Explosionssicherheit der Messgeräte

Instrumente sind weit verbreitet in Öl, Chemie, Kohle, Metallurgie, Baustoffe und anderen industriellen Produktionssektoren, und es gibt viele Produktionsprozesse, die in einer Umgebung mit brennbaren und explosiven Gasen oder Staub durchgeführt werden, die Unfälle für Personen und Geräte jederzeit gefährden können, müssen alle elektrischen Geräte explosionssichere Anforderungen stellen. In gewisser Hinsicht ist es entscheidend, ob das Problem der Explosionssicherheit gelöst werden kann, und ob elektrische Messgeräte pneumatische Messgeräte für gefährliche Orte ersetzen können.

Die Forschung der Explosionssicherheitstechnik wurde zuerst in den Kohlebergen aufgemerkt, hauptsächlich auf die Explosionssicherheit von elektrischen Geräten unter dem Brunnen gerichtet, die sich dann allmählich zur Explosionssicherheit von Automatisierungsinstrumenten entwickelt, die in verschiedenen brennbaren und explosionsgefährdeten Orten verwendet werden. Im In- und Ausland wurden entsprechende Standards festgelegt. Chinas nationale Norm "Allgemeine Anforderungen an elektrische Ausrüstung für explosive Gase in der Umgebung" (GB 3836.1-2000) wurde für alle elektrischen Ausrüstungen entwickelt, die in brennbaren und explosiven Orten verwendet werden, einschließlich Automatisierungsinstrumente.

Die Herstellung von elektrischen Geräten im In- und Ausland hat nur zwei Wege im explosionssicheren Design_：Erstens ist es strukturell mit Isolationsmaßnahmen, die Schaltung und die Umgebung zu isolieren, so dass die Wärme, die beim normalen Betrieb der Schaltung erzeugt wird, und die elektrischen Funken und die hohen Temperaturen, die sich in einem geschlossenen Gehäuse bilden, nicht brennbare und explosive Gase entzünden; Ein anderer Weg ist es, die Energie des Schaltkreises zu begrenzen, so dass der Schaltkreis, unabhängig davon, ob er im normalen Betrieb oder in einem Ausfallzustand wie Kurzschluss oder Unterbrechung ist, der erzeugte Funke nicht ausreicht, um brennbare Explosivgase zu entzünden, und die erzeugte Temperatur ist nicht ausreichend, um brennbare Explosivgase selbst zu entzünden.

Der erste Weg ist hauptsächlich strukturell geschützt, kann als "strukturelle Explosionssicherheit" bezeichnet werden; Letzterer Weg besteht darin, die Möglichkeit einer Katastrophe grundsätzlich auszuschließen, und seine Maßnahmen sind aktiver, die als "Explosionsschutz" bezeichnet werden, kurz als "Explosionsschutz".

Spezifische Maßnahmen zur Explosionsschutz sind hauptsächlich die folgenden.

(1) mit einem dichten Gehäuse, einem vorgeschriebenen Gewinde und einer qualitativ hochwertigen Dichtungspasse und einer speziell konstruierten Dichtungsschnittstelle an der Leitungsausführung. Gehäusematerialien, wie Aluminiumlegierungen, sollten ihren Magnesiumgehalt begrenzt haben. Außer den Schaltungseinrichtungen sollte das Gehäuse ein gewisses Raumvolumen haben, so dass sich das innere Gas ausdehnt.

(2) Reine Druckluft in das Gehäuse zu transportieren, so dass der positive Druck im Gehäuse aufrechterhalten wird, und das umliegende brennbare und explosive Gas nicht eintritt, um zu verhindern, dass es in direkten Kontakt mit der Schaltung steht. Diese Methode erfordert Gasquellen und Rohrleitungen.

(3) Öl im Gehäuse aufladen, die Schaltung ist in Öl eingetaucht, die Wärme wird vom Öl entfernt, die Funke wird vom Öl gelöscht und spielt auch die Rolle der Isolation der Schaltung und des umliegenden Gases. Der Ölschalter des Hochspannungskreises löscht den Bogen durch Öl aus.

(4) Füllen Sie Quarzsand in der Lücke zwischen der Schaltung und dem Gehäuse, spielt auch die Rolle des Lichtbogens und der Wärmedämmung, und in einigen Porzellenrohren des Schmelzers werden Maßnahmen zur Sandfüllung verwendet.

In Bezug auf die Messgeräte, die in der Regel als "Explosionsschutz" bezeichnet werden, werden die meisten der oben genannten Maßnahmen verwendet. Was die Ölfüllung, Sandfüllung und positive Druckmaßnahmen betrifft, so werden sie nur selten in den Messgeräten verwendet, da sie nicht bequem genug sind. Ein eher perfektes Explosionsschutzgerät basiert nicht auf strukturellen Explosionsschutzmaßnahmen, sondern auf der Konstruktion eines explosionssicheren Schaltkreises, der ein "sicheres" Gerät darstellt. Elektrische Geräte und Messgeräte, die in brennbaren und explosionsgefährdeten Orten verwendet werden, erfordern nicht unbedingt eine spezielle explosionssichere Konstruktion. Gemäß GB3836.1 sind elektrische Geräte mit einer Spannung von nicht mehr als 1,2 V, einem Strom von nicht mehr als 0,1 A und einer Energie von nicht mehr als 20 W oder einer Leistung von nicht mehr als 25 mW nach der Zulassung der Prüfeinheit direkt in der explosiven Gasumgebung der Anlage und unter den Brunnen der Kohlebergwerke zugelassen. Einige Sensoren und empfindliche Komponenten wie Thermoelemente, Wärmewiderstände, Lichtempfindliche Batterien usw. gehören zu diesen elektrischen Geräten. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass bei der Verwendung dieser einfachen Komponenten und anderer Geräte die Sicherheit der Geräte berücksichtigt werden muss. Darüber hinaus sollten die Auswirkungen von Fehlern der Signaldrahtung und der Geräte auf gefährliche Orte berücksichtigt werden, da die Geräte häufig fern von den Sensoren oder empfindlichen Komponenten installiert werden.

Es kann gesehen werden, dass die bloße Berücksichtigung der Explosionssicherheit des Instruments selbst nicht ausreicht, auch wenn die innere Schaltung des Instruments vollständig entworfen ist, um die Anforderungen an Explosionssicherheit zu erfüllen, kann man nur als ein wesentliches Sicherheitsinstrument bezeichnen, das kein wesentliches Sicherheitssystem darstellt, die überwiegende Mehrheit der Automatisierungsinstrumente ist nicht isoliert, Stromversorgung, Signalleitung, die Informationen übertragen muss. Wenn diese Leitungen eine höhere Spannung oder einen größeren Strom aufweisen, sind sie eine Gefahr für brennbare und explosive Orte. Selbst wenn die Spannung und Strom im normalen Zustand klein sind und nicht ausreichend sind, um eine Katastrophe zu verursachen, sollten auch verschiedene Manifestationen im Ausfallzustand berücksichtigt werden. Zum Beispiel ist das Thermoelektroelement selbst zwar ziemlich sicher, aber seine Leitung ist mit dem Temperatursender verbunden, und wenn der Temperatursender ausfällt, wird eine hohe Spannung oder ein großer Strom über die Leitung zum Installationsort des Thermoelektroelements übertragen. Um Unfälle zu verhindern, muss die Stromversorgung des Temperatursenders Isolationsmaßnahmen ergreifen, um die gemeinsame Hochspannungsübertragung zu vermeiden und den Stromwiderstand auf dem Leiter zu begrenzen, um einen zu großen Strom beim Kurzschluss zu vermeiden. Für Differenzdrucksender kann nur das Einsatz von Sicherheitsgustern ein wesentliches Sicherheitssystem darstellen.

Zusammenfassend kann die Schaltung des Natursicherheitsmittels unter den vorgeschriebenen Prüfbedingungen, unabhängig vom normalen Betrieb oder dem Ausfallzustand, keine thermischen Effekte und Funken erzeugen, die die vorgeschriebenen explosiven Gemische entzünden. Natürliche Sicherheitssysteme sollten zwar aus Natursicherheitsmitteln bestehen, aber dies ist nur eine notwendige und nicht ausreichende Bedingung, und Maßnahmen müssen getroffen werden, um zu verhindern, dass Energie aus der Außenwelt, die ausreichend ist, um explosive Gemische zu entzünden, in gefährliche Orte eintritt.