

3、防爆仪表的合理选用

目前，在国内化工及仪表市场中的防爆仪表品种较多，不同防爆仪表在规格、性能、质量、用途、安全性、价格等方面存在一定的差异，化工企业在选用时一定要坚持合理的原则，并且加强对于产品类别和性能的严格区分。简单地说防爆仪表的选用要考虑以下三方面的因素：1）防爆仪表本身防爆标志级别；2）用户按生产现场具体要求选择相应级别的防爆仪表；3）防爆仪炭现场布线的选择。限于文章篇幅，这里仅叙述前面两部分的选用标准。

3.1 防爆仪表危险区域的划分

危险区域的划分是正确选择防爆仪表的前提，按照我国现行国家标准及有关规程，爆炸危险场所是按其爆炸性物质出现频度、持续时间以及危险程度从而划分为不同危险等级的区域。其中0级区域是指在正常情况下，爆炸性气体混合物连续地，短时间频繁地出现或长时间存在的场所；1 级区域是指在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所：2 级区域是指在正常情况下，爆炸性气体混合物不能出现，仅在不正常情况下偶尔短时间出现的场所。

3.2 按危险区域选定相应的防爆仪表

3.2.1必须根据火焰传爆间隙和最小点燃电流比等因素决定的爆炸性气体的分类来选择相应级别的防爆仪表，如甲烷为ⅡA 级，氢气为ⅡC 级。

3.2.2必须根据点燃温度所决定的爆炸性气体的组别来选择相应温度组别的防爆仪表，如乙炔为 T2 温度组别，石汕为 T3 温度组别。

4、过程控制仪表与系统的防爆措施

目前，在国内化工业的生产过程中，对于过程控制仪表与系统防爆措施的研究具有重要的意义，而且直接关系到企业的安全生产与工人生命安全等重大问题。本文仅结合笔者多年工作经验，简要分析了过程控制仪表与系统的下列防爆措施：

4.1 隔爆型防爆仪表

采用隔爆型防爆措施的仪表称隔爆型防爆仪表， 主要是将仪表安装在一个密封的箱体内，充满不含易燃气体的洁净气体或惰性气体，并保持箱内气压略高于箱外气压。隔爆型防爆措施的特点是仪表的电路和接线端子全部置于防爆壳体内，其表壳强度足够大。

4.2 本质安全型防爆仪表

采用本质安全型防爆措施的仪表称本质安全型防爆仪表，也称安全火化型防爆仪表。本质安全型仪表的防爆，不是通过采用充气、通风、充油、隔爆等外部措施实现的，而是由电路本身实现的，因而是本质安全的。本质安全型防爆措施适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸汽混合物，并可以在通电的情况下进行维修和整理。 但是它不能单独使用必须和本安关联设备、外部配线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能。采用本质安全型防爆措施的控制仪表与系统， 在正常状态下或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不会引起规定的易爆性气体混合物爆炸。 正常状态指在设计规定条件下的工作状态， 故障状态指电路中非保护性元件损坏或产生断路、短路、接地及电源故障等情况。 对构成系统的现场设备、 安全栅必须经过国家授权认证机构防爆认证， 同时也需要认证机构签发的本安仪表和安全栅的联合取证确认该本安回路的安全性。 现场设备为简单设备时无需本安认证， 即可与已取得本安认证的安全栅配合构成本安防爆回路。简单设备是指热电阻、触点开关热电偶、发光二极管以及桥路等，设备中不含储能元件。

4.3 防热与防振措施

在过程控制仪表与系统的安装时，要注意选择能适合于某温度的仪表及布线材料，如果布线会受到仪表自身发热的影响，则需采取远离或隔离措施； 在受热后易变形的构件上安装电线管和保护管时，根据需要可加装挠性连接管；使用水冷式仪表装置时，考虑冻结引起的故障和停用时的措施。另外，在振动激烈的场所，尽量采用电缆布线，在金属管布线的连接处加装挠性连接管，在易受振动的地方的螺旋夹处，用弹簧垫圈和双螺母防止松动。

4.4 控制系统的防爆措施

要使整个过程控制仪表与系统的防爆性能符合安全火花防爆要求，那么必须要满足两个条件：1）在危险场所使用安全火花型防爆仪表；2）在控制室仪表弓危险场所仪表之间设置安全栅。由安全栅通向现场仪表的信导线，具有一定的分布电容和分布电感，因而储存了一定的能量。为了限制它们的储能，确保整个回路的安全火花性能，对信号线的分布电容和分布电感有一定的限制，其限制值可参阅安全栅的具体现定。

5．结束语

在我国全面构建和谐社会的背景下， 加强安全生产的管理具有重要的意义。 本文仅从专业技术角度出发研究了过程控制仪表与系统的防爆措施， 但是很多内容仍然停留于表面层次，对于其中存在的弊端和问题，需要设备管理人员在工作实践中不断去充实和完善。另外，在现代化工生产中，设备管理与操作人员一定要提高自身的安全意识， 并且严格按照规范的流程进行操作， 进而才能保障过程控制仪表与系统的防爆措施真正发挥应有的意义和作用。在危险场所使用防爆电气产品是否能够确保防爆安全，不仅有赖于设计制造和检验部门提供高防爆安全性的产品，并且也有赖于产品用户部门的安全使用性能质量再好的防爆电气产品如果使用不当。这样不仅不能起到防爆作用，甚至也有可能成为危及安全的可怕杀手。防爆电气产品的安全使用和防爆电气产品安全性能质量具有同等重要的地位防爆电气产品。，

参考文献：

[1]刘巨良.过程控制仪表[M].北京： 化工出版社，2003：59-63.

[2]吴勤勤.电动控制仪表及装置[M].北京：化工出版社，2001：159-173.

[3]刘国成. 过程控制在火电厂的应用发展 [J]自动化与仪器仪表. 天律, 2001. 4