隨著工業化水平的發展，企業自動化的程度也在逐步提高。生產中對各種儀器儀表的依賴性也是越來越強。在化工生產過程中，存在大量的甲烷、丙烷、氫等易燃易爆氣體，在這樣的危險區內，儀器儀表的使用就要更加小心，儀表內部元件產生大量熱量，容易導致氣體著火，甚至出現爆炸現象。所以要充分認識到儀表防爆的重要性，在危險區內規范的使用儀表儀器。同時要從根源出發，在化工儀表的設計上加強防爆設計。下面新澤就對防爆儀器展開討論。

01爆炸產生條件

爆炸是(shi)物質從一種(zhong)狀(zhuang)態，經過物理(li)或化(hua)學(xue)變化(hua)，突然變成另一種(zhong)狀(zhuang)態，并放出巨(ju)大(da)的能(neng)量。急劇速度釋(shi)放的能(neng)量，將(jiang)使周圍(wei)的物體遭受到猛烈(lie)的沖(chong)擊和破(po)壞。

產(chan)生爆炸(zha)必(bi)須具備的(de)三個條件：

① 爆炸(zha)性(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)：能(neng)與氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)（空氣(qi)(qi)(qi)）反應的物(wu)質(zhi)(zhi)，包(bao)括(kuo)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)、液體(ti)(ti)和固體(ti)(ti)。很(hen)多生產場(chang)所都(dou)會(hui)產生某些可(ke)燃易爆物(wu)質(zhi)(zhi)。如，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)氫氣(qi)(qi)(qi)，乙炔，甲(jia)烷等(deng)；液體(ti)(ti)酒精(jing)，汽(qi)油；固體(ti)(ti)粉塵(chen)，纖維粉塵(chen)等(deng)。

② 氧氣(qi)(qi)（空氣(qi)(qi)）：空氣(qi)(qi)中的氧氣(qi)(qi)是無處不在的。

③ 點燃(ran)源：包括(kuo)明火(huo)、電(dian)氣火(huo)花、機械火(huo)花、靜電(dian)火(huo)花、高溫、化(hua)學反應、光能(neng)等。在生產過程(cheng)中(zhong)大量使(shi)用(yong)電(dian)氣儀(yi)表，各種磨(mo)擦的電(dian)火(huo)花，機械磨(mo)損火(huo)花、靜電(dian)火(huo)花、高溫等不(bu)可避免，尤其當儀(yi)表、電(dian)氣發生故障時。

客觀上很(hen)多工業現場滿足爆(bao)炸(zha)(zha)條(tiao)件。當爆(bao)炸(zha)(zha)性物質與(yu)氧(yang)氣的(de)混(hun)合濃度處于爆(bao)炸(zha)(zha)極(ji)限(xian)范圍內時(shi)，若存(cun)在爆(bao)炸(zha)(zha)源(yuan)，將會(hui)發生爆(bao)炸(zha)(zha)。因此采取防(fang)爆(bao)就(jiu)顯得很(hen)必(bi)(bi)要(yao)了。防(fang)止爆(bao)炸(zha)(zha)的(de)產生必(bi)(bi)從三個(ge)必(bi)(bi)要(yao)條(tiao)件來考慮，限(xian)制了其(qi)中的(de)一個(ge)必(bi)(bi)要(yao)條(tiao)件，就(jiu)限(xian)制了爆(bao)炸(zha)(zha)的(de)產生。

02儀表(biao)防爆原理(li)及應用

安全生產是化工企業實現經濟(ji)發展的(de)(de)前提。在化工生產過程中，某些(xie)(xie)生產場所(suo)存(cun)在著易燃易爆的(de)(de)固體粉(fen)塵、氣(qi)體或(huo)蒸汽，它們與空(kong)氣(qi)混(hun)(hun)合(he)成(cheng)為具有火災或(huo)爆炸危險的(de)(de)混(hun)(hun)合(he)物，使其周(zhou)圍空(kong)間(jian)成(cheng)為具有不(bu)同程度爆炸危險的(de)(de)場所(suo)。安裝(zhuang)在這些(xie)(xie)場所(suo)的(de)(de)檢測儀表和執行器(qi)如果(guo)產生的(de)(de)火花或(huo)熱效(xiao)應能量(liang)能點燃危險混(hun)(hun)合(he)物，則會引起火災或(huo)爆炸 。 

對(dui)爆炸性(xing)區域(yu)的具體劃分

現階段，國際(ji)上對爆(bao)炸(zha)性危險區域(yu)的(de)劃分(fen)基(ji)本可分(fen)為(wei)兩大流(liu)派： 美(mei)國和加(jia)拿(na)大采用(yong)(yong)美(mei)國NEC標(biao)準；中(zhong)國和歐洲國家采用(yong)(yong)國際(ji)電工協會IEC標(biao)準。我國采用(yong)(yong)的(de)GB標(biao)準，也是基(ji)于IEC 標(biao)準而來的(de)。

具體劃分如下：

(1)氣體或蒸汽(qi)爆炸(zha)混合物(wu)的(de)危險區(qu)(qu)域為0區(qu)(qu)、1區(qu)(qu)和(he)2區(qu)(qu)。

 (2)爆炸性粉塵環(huan)境危險分(fen)為10區(qu)和11區(qu)。

10 區：連續出(chu)現或長(chang)時(shi)間存在爆炸粉塵的場(chang)所。

11 區：有時(shi)會(hui)將(jiang)積留下來粉塵(chen)揚起而偶然出現爆炸粉塵(chen)混合(he)物的場所。

我們在設計中，對0 區、1 區、10 區的儀表設備選型要進行防爆考慮。在爆炸性區域內，電動遠傳儀表要選用防爆結構型儀表設備。防爆儀表(biao)在本體(ti)都標有(you)防爆標Ex。Ex 是防爆標記，無(wu)具體(ti)意義。

化工儀表的防爆結構

儀表的(de)防(fang)爆(bao)結構有很多種，包(bao)括@、A、B、1、C、D、EF、EG、H、I防(fang)爆(bao)型(xing)式，其具(ju)體(ti)含義如下：

@ 代表充油(you)型防爆結構；

A 代表正壓型防爆結構(gou)；

B 代表充沙型防爆(bao)結(jie)構；

1代表澆封型(xing)防(fang)爆結構(gou)；

C 代表增(zeng)安型防爆結(jie)構；

D 代表無火(huo)花(hua)型(xing)防(fang)爆結構；

EF、EG 代表本(ben)質安全型防爆結構；

H 代表隔爆；

I 代表特殊型防(fang)爆結構。

在工(gong)業過程中，通常從下述三個方(fang)面著手(shou)對易燃易爆(bao)場合進行處理。

(1)預(yu)防或最(zui)大限(xian)度(du)地(di)降低易燃物(wu)質泄漏(lou)的可能性； 

(2)不用(yong)或盡量(liang)少用(yong)易產生電火(huo)花的電所元(yuan)件； 

(3)采取充(chong)氮氣之類的方法維持(chi)惰(duo)性狀態(tai)。

隔(ge)離(li)型(xing)防爆方法主要用到隔(ge)爆型(xing)儀(yi)(yi)表(biao)。它把能點(dian)燃爆炸混合(he)物的儀(yi)(yi)表(biao)部件封閉在一個外(wai)殼內，該外(wai)殼特別堅固，能承受內部爆炸性混合(he)物的爆炸壓力，并且阻止向殼外(wai)的爆炸性混合(he)物傳爆。

隔爆(bao)型儀表-氣(qi)體(ti)分析儀

這就是說隔(ge)(ge)爆(bao)(bao)型儀(yi)表(biao)的殼體(ti)內部(bu)可能(neng)可能(neng)發生爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)，但不會傳到殼體(ti)外，因此這種儀(yi)表(biao)的各個部(bu)件的結合面(mian)，如(ru)儀(yi)表(biao)蓋(gai)的螺紋圈數，螺紋圈數以(yi)及導線口等都有嚴格的防爆(bao)(bao)要(yao)(yao)(yao)求。隔(ge)(ge)爆(bao)(bao)型儀(yi)表(biao)較笨重(zhong)，不需(xu)要(yao)(yao)(yao)如(ru)安安全柵之類的關聯設備。在(zai)(zai)打(da)開表(biao)蓋(gai)前(qian)，需(xu)要(yao)(yao)(yao)把電源(yuan)關掉，否(fou)則萬一產生火花，便會暴露在(zai)(zai)大氣中，產生爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)。 

正(zheng)(zheng)壓防爆方(fang)法主(zhu)要是將儀(yi)表(biao)(biao)安(an)(an)裝(zhuang)在一個(ge)密封的(de)箱體(ti)內(nei)，充(chong)滿不含易燃(ran)氣體(ti)的(de)潔(jie)凈氣體(ti)或惰性(xing)氣體(ti)，并(bing)(bing)保持箱內(nei)氣壓略高(gao)于箱外氣壓。增安(an)(an)型(xing)儀(yi)表(biao)(biao)在正(zheng)(zheng)常(chang)運行條件下(xia)不會點燃(ran)爆炸混合(he)物，并(bing)(bing)在結構上采取(qu)如密封等(deng)措施，提高(gao)其(qi)安(an)(an)全程度，以避免在正(zheng)(zheng)常(chang)和(he)規定(ding)的(de)過(guo)載條件下(xia)出現(xian)點燃(ran)現(xian)象的(de)儀(yi)表(biao)(biao)設備。 

本(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)(an)全(quan)型防(fang)爆(bao)方法(fa)要用(yong)到(dao)本(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)(an)全(quan)型儀(yi)表，又叫安(an)(an)全(quan)火花型儀(yi)表。它的(de)(de)(de)特點是(shi)儀(yi)表在(zai)正常狀(zhuang)態(tai)下(xia)和(he)故障狀(zhuang)態(tai)下(xia)，電路(lu)、系(xi)統產生的(de)(de)(de)火花和(he)達到(dao)的(de)(de)(de)溫度都(dou)不會引燃爆(bao)炸性混合(he)物。本(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)(an)全(quan)型儀(yi)表的(de)(de)(de)防(fang)爆(bao)，不是(shi)采用(yong)通風(feng)、充氣、充油、隔爆(bao)等(deng)外部措施實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)，而(er)是(shi)由電路(lu)本(ben)(ben)身實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)，因而(er)是(shi)本(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)(an)全(quan)的(de)(de)(de)。本(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)(an)全(quan)防(fang)爆(bao)系(xi)統，他(ta)不僅在(zai)危險場所(suo)使(shi)用(yong)本(ben)(ben)安(an)(an)儀(yi)表，而(er)且在(zai)控(kong)制(zhi)室儀(yi)表與危險場所(suo)以表之間設置了安(an)(an)全(quan)柵(zha)，這樣構成(cheng)的(de)(de)(de)系(xi)統就能實(shi)現(xian)本(ben)(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)(an)全(quan)防(fang)爆(bao)的(de)(de)(de)要求。

本(ben)質安全(quan)型儀表(biao)(biao)適用于一切危險場所(suo)和(he)一切爆(bao)炸性(xing)氣體(ti)、蒸(zheng)汽混合物，可以在通電(dian)的(de)情況下進行維修(xiu)和(he)整理。本(ben)安儀表(biao)(biao)有(you)ia和(he)ib兩種。

ia等級：在正常工(gong)作(zuo)(zuo)狀態下，以(yi)及(ji)電路(lu)中存在一(yi)個(ge)或(huo)(huo)兩個(ge)故(gu)障(zhang)時(shi)，均不能點(dian)(dian)燃爆(bao)炸性氣體混合物(wu)。工(gong)作(zuo)(zuo)電流被限(xian)制在100mA以(yi)下正常工(gong)作(zuo)(zuo)時(shi)，安(an)全(quan)(quan)系(xi)數為(wei)(wei)2.0；一(yi)個(ge)故(gu)障(zhang)時(shi)，安(an)全(quan)(quan)系(xi)數為(wei)(wei)1.5；二個(ge)故(gu)障(zhang)時(shi)，安(an)全(quan)(quan)系(xi)數為(wei)(wei)1.0。有火花的觸點(dian)(dian)須(xu)加隔爆(bao)外殼、氣密(mi)外殼或(huo)(huo)加倍提高安(an)全(quan)(quan)系(xi)數。 

ib等級：在正(zheng)(zheng)常工(gong)作(zuo)(zuo)狀態下，以及電路中存在一(yi)個(ge)(ge)故障時，均不能點(dian)燃爆(bao)炸性(xing)氣體混合物， 內部工(gong)作(zuo)(zuo)電流被限制在150mA以下。在正(zheng)(zheng)常工(gong)作(zuo)(zuo)和(he)一(yi)個(ge)(ge)故障時不能點(dian)燃爆(bao)炸性(xing)氣體混合物的(de)電氣設備。正(zheng)(zheng)常工(gong)作(zuo)(zuo)時，安全系數為(wei)(wei)2.0；一(yi)個(ge)(ge)故障時，安全系數為(wei)(wei)1.5。正(zheng)(zheng)常工(gong)作(zuo)(zuo)時，有火花的(de)觸點(dian)須加(jia)隔爆(bao)外殼(ke)或氣密外殼(ke)保護，并且有故障自顯示的(de)措(cuo)施，一(yi)個(ge)(ge)故障時安全系數為(wei)(wei)1.0。 

儀表應用在爆炸危險場所(suo)具體(ti)要求

一(yi)般說來，可(ke)根據以下幾(ji)點來選擇(ze)。

首(shou)先(xian)可根據儀表(biao)安裝、使用場所(suo)的危險區(qu)域(yu)來選(xuan)擇儀表(biao)的防爆型式：

0區(qu)：只能選(xuan)擇ia和(he)S型（指專為0區(qu)設(she)計的）；

1區：可選擇除n型(xing)（無(wu)火花型(xing)）以外的其它儀(yi)表；

2區：所有防(fang)爆型式(shi)儀表均可選擇(ze)。

在爆炸危(wei)險場所使用儀(yi)表和安(an)(an)裝(zhuang)材料如接線盒(he)、分線盒(he)、端子箱等，必須具有經(jing)國家授權機構(gou)簽發的防爆合格證，安(an)(an)裝(zhuang)前應(ying)檢查其規格、型(xing)號是否(fou)符(fu)合設計要求，其外部應(ying)無損傷、裂紋。

正壓防爆的儀表箱內部裝非(fei)防爆型及其它儀(yi)表(biao)(biao)及其它電(dian)氣設備，儀(yi)表(biao)(biao)箱的通(tong)風管必須暢通(tong)，送電(dian)前，應通(tong)入箱體(ti)5倍以上氣體(ti)置換(huan)。

爆炸危險場所(suo)1區內的儀表配線(xian)(xian)，必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)在(zai)萬一發生接地、短路、斷線(xian)(xian)等(deng)事故時，也不致形成(cheng)點火源。因(yin)而電纜、電線(xian)(xian)必(bi)須(xu)穿(chuan)管(guan)(guan)敷設，采用耐壓防爆的金(jin)屬管(guan)(guan)，穿(chuan)線(xian)(xian)保(bao)護(hu)管(guan)(guan)之(zhi)間(jian)以及保(bao)護(hu)管(guan)(guan)與接線(xian)(xian)盒、分線(xian)(xian)箱均應采用圓柱管(guan)(guan)螺紋(wen)連(lian)接，螺紋(wen)有(you)效嚙合部(bu)分應在(zai)5-6扣以上。需撓性連(lian)接時應采用腦型(xing)連(lian)接管(guan)(guan)。

2區(qu)儀(yi)表(biao)配線(xian)，一(yi)般也應(ying)穿管(guan)，但只是(shi)為了保(bao)護(hu)電纜(lan)、電線(xian)的絕緣層不受外傷。匯線(xian)槽、電纜(lan)溝、保(bao)護(hu)管(guan)穿過(guo)不同等級的爆(bao)炸危險場(chang)所分界線(xian)時(shi)，應(ying)采用(yong)密封措施，以防爆(bao)炸性氣體從一(yi)個危險場(chang)所串入另一(yi)個危險場(chang)所。保(bao)護(hu)管(guan)與現場(chang)儀(yi)表(biao)、檢測元(yuan)件(jian)、電氣設備、儀(yi)表(biao)箱、接(jie)線(xian)盒等連(lian)接(jie)時(shi)，應(ying)在(zai)連(lian)接(jie)處0.45m以內安裝隔(ge)爆(bao)密封管(guan)件(jian)，對2in以上(shang)的保(bao)護(hu)管(guan)每隔(ge)15m應(ying)設置(zhi)一(yi)個密封管(guan)件(jian)。