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化工儀表設(shè)計(jì)中的防爆問(wèn)題和預(yù)防措施探究

文檔作者：席桂冬文檔來(lái)源：江蘇省化工設(shè)計(jì)院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月09日
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2016 年1 月
化工儀表設(shè)計(jì)中的防爆問(wèn)題和預(yù)防措施探究
席桂冬(江蘇省化工設(shè)計(jì)院有限公司,江蘇南京210024)
摘要：中國(guó)是能源生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó)，我國(guó)工業(yè)方面主要
的耗能產(chǎn)業(yè)有冶金、化工、電力等等，在這種大的能源消耗的背
景下，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展也一路看好?；瘜W(xué)工業(yè)的安全生產(chǎn)工作
當(dāng)中儀表設(shè)備的防爆設(shè)計(jì)尤其重要。本文主要對(duì)化工儀表的
發(fā)展情況做簡(jiǎn)要的介紹，對(duì)化工儀表存在的安全問(wèn)題進(jìn)行闡
述，對(duì)化工儀表的防爆問(wèn)題和預(yù)防方案做具體的分析和探討，
以供大家參考。
近幾年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處在不斷發(fā)展的狀態(tài)，化學(xué)工業(yè)的發(fā)
展也十分迅速，在我國(guó)的許多行業(yè)當(dāng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，
為了能夠保障化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的安全性，必須要重視化工儀表的
設(shè)計(jì)工作。目前化工儀表的防爆問(wèn)題尤其突出，防爆型儀表的
防爆效果也是十分明顯的，所以要想有效的提升系統(tǒng)的安全
性，就需要提高化工儀表設(shè)計(jì)的防爆性能。我們普遍采用的都
是將可能產(chǎn)生電火花的電子電路以及接線和儀表傳感裝置統(tǒng)
一的都放入到防爆的保護(hù)殼當(dāng)中。本文就將對(duì)防爆裝置的設(shè)
計(jì)進(jìn)行介紹，對(duì)防爆裝置存在的問(wèn)題以及預(yù)防的措施進(jìn)行
敘述。
1 化工儀表的現(xiàn)狀簡(jiǎn)介
科技的不斷發(fā)展使得工業(yè)逐漸進(jìn)入了自動(dòng)化的階段，人們
也逐漸的意識(shí)到自動(dòng)化行業(yè)與社會(huì)公眾安全的重要性，這就促
進(jìn)了我國(guó)儀表儀器行業(yè)的發(fā)展，使得各個(gè)行業(yè)儀表的應(yīng)用逐漸
的普及。結(jié)合社會(huì)發(fā)展的需求，我國(guó)的儀表行業(yè)不斷的進(jìn)行改
進(jìn)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)越來(lái)越具有創(chuàng)新性，產(chǎn)品的質(zhì)量也普遍提高，服
務(wù)也越來(lái)越人性化。但是化工儀表的防爆設(shè)計(jì)仍然存在著一
些問(wèn)題有待進(jìn)一步的探究和解決。
2 爆炸性區(qū)域以及防爆型儀表的劃分
2.1 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的爆炸性區(qū)域的劃分
目前我國(guó)對(duì)于化工防爆型區(qū)域的劃分制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，我們使用阿拉伯?dāng)?shù)字0、1、2來(lái)區(qū)分
代表著不同危險(xiǎn)程度的具有爆炸性危險(xiǎn)氣體的區(qū)域；用阿拉伯
數(shù)字10、11來(lái)對(duì)危險(xiǎn)性程度不同的粉塵性危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行區(qū)分
[1]。這其中阿拉伯?dāng)?shù)字0代表的是危險(xiǎn)性系數(shù)最高的區(qū)域，在儀
器儀表正常進(jìn)行工作時(shí)，0區(qū)域的環(huán)境當(dāng)中容易產(chǎn)生具有連續(xù)
或者長(zhǎng)期存在的危險(xiǎn)性混合氣體。在阿拉伯?dāng)?shù)1的區(qū)域，危險(xiǎn)
性系數(shù)僅僅次于0區(qū)域的危險(xiǎn)系數(shù)，在數(shù)字為1的區(qū)域，通常存
在的是爆炸性氣體混合物，這與0區(qū)域也是相同的。在阿拉伯
數(shù)字為2的區(qū)域，是所有氣體危險(xiǎn)型區(qū)域當(dāng)中危險(xiǎn)系數(shù)最低的，
在正常的運(yùn)行情況下，數(shù)字2區(qū)域基本上不存在或者是短期的
存在危險(xiǎn)性的混合型氣體。
在粉塵型危險(xiǎn)區(qū)域劃分的標(biāo)準(zhǔn)也是在正常的條件下，產(chǎn)生
粉塵的時(shí)間的長(zhǎng)短決定的。我們所說(shuō)的數(shù)字為10的區(qū)域，是指
在正常的環(huán)境和條件下，長(zhǎng)期的存在具有爆炸性的粉塵，而相
對(duì)的數(shù)字11的區(qū)域就是在正常的環(huán)境和條件下偶爾或者不長(zhǎng)
存在爆炸性粉塵的存在。
綜上所述在數(shù)字為0、1、10的區(qū)域是最易發(fā)生爆炸性危險(xiǎn)
的區(qū)域，所以處在該三處的化學(xué)儀表需要采用防爆型的設(shè)計(jì)，
在進(jìn)行使用了防爆型儀表的表面還應(yīng)該做出防爆的標(biāo)記，從而
方便后續(xù)的儀表檢查。
2.2 防爆型化工儀表的劃分
根據(jù)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)防爆型的化工儀表也是有相應(yīng)的區(qū)
分的，主要分為以下的幾類，分別是隔爆型、充油型、正壓型、安
全型、充砂型、無(wú)火花型以及特殊型[2]。在化學(xué)化工的領(lǐng)域當(dāng)中
對(duì)于爆炸性物質(zhì)的區(qū)分也是十分清楚的，根據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)爆炸
性物質(zhì)的危險(xiǎn)性能分為三大類，我們采用的是羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ來(lái)進(jìn)行表示。甲烷是Ⅰ類爆炸性物質(zhì)的主要成分；而在Ⅱ類
爆炸性物質(zhì)當(dāng)中，主要的成分就是爆炸性的氣體；而Ⅲ類爆炸
性物質(zhì)的主要成分就是爆炸性的粉塵一級(jí)細(xì)小的纖維。在三
類的爆炸性物質(zhì)當(dāng)中第Ⅱ類又可以細(xì)化為三個(gè)不同的等級(jí)。
分別是Ⅱ類A級(jí)、Ⅱ類B級(jí)和Ⅱ類C級(jí)。在A級(jí)當(dāng)中的主要成
分為甲烷、乙醇和汽油；在B級(jí)當(dāng)中主要含有的成分是乙炔以及
硫化氫氣體，包括城市所用的煤氣；C級(jí)當(dāng)中組要含有的是乙炔
和氫氣兩種氣體。在不同的級(jí)別當(dāng)中又可以向下繼續(xù)細(xì)分為
T1-T6六個(gè)不同的等級(jí)，而這六級(jí)主要是根據(jù)不同爆炸性物質(zhì)
的自燃溫度來(lái)進(jìn)行劃分的。在T1-T6當(dāng)中許可的溫度逐漸降
低，T1級(jí)別的允許溫度是在450℃；T2級(jí)別允許的溫度是300℃；
T3級(jí)別的允許溫度是200℃；T4級(jí)別的允許溫度是135℃；T5級(jí)
別允許的溫度為100℃；而T6級(jí)別允許的溫度僅為85℃[3]。所以
在進(jìn)行防爆化工儀表設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合度方面因素和條件進(jìn)行
設(shè)計(jì)，從而保證儀表的安全性和可行性。
3 防爆型化工儀表的選擇
在進(jìn)行化工儀表的選擇時(shí)，需要遵循多個(gè)條件。第一就是
要在選擇儀表時(shí)度儀表使用的場(chǎng)所進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域的劃分，根據(jù)
上文所述的劃分依據(jù)來(lái)選擇最終防爆型儀表的類型。在上文
表述中我們知道，0、1與10號(hào)區(qū)域?yàn)槲ｋU(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較高的區(qū)
域，所以在進(jìn)行防爆型儀表的選擇時(shí)更應(yīng)該慎之又慎。第二就
是要著重的對(duì)氣體引燃的溫度進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際的控溫需求
風(fēng)險(xiǎn)控制
205
2016 年1 月
圖1-4 下?lián)P子黃橋地區(qū)儲(chǔ)層裂縫發(fā)育有利條帶圖
參考文獻(xiàn)：
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(上接第204 頁(yè))
進(jìn)行防爆型儀表的選擇。要能夠保證所選擇的易爆的表面溫
度即使是達(dá)到最大值也要低于該處氣體引爆的最低值，這樣就
能夠?qū)踩蕴岣?，有利于產(chǎn)業(yè)的平穩(wěn)安全運(yùn)作。第三就是要
根據(jù)設(shè)備的類別進(jìn)行型號(hào)的選擇，一般防爆的形式為e、m、o、p、
q五種類型。
在化工領(lǐng)域使用的最為廣泛的儀表是本質(zhì)安全型儀表和
隔爆型儀表[4]。本質(zhì)安全型儀表俗稱安全火花型儀表，電路產(chǎn)
生的火花和系統(tǒng)的溫度，無(wú)論在什么樣的狀況下都不會(huì)促使爆
炸性氣體混合物的爆炸。在進(jìn)行本質(zhì)安全型儀表的設(shè)計(jì)時(shí)，主
要的手段就是對(duì)電流和電壓進(jìn)行控制，對(duì)電氣進(jìn)行隔離處理，
然后再減少電容和電感，進(jìn)行接地保護(hù)，做完這一些列的保護(hù)
就可以最大限度的降低非安全火花的產(chǎn)生。本質(zhì)安全型儀表
的適用范圍是非常廣泛的，在大多數(shù)的儀表環(huán)境當(dāng)中不需要考
慮爆炸性氣體的成分。而隔爆型的儀表俗稱耐壓防爆儀。它
是利用外殼來(lái)承受能夠點(diǎn)燃爆炸的混合物的沖擊力，進(jìn)而阻止
爆炸范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。所以相對(duì)于本質(zhì)安全型的儀表來(lái)說(shuō)
這類防爆型的儀表對(duì)于外殼的牢固性具有嚴(yán)格的要求。但是
它卻并不適用于含有乙炔和氫氣的環(huán)境當(dāng)中。
4 化工防爆儀表的防爆預(yù)防措施
在我們實(shí)際的工廠投產(chǎn)當(dāng)中，要想有效的實(shí)現(xiàn)儀表的防爆
工作，就應(yīng)當(dāng)盡力的提高化工行業(yè)的整體安全系數(shù)。所以在進(jìn)
行儀表的設(shè)計(jì)當(dāng)中，優(yōu)選的是隔爆型的儀表，因?yàn)樗钅軌蝾A(yù)
防爆炸問(wèn)題的發(fā)生。另外我們還可以將產(chǎn)生火花的電路以及
接線等等，都設(shè)計(jì)在外殼當(dāng)中，即使內(nèi)部發(fā)生了爆炸也不會(huì)對(duì)
外圍造成過(guò)于嚴(yán)重的影響，使外部依然保持在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)
當(dāng)中。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)上述的分析，我們了解到科技的發(fā)展為安全性能提
出了更高的要求，在保證人員以及設(shè)備安全的基礎(chǔ)上我們還需
要保證產(chǎn)量的提高，從而促進(jìn)我國(guó)化工領(lǐng)域的安全性能的提
高。我們應(yīng)該明確在進(jìn)行化工儀表的防爆設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)該充分
利用現(xiàn)代高新的科技成果，實(shí)現(xiàn)防爆儀表設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新。還
需要統(tǒng)籌兼顧，重視儀表設(shè)計(jì)的實(shí)際可操作性以及儀表其他性
能的高效性。
參考文獻(xiàn)：
[1]李世釗,吳元元.化工儀表設(shè)計(jì)中的防爆問(wèn)題分析和預(yù)防
方案[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2014,(17):244-244.
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東工業(yè)技術(shù),2015,(5):165-165.
[3]林曉輝.化工儀表設(shè)計(jì)中關(guān)于防爆的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)
量：學(xué)術(shù)觀察,2011,(12):42-42.
[4]程普,劉慧敏,馬少麗等.化工生產(chǎn)中隔爆儀表設(shè)備安裝進(jìn)
線電纜處理[J].化工自動(dòng)化及儀表,2012,39(11):1533-1535.
作者簡(jiǎn)介:席桂冬（1984-），男，江蘇鹽城大豐人，職稱：工程師
（化工），學(xué)歷：大學(xué)本科;研究方向：化工自動(dòng)化。
風(fēng)險(xiǎn)控制
206

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