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RTO系统设备如何安全的防爆

2021-05-08  
   在RTO电气系统设计时,企业会考虑多种安全防爆,深知精细化工行业防爆的重要性,所以澳斯意环保工程编辑将由浅入深谈安全防爆该如何去做。
   首先我们要明确一点,在什么情况下会产生爆炸呢?首先爆炸燃烧需要具备可燃物、助燃物、点燃源三要素,三要素缺一不可。

   如何防止爆炸,我们就需要从根本的这三个条件上入手,即:1、避免形成爆炸性的环境2、尽量消除可能的点火源3、如爆炸不可避免,尽量最大程度的降低损失。然而在废气治理行业,VOCs治理设备基本都使用在危险场所,VOCs治理处理装置回收处理的介质也都是易燃易爆的危险气体,所以具备潜在的燃烧爆炸的条件。针对这样的情况,我们只能对预知的危险因素设置屏障,预防点燃源发生(火花和高温),采取的措施是对VOCs治理系统的电气设备、非电设备(动设备)采取防爆安全措施。
防爆设备定义:在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。


防爆等级确定因素
 
   1、为了确定防爆电气设备的应用范围,防爆设备分为三类:
Ⅰ类:煤矿井下电气设备;
Ⅱ类:除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备;
Ⅲ类:除煤矿以外的爆炸性粉尘环境电气设备。

   2、根据气体类别的不同,其中Ⅱ类又分为:
A(典型气体:丙烷)、B(典型气体:乙烯)、C(典型气体:氢气)

   3、爆炸性环境用电气设备按照最高表面温度划分为T1~T6组别:
T1:450℃;T2:300;T3:200℃;T4:135℃;T5:100℃;T6:85℃;
最高表面温度:电气设备在规定范围内的最不利运行条件下工作时,可能引起周围爆炸性环境点燃的电气设备任何部件所达到的最高温度。最高表面温度应低于可燃温度。

   4、根据不同的应用场所选择的防爆技术不同,常用的防爆设备分为:
隔爆型,正压型,浇封型,充油型,充砂型,增安型,本安型,无火花型等。

   那么我们该如何防爆呢?


 

 
   一、防爆型-EX D
   设计依据标准:GB3836.1-2000、GB3836.2-2000

   隔爆型电气设备:具有隔爆外壳的电气设备。

   隔爆外壳:应能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外部周围爆炸性混合物传播。(1区防爆技术)

   原理:允许危险气体进入隔爆外壳,外壳内可能产生爆炸。但要求外壳必须具有足够的强度;且各外壳结合面必须具有足够长的啮合长度和足够小的间隙,以确保内部爆炸不会穿过隔爆结合面而导致外部环境爆炸。隔爆接合面是指为阻止内部爆炸向外壳周围爆炸性气体混合物传播,隔爆外壳各个部件相对表面配合在一起的接合面。

   特性:是间隙防爆技术,依靠间隙、啮合长度来达到降温/熄火效果。

   强度设计:至少参考压力的1.5倍,通常IIB/1MPa, IIC/1.5MPa 。

   二、增安型-EX e
设计依据标准:GB3836.1-2000、GB3836.3-2000

   增安型电气设备:一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的设备结构上,进一步采取措施,提高其安全程度,防止产生危险温度、电弧、火花的可能性的电气设备。
增安型是一种1区防爆技术。“e”为“enhanced”的第一个字母。

   原则:要求设备在正常工作和认可的过载条件下不会产生电火花、电弧和危险温度。
   增安型技术是一种德国技术。原则上可适用于1区场所,但国际间或行业间认可程度略有不同。增安型外壳不要求具有承受内部爆炸的强度,但至少应能承受规定的机械冲击,且具有IP54的外壳防护等级。
其次还要采取:接线端子防松、可靠的结构连接、载流限制、绕组绝缘、温度保护、电气间隙/爬电距离等技术措施。

 
   对于通用接线盒,除满足外壳强度、防护等级、电气间隙和爬电距离外,需通过试验确定允许的最大耗散功率,并保证不超过外壳材料、绝缘部件、温度组别允许的温度。

   典型应用:除接线盒外,还有电磁线圈(阀)、照明灯具、变压器和无刷电机等。自动化仪表通常存在调零/调满度的电位器或选择开关,即认为正常情况下会产生火花,因此一般不设计为Exe。

   三、本质安全型-EX i
设计依据标准:GB3836.1-2000、GB3836.4-2000

   本质安全型电气设备:指其内部的所有电路都是本质安全电路的电气设备,即该电路在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。
本质安全为0区(ia)/1区(ib)防爆技术。“i”为“intrinsic safety”的第一个字母

   特性:是一种以抑制点火源能量为防爆手段的“安全设计”技术。要求设备在正常工作和故障状态下可能产生的电火花和热效应分别小于爆炸性危险气体的最小点燃能量和自燃温度。例如,H2,19uJ, 560℃。
本安技术实际上是一种低功率设计技术。因此它能很好地适用于工业过程自动化仪表。
   基本设计技术措施(电路与结构设计方面)
- 限制电压;
- 限制电流;
- 限制能量(含储能元件:电容和电感);
- 合理选择元器件额度参数、载流导线截面等;
- 结构及电路的分隔措施。

   本安防爆的技术和商务特征
- 制造工艺简单、体积小、重量轻、造价低(开关回路1:4);
- 易于实现较高防爆级别的设计;
- 可带电操作与维护;
- 安全可靠性高;
- 可有效避免人员触电伤亡事故发生;
- 适用范围广;
- 简单设备只需满足通用要求,不需认证即可接入本安防爆系统。

   电气设备类型
1、本安设备 -其内部所有电路都是本质安全电路的电气设备;
2、本安关联设备 – 装有本安电路和非本安电路,且结构使非本安电路不能对本安电路产生不利影响的电气设备。(关联设备一般安装在安全场所)

   本安设备的等级
1、Exia – 在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。本安设备可安装在0区、1区、2区危险场所。本安关联设备可连接到0区、1区、2区危险场所。Exia是0区防爆技术;
2、Exib – 在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。本安设备可安装在1区、2区危险场所。本安关联设备可连接到1区、2区危险场所。

   在设计废气治理系统的防爆性能时,要根据现场的爆炸性环境确定可能发生爆炸的危险区域等级,根据不同的危险区域等级选择相匹配的防爆电气设备,避免安全事故的发生,保证整个废气治理系统安全、稳定的顺利运行。

 
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