試論化工儀表設計中的防爆問題分析和預防方案

關 鍵

（河鋼股份有限公司承德分公司、河北省釩鈦工程技術研究中心，河北 承德 067000）

隨著我國經濟、科學技術等各方面的飛速發(fā)展，化學工業(yè)的自動化也隨之應運而生并蓬勃發(fā)展?；瘜W工業(yè)實現自動化對我國工業(yè)發(fā)展有著重要的意義，使得化學工業(yè)生產的質量有了保障，效率得到了大大的提升，并且工業(yè)生產中的關鍵問題——安全問題，也在一定程度上得到了解決。在此情況下，化工儀表出現在人們的視野中，并且在工業(yè)生產中發(fā)揮了重要的作用。在化工生產過程中，使用化工儀表來監(jiān)察勘測有關儀器的運轉狀況，通過解析化工儀表上的數據，能夠判斷儀器產生故障的具體地方和原因，從而目的明確的對儀器進行維護?；x表在工業(yè)生產中的應用越來越廣，因此，化工儀表的設計也愈發(fā)多樣。在當今大的社會中，對于具有防爆作用的化工儀表，需要更加嚴謹用心的進行儀表設計。化工儀表需要切合社會發(fā)展的進程，使儀表設計能力得到提高，特別是要著重提高對防爆炸化工儀表的設計能力，使化工儀表在工業(yè)生產過程中起著重要作用[1]。

1 爆炸性區(qū)域及防爆化工儀表的劃分

1.1 爆炸性區(qū)域的劃分

為了使化學工業(yè)生產過程中的安全得到保證，對于危險的爆炸性區(qū)域，國家實行了非常精確的劃分，并建立了相對完備的準則。在實際的工業(yè)生產中，對危險的爆炸性氣體物質進行劃分時，往往采用數字0、1、2 來表示，而對于有爆炸危險的粉塵物質，用數字10、11 體現。爆炸性氣體的表示數字中，用數字0 標示的區(qū)域是最為兇險的區(qū)域，化工儀表開始日常運行時，如果場所中持續(xù)含有具有爆炸危險的混雜氣體則為區(qū)域0。而數字1 代表的區(qū)域同數字0相比，其兇險的程度又有所降低，儀表運行時，如在場所中含有具備爆炸危險的混雜氣體則是區(qū)域1，這同0 區(qū)域中所含有的爆炸性混雜氣體這個概念是一樣的。區(qū)域內所含有的氣體危險程度最低的是數字2 所代表的區(qū)域，當儀表日常工作時，數字2 代表著在這個區(qū)域內，在短時間內不會有存在爆炸危險的氣體混合物，暫時不會有爆炸的危險。而對于能夠引起爆照的粉塵物質，其評價準則為當儀表日常工作時，有爆炸風險的粉塵存在的長短。其中，區(qū)域10 是指在平常的生產情況下，能夠引起爆炸的粉塵長期的留存在某一場所中，從而很容易產生爆炸，而與區(qū)域10 相反，區(qū)域11 是指在日常的生產情況下，短期內沒有能夠引起爆炸的粉塵，或者是在日常生產時，暫時含有能夠引起爆炸的粉塵物質。通過上述我們可以知道，用數字0、1、10 表示的區(qū)域場所是在日常化工生產中比較危險的地方，爆炸的可能性比較高，因此在0、1、10 這幾個場所內的化工儀表和其他區(qū)域的化工儀表有所不同，這幾個場所的化工儀表應該有著防爆炸的規(guī)劃設計，在設計過程中，還需對防爆炸進行適當的標示說明，從而方便而后的查看和運行[2]。

1.2 防爆化工儀表的區(qū)分

防爆炸的化工儀表同樣有著具體的分類，大致可以將防爆型化工儀表分為隔爆型、充油型、正壓型、安全型、充砂型、無火花型以及特殊型幾種類型。在化學工業(yè)中，針對能夠引起爆炸的危險物質也同樣有著明確的分類，根據國家有關的準則，對于能夠引起爆炸的危險物質，明確將其劃分為三種，在化工生產中分別用羅馬數字I、II、III 來代替。羅馬數字I 表示的主要爆炸性組成為甲烷；羅馬數字II 代表的核心成分是能夠引起爆炸的氣體；羅馬數字III 代表的核心組成為不同種類的粉塵物質。除了這三大類之外，把第II 類物質再進行細分，又能夠劃分為另外三個等級，分別為II 類中的A、B、C 三級，其中A 等級主要是由甲烷、乙醇和汽油這些能夠引起爆炸的物質組成；而B 等級主要由乙炔、硫化氫這些能夠引起爆炸的物質組成；C 等級主要由能夠引起爆炸的乙炔和氫組成。在A、B、C 等級之下，還能夠持續(xù)細分下去，根據不同物質擁有不同的自發(fā)燃燒溫度，細化為T1，T2...T6。在這6 種分類之下，自發(fā)燃燒所需的溫度逐漸降低，T1 ～T6 的自發(fā)燃燒溫度依次為：450℃、300℃、200℃、135℃、100℃、85℃。綜上所述，在化工生產過程中對防爆炸儀表進行設計時，要從具體實際情況出發(fā)，考慮到防爆炸的方方面面，不遺漏任何一個微不足道的要素，只有這樣才能夠保證化工儀表平穩(wěn)安全的運行[3]。

2 防爆炸化工儀表的選擇

在選擇防爆炸的化工儀表時，我們需要結合化工儀表的設計狀況來進行合理的選擇，選擇最合適的防爆炸化工儀表，確保其達到最佳的防爆效果。我們在選擇防爆炸化工儀表時，要嚴格遵循有關的要求規(guī)定，確保化工儀表的正確選擇。

2.1 根據化工儀表適用的危險性區(qū)域選擇儀表

在化工生產中選擇化工儀表時，對于不同類別的危險區(qū)域，應該選擇適用于該危險區(qū)域的化工儀表，根據前面對危險區(qū)域的分類來選定合適的化工儀表。由前文所知，區(qū)域0、1、10 是在日常的化工生產過程中相對比較危險的場所，因此，我們在為這三個區(qū)域選擇時，應該更加的嚴謹細心，確?；x表的正確選擇，而相對的，如果是危險程度較低的2、11 這兩個區(qū)域，在化工儀表的選擇中其選擇性更多。

2.2 根據不同物質的自燃溫度選擇儀表

在化工生產中選擇化工儀表時，還需要全面的了解不同物質的自發(fā)燃燒溫度，結合化工生產過程中對溫度的限制情況，以此為依據選擇合適的化工儀表。化工儀表在使用時，其所規(guī)定的最高溫度也要比物質的自發(fā)燃燒溫度低，也就是說，化工儀表在其最高溫度時，也不會引起物質的自發(fā)燃燒，這樣化工儀表的安全才能夠得到根本保障，從而使化工生產過程平穩(wěn)安全的進行。

2.3 結合實際工作需要選擇儀表

在化工生產中選擇化工儀表時，還應和具體的實際情況聯系起來，正確選擇能夠安全運行的化工儀表，同時，結合具體的工作要求來選定合適的化工儀表，遵循有關的準則，確保能夠正常運行[4]。

2.4 石油化工儀表的選擇實例

為了更好的理解上述三點化工儀表選擇的要求，以石油化工為例，來選擇石油化工行業(yè)的化工防爆儀表，從當前的具體狀況來分析，隔爆儀和本質安全儀在如今的石油化工生產中占據著絕大部分的比重。隔爆儀表，通俗來說，就是我們平常聽說過的耐高壓的防爆儀表，隔爆儀表的主要原理為：把儀表完全封閉起來，不留一絲空隙，封閉儀表用的是特殊材質做成的外殼，即使儀表外部產生了劇烈的爆炸，因為有外殼的存在，內部的儀表也不會有所損傷，所以，隔爆儀表中外殼發(fā)揮著關鍵的作用，但是這種儀表在有乙炔和氫氣存在的情況下是不適用的。本質安全儀表，俗稱為安全火花儀表，這種儀表適用于所有的情況，它的主要原理為依據電路的設計來實現儀表的防爆。

總而言之，選擇合適的化工儀表是整個防爆炸流程中的關鍵步驟。在選擇化工儀表時一定要嚴謹細心，選擇最適合的防爆化工儀表，如果在選擇過程中，馬馬虎虎，并且不夠認真嚴謹，就會導致化工儀表選擇錯誤，化工生產過程中的安全得不到有效保障，從而造成嚴重的后果。我們在化工生產過程中所選的化工儀表，要既能承擔爆照的力量，儀表的安全也要有所保證。

3 化工儀表防爆預防策略

在當今的化工生產過程中，化工儀表占據著重要的地位，化工儀表的正常運行是化學工業(yè)行業(yè)穩(wěn)步向前發(fā)展的重要保證，而在保證化工儀表正常運行的基礎條件下，對化工儀表進行防爆炸的設計在自動化工業(yè)生產中也越來越受到重視，從而使得工業(yè)生產的安全得到了有效保證。在化工生產中，防爆問題是值得每個化工企業(yè)去重點關注的，為了化工行業(yè)的穩(wěn)步向前發(fā)展，每一個企業(yè)都應從自身做起，從實踐出發(fā)，落實到實際的生產中，當化工企業(yè)在化工生產過程中要使用到化工儀表時，每一個工作人員都應該對防爆炸化工儀表的選用重視起來，從根本上該表對防爆化工儀表的觀念，認真對待，盡量使防爆化工儀表物盡其用，將風險降至最低，不要因為一時疏忽使企業(yè)遭受嚴重損失。其中，隔爆型化工儀表的應用可以切實預解決大部分的爆炸問題，隔爆型的化工儀表能夠防爆的關鍵在于其獨特的外殼設計，具有很好的隔爆作用。在實際生產過程中，對儀表進行設計時，充分應用隔爆型化工儀表，可以把在生產中有幾率產生火花的電路、接線端和化工儀表傳感器全部接入到隔爆型化工儀表獨特的外殼中，因為隔爆型儀表的外殼特別牢固、不可破壞，在實踐生產中，就算在內部產生了爆炸，對外殼之外的環(huán)境也不會造成任何不利的后果，同時使環(huán)境中可能會引起爆炸的氣體物質依舊保持平衡。因此，在隔爆型化工儀表的設計中，必須保證儀表外殼有著巨大的承受力，并且它的承受力要高于內部的最大壓力，且至少要高出百分之五十，這樣才能使隔爆型化工儀表充分發(fā)揮防隔爆作用。除此之外，在對化工儀表進行防爆設計時，還要加強對爆炸的掌控力，從具體實際出發(fā)，使化工生產過程中的安全得到保障，使工業(yè)自動化平穩(wěn)向前發(fā)展，使化工生產工作能夠有條不紊的展開。

4 結語

因此，從上述可知，化工儀表的應用推動了化學工業(yè)生產的步伐，使工業(yè)生產中的自動化運行也蓬勃發(fā)展起來，在化工儀表廣泛應用于化學工業(yè)生產的如今，最受關注的還是防爆的化工儀表設計。要保證工業(yè)生產的自動化僅僅有條、安全平穩(wěn)的進行，對化工儀表進行防爆設計是必不可少的。并且要根據化工儀表所適用的不同區(qū)域場所、物質自燃溫度、設備類型等正確選擇化工儀表。同時，各企業(yè)也要重視對化工儀表設計的改進和創(chuàng)新，以現有的技術為基礎，開發(fā)出更先進更完善的化工儀表設計方法，從而使防爆能力進一步的提升，防爆效果更加具有保障[5]。