正壓防爆柜在自控設(shè)備中的應(yīng)用

張衛(wèi)東

摘要：隨著科技技術(shù)的不斷更新，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的適用范圍更加廣泛。高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也依賴于白控制系統(tǒng)的應(yīng)用。在石油化工等危險(xiǎn)情況下的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備，選擇正壓防爆柜對(duì)控制系統(tǒng)的整體安全性、效率和經(jīng)濟(jì)性有很大作用。正壓防爆柜適用于石化等危險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)，在含有爆炸性氣體的環(huán)境下，大部分自動(dòng)控制應(yīng)用程序都是防爆控制盤等大容量機(jī)器。同時(shí)，如果發(fā)火源、可燃性物質(zhì)、燃燒助劑處于爆炸環(huán)境，正壓防爆柜就會(huì)防止爆炸。所以，基于此本文研究正壓防爆柜在自控設(shè)備中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：正壓防爆柜;自控設(shè)備中;應(yīng)用

引言：

在目前的正壓防爆柜應(yīng)用中，選擇合適的防爆性能是非常重要的。在含有爆炸性氣體的環(huán)境中，自動(dòng)控制的應(yīng)用程序是正壓防爆柜系統(tǒng)，所以更好的完善自控制系統(tǒng)也是很重要的。此外，正壓防爆柜的技術(shù)適用于各種爆炸性氣體和粉塵等危險(xiǎn)場(chǎng)所。防爆正壓柜，取得了多個(gè)國(guó)內(nèi)專利技術(shù)，具備最先進(jìn)的正壓防爆技術(shù)，在石油和其他行業(yè)中起到重要的保護(hù)作用，對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的安全性起著重要的作用。

1 正壓防爆柜技術(shù)原理

壓防爆柜技術(shù)選喲排除爆炸的三個(gè)要素，將危險(xiǎn)降到最小限度的可控制程度。按照這個(gè)原則，參照國(guó)際防爆標(biāo)準(zhǔn)文本，我國(guó)在爆炸性氣體環(huán)境中的防爆類型有防爆型d、安全型e的增加、本質(zhì)安全型ia或ib、正壓型p、油入型o、沙入型q、非火花型n、POTING型。這些都有自己的防爆特性和適用的特性?？扇夹晕镔|(zhì)的情況下，首先要區(qū)分危險(xiǎn)環(huán)境，即爆炸性粉塵環(huán)境和爆炸性氣體環(huán)境。這兩種環(huán)境分為三個(gè)領(lǐng)域。

（1）僅限爆炸性氣體環(huán)境，分成危險(xiǎn)區(qū)域的3個(gè)區(qū)域是區(qū)域0、區(qū)域l、區(qū)域2。在爆炸性氣體環(huán)境中，可燃性爆炸性氣體的混合物等級(jí)分為兩個(gè)類別。分類I是地下煤礦的甲烷，分類II是工廠煤氣、蒸汽和霧（被細(xì)分為IIA、IIB和IIC三個(gè)等級(jí)）。溫度組分為6個(gè)組T1～T6。根據(jù)可燃性物質(zhì)的特性和各防爆型的特性，以及安全性的可行性，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，經(jīng)濟(jì)合理性，以及防爆電器的保守性的選擇原則，工程師選擇并正確設(shè)置合適的防爆電器，滿足危險(xiǎn)勞動(dòng)條件的生產(chǎn)需求使用并維持。

（2）在爆炸性粉塵環(huán)境中，由于爆炸力強(qiáng)，如粉塵，電器需要相當(dāng)大的強(qiáng)度以避免被破壞。因此，在這種環(huán)境下使用的電器和設(shè)計(jì)必須符合GB12476.1.2010的防塵電器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2 防爆正壓柜的設(shè)計(jì)

防爆正壓柜是將危險(xiǎn)物質(zhì)從發(fā)火源中分離出來的防爆方式，適合區(qū)域1和區(qū)域2的危險(xiǎn)場(chǎng)所。主要用于設(shè)備或大型電器，或具有易于維護(hù)的大型內(nèi)部組件的自然發(fā)火點(diǎn)T4。以1.5溫度組為對(duì)象，很難制作其他防爆結(jié)構(gòu)的電器。正壓防爆柜的防爆原理是，通過使內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍的壓力，防止爆炸性混合物進(jìn)入氣囊，或使足夠量的保護(hù)氣體不通過氣囊，使內(nèi)部爆炸物減壓，爆炸的下限外殼內(nèi)的爆炸環(huán)境被改變，通過維持換氣和內(nèi)部正壓，達(dá)到安全。同時(shí)將通常的電器安裝在外殼內(nèi)，確立正壓成為正壓防爆裝置后，可以實(shí)現(xiàn)控制裝置的規(guī)定功能。

2.1防爆正壓柜正壓防爆型機(jī)器的正壓

防爆正壓柜正壓防爆型機(jī)器的正壓分為3種不同形式。也就是說，連續(xù)換氣的正壓、泄漏補(bǔ)償?shù)恼龎?、系統(tǒng)內(nèi)的靜壓。目的是限制外殼內(nèi)的可燃性混合物。在三種類型的正壓下，在啟動(dòng)設(shè)備前必須向機(jī)箱里噴保護(hù)氣體。設(shè)備處于非正壓狀態(tài)時(shí)，為了防止在外殼內(nèi)形成可燃性混合氣，會(huì)將進(jìn)入外殼的可燃性氣體去除。同時(shí)，這三種形式需要監(jiān)控系統(tǒng)。為了確保系統(tǒng)的可靠性需要定期進(jìn)行換氣。在正壓室換氣時(shí)，保護(hù)氣體必須放在安全的地方，如果放在危險(xiǎn)的地方，則必須設(shè)置阻斷火花和高溫粒子的框架陣列。對(duì)于殼內(nèi)發(fā)熱體或高功率發(fā)熱體來說，連續(xù)換氣型的正壓防爆更適合，其氣體消耗量為同類型補(bǔ)償正壓防爆的數(shù)十倍或數(shù)百倍。在自動(dòng)控制機(jī)器中，正壓防爆的補(bǔ)償被廣泛使用，對(duì)于通常的電器，不能有影響安全的換氣不通。在正常操作中，請(qǐng)注意氣壓或排氣口的氣壓不要低于特定值。否則，會(huì)發(fā)出警報(bào)或立即切斷電源。目前，防爆型正壓保護(hù)分為Px、Py、Pz三種類型。根據(jù)Px、Py、Pz三種防爆類型和安全裝置的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可以改善正壓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2.2防爆正壓柜正壓防爆裝置的構(gòu)成

正壓防爆裝置由外殼和正壓保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。外殼分為主室和輔助室。根據(jù)技術(shù)要求，要安裝非防爆型設(shè)備或設(shè)備等，主空腔的密封結(jié)構(gòu)必須大于IP40。輔助空腔是用于安裝正壓控制單元和監(jiān)視組件的非密封結(jié)構(gòu)。

2.3防爆正壓柜的正壓保護(hù)單元

正壓保護(hù)單元是實(shí)現(xiàn)控制裝置正壓的關(guān)鍵，有電控制和氣動(dòng)控制兩種。在容易發(fā)生火花的危險(xiǎn)情況下，電氣控制裝置必須關(guān)閉或關(guān)閉。電正壓保護(hù)單元的電氣控制部分必須按照防爆型防爆腔的防爆標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、安裝。其電氣性能是根據(jù)必要的控制要求設(shè)計(jì)的。氣動(dòng)控制正壓?jiǎn)卧裳舆t定時(shí)器、濾光器減壓閥、汽缸、精密減壓閥、方向閥、壓力計(jì)、放大器、節(jié)氣閥、單一空氣控制閥、防爆主命令等氣動(dòng)組件控制組成。

根據(jù)氣壓控制電路的設(shè)計(jì)，正壓控制系統(tǒng)有以下功能。（1）主信息室內(nèi)的自動(dòng)換氣結(jié)束后，如果殼內(nèi)的壓力超過設(shè)計(jì)指定值的100Pa，主信息室內(nèi)的電器會(huì)自動(dòng)通電。當(dāng)殼內(nèi)氣壓達(dá)到300Pa時(shí)，燃?xì)夤?yīng)將停止，壓力將保持在100-300Pa的安全環(huán)境。（2）當(dāng)殼內(nèi)壓力小于100Pa時(shí)，警報(bào)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，正壓控制單元恢復(fù)燃?xì)夤?yīng)，殼內(nèi)正壓使壓力保持在安全環(huán)境。（3）外殼壓力小于50Pa時(shí)，主電源與壓力控制器聯(lián)動(dòng)，電源自動(dòng)關(guān)閉，在該作業(yè)條件下可安全使用防爆裝置。區(qū)域2的危險(xiǎn)區(qū)域約占整個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域的70%，考慮到“電壓損失和電源故障”的缺點(diǎn)，根據(jù)IEC的要求，開發(fā)了僅適用于區(qū)域2的危險(xiǎn)區(qū)域的簡(jiǎn)單正壓防爆標(biāo)準(zhǔn)。如果機(jī)殼上沒有安裝高功率裝置，可以將正壓保護(hù)電氣部件和其他電器一起安裝到機(jī)殼上，因此可以不切斷電源，實(shí)現(xiàn)低電壓可聽及視覺警報(bào)的簡(jiǎn)單正壓保護(hù)控制。基于上述正壓防爆裝置的設(shè)計(jì)特性，廣泛應(yīng)用于石油化學(xué)、天然氣、醫(yī)藥品等危險(xiǎn)情況下的自動(dòng)控制裝置。正壓防爆技術(shù)已被證實(shí)非常適合滿足大容量自動(dòng)控制裝置的需求，以在危險(xiǎn)情況下實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)。

3 結(jié)束語

在目前的正壓防爆柜應(yīng)用中，選擇合適的防爆性能是非常重要的。在含有爆炸性氣體的環(huán)境中，自動(dòng)控制的應(yīng)用程序是正壓防爆柜系統(tǒng)，所以更好的完善自控制系統(tǒng)也是很重要的。此外，正壓防爆柜的技術(shù)適用于各種爆炸性氣體和粉塵等危險(xiǎn)場(chǎng)所。防爆正壓柜，取得了多個(gè)國(guó)內(nèi)專利技術(shù)，具備最先進(jìn)的正壓防爆技術(shù)，在石油和其他行業(yè)中起到重要的保護(hù)作用，對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的安全性起著重要的作用隨著科技技術(shù)的不斷更新，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的適用范圍更加廣泛。高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也依賴于白控制系統(tǒng)的應(yīng)用。在石油化工等危險(xiǎn)情況下的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備，選擇正壓防爆柜對(duì)控制系統(tǒng)的整體安全性、效率和經(jīng)濟(jì)性有很大作用。正壓防爆柜適用于石化等危險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)，在含有爆炸性氣體的環(huán)境下，大部分自動(dòng)控制應(yīng)用程序都是防爆控制盤等大容量機(jī)器。同時(shí)，如果發(fā)火源、可燃性物質(zhì)、燃燒助劑處于爆炸環(huán)境，正壓防爆柜就會(huì)防止爆炸。所以，基于此本文研究正壓防爆柜在自控設(shè)備中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 卞健.正壓防爆技術(shù)在自控設(shè)備中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（21）：3.

[2]? 朱國(guó)英.正壓防爆技術(shù)在自控設(shè)備中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化儀表，2012，33（05）：80-83.