Problemas de protección contra explosiones de instrumentos

Los instrumentos son ampliamente utilizados en los departamentos de producción industrial, como petróleo, industria química, carbón, metalurgia y materiales de construcción, y hay muchos procesos de producción que se llevan a cabo en entornos con gases inflamables y explosivos o polvo, y los accidentes que ponen en peligro vidas y equipos pueden ocurrir en cualquier momento, por lo que se deben presentar requisitos a Prueba de explosiones para todos los instrumentos eléctricos. En cierto sentido, si el problema de la protección contra explosiones se puede resolver también es la clave para que los instrumentos eléctricos reemplacen a los instrumentos neumáticos para lugares peligrosos.

La investigación de la tecnología a prueba de explosiones se prestó atención por primera vez en las minas de carbón, principalmente a la protección contra explosiones de equipos eléctricos subterráneos, y luego se desarrolló gradualmente a la protección contra explosiones de instrumentos automatizados utilizados en diversos lugares inflamables y explosivos. En consecuencia, se han formulado normas pertinentes en el país y en el extranjero. La norma nacional de China "requisitos generales para equipos eléctricos para entornos de gas explosivo" (gb 3836.1-2000) se formula para todos los equipos eléctricos aplicados en lugares inflamables y explosivos, incluidos los instrumentos automatizados.

La industria de fabricación de equipos eléctricos en el país y en el extranjero no tiene más que adoptar dos formas en el diseño a prueba de explosiones._:Una es aislar estructuralmente el circuito del entorno circundante con medidas de aislamiento, de modo que el calor generado por el funcionamiento normal del circuito y las chispas eléctricas y las altas temperaturas formadas en el Estado de falla se limiten a la carcasa cerrada sin encender gases inflamables y explosivos externos; Otra vía es limitar la energía del circuito para que la chispa generada por el circuito no sea suficiente para encender gases inflamables y explosivos, ya sea en condiciones normales de funcionamiento o en condiciones de falla como cortocircuitos o cortes de energía, y la temperatura que genera no sea suficiente para hacer que los materiales inflamables y explosivos se enciendan espontáneamente.

La primera vía se basa principalmente en la prevención estructural, que puede llamarse "protección estructural contra explosiones"; Esta última vía es excluir fundamentalmente la posibilidad de desastres, y sus medidas son más activas, conocidas como "seguridad intrínseca a prueba de explosiones", conocidas como "seguridad intrínseca a prueba de explosiones".

Las medidas específicas para la protección contra explosiones estructurales son principalmente las siguientes.

(1) uso de una carcasa estricta, tornillos que cumplan con los requisitos y juntas de sellado de alta calidad, y uso de una interfaz de sellado de estructura especial en la salida del cable. El material de la carcasa, si es aleación de aluminio, debe tener un contenido limitado de magnesio. Dentro de la carcasa, además de los dispositivos de circuito, debe haber un cierto volumen de espacio para que el gas interno tenga espacio para expandirse.

(2) transportar aire comprimido limpio a la carcasa para que se mantenga una presión positiva en la carcasa y no se pueda entrar gas inflamable y explosivo circundante, evitando así su contacto directo con el circuito. Este método requiere fuentes de aire y tuberías.

(3) cargar el aceite en la carcasa, el circuito está sumergido en el aceite, su calor es llevado por el aceite, las chispas son apagadas por el aceite, y también desempeña un papel en el aislamiento del circuito y el gas circundante. El interruptor de aceite del Circuito de alta tensión apaga el arco con aceite.

(4) llenar la arena de cuarzo en el hueco entre el circuito y la carcasa también sirve para apagar el arco y aislar el calor, y las medidas de llenado de arena se utilizan en los tubos de porcelana de algunas fusibles.

En términos de instrumentos, los instrumentos comúnmente conocidos como "tipo a prueba de explosiones" utilizan la mayoría de las medidas anteriores. En cuanto a las medidas de llenado de aceite, arena y presión positiva, rara vez se utilizan en instrumentos porque no son lo suficientemente convenientes. Los instrumentos a prueba de explosiones relativamente completos no se basan en medidas estructurales a prueba de explosiones, sino en el diseño de circuitos a prueba de explosiones de Seguridad intrínseca para formar instrumentos "de seguridad intrínseca". Los equipos eléctricos y los instrumentos utilizados en lugares inflamables y explosivos no necesariamente requieren un diseño especial a prueba de explosiones. De acuerdo con gb3836.1, los equipos eléctricos con una tensión no superior a 1,2v, una corriente no superior a 0,1a y una energía no superior a 20w o una Potencia no superior a 25 MW están permitidos para su uso directo en el pozo de la mina de carbón neutra en el ambiente de gas explosivo de la fábrica después de ser reconocidos por La unidad de inspección. Algunos sensores y componentes sensibles, como termómetros, resistencias térmicas, baterías fotosensibles, etc., pertenecen a este tipo de equipos eléctricos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que cuando este tipo de componentes simples se utilizan con otros instrumentos, se debe considerar la seguridad de los instrumentos de apoyo. No solo eso, debido a que los instrumentos de apoyo a menudo se instalan lejos de los sensores o elementos sensibles, se debe considerar el impacto de las fallas en los cables de señal y los instrumentos de apoyo en lugares peligrosos.

Se puede ver que no es suficiente considerar la protección contra explosiones del propio instrumento, incluso si el circuito interno del instrumento está diseñado para cumplir con los requisitos de Seguridad intrínseca y protección contra explosiones, solo se puede llamar instrumento de Seguridad intrínseca, y no puede constituir que la gran mayoría de los instrumentos automatizados del sistema de Seguridad intrínseca no estén aislados, Debe haber suministro de energía y líneas de señal para transmitir información. Si estos cables tienen un voltaje más alto o una corriente más grande, son una amenaza para lugares inflamables y explosivos. Incluso si el voltaje y la corriente en el Estado normal son pequeños y no son suficientes para causar un desastre, también se deben considerar las diversas manifestaciones en el Estado de falla. Por ejemplo, aunque el propio termómetro es bastante seguro, sus cables están conectados al transmisor de temperatura, y si el transmisor de temperatura falla, el alto voltaje o la gran corriente se transmitirán al lugar de instalación del termómetro a través del cable. Para evitar accidentes, la fuente de alimentación del transmisor de temperatura debe tomar medidas de aislamiento para evitar la transmisión de alta tensión en modo común y agregar una resistencia de restricción de corriente al cable para evitar una corriente excesiva en caso de cortocircuito. Para los transmisores de presión diferencial, solo utilizando barreras de Seguridad se puede formar un sistema de Seguridad intrínseca.

En resumen, los circuitos de los instrumentos esenciales de Seguridad no pueden encender la mezcla explosiva prescrita en las condiciones de ensayo prescritas, independientemente del efecto térmico y las chispas generadas en condiciones normales de funcionamiento o avería. Aunque el sistema de Seguridad intrínseca debe estar compuesto por instrumentos de Seguridad intrínseca, esto es solo una condición necesaria y no suficiente, y también se deben tomar medidas para evitar que todo tipo de energía externa suficiente para encender una mezcla explosiva entre en lugares peligrosos.