儀表防爆知識(shí)
1、我國(guó)對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所是如何劃分的？
我國(guó)對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分采用與IEC等效的方法。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50058-92中規(guī)定，爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所按其危險(xiǎn)程度大小，劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)三個(gè)級(jí)別，爆炸性粉塵危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分為0區(qū)、11區(qū)兩個(gè)級(jí)別，詳見表4-1。
表4-1 中國(guó)對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分表
爆炸性物質(zhì) 區(qū)域劃分 區(qū)域定義
氣 體 0區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境
1區(qū) 在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境
2區(qū) 在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境
粉塵 10區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性粉塵的環(huán)境
11區(qū) 有時(shí)會(huì)將積留下的粉塵揚(yáng)起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境
2、國(guó)際上對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所是如何劃分的？
國(guó)際上各主要工業(yè)國(guó)家對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分，基本上可分兩種意見。
一種以IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）為代表，包括德國(guó)、英國(guó)、意大利、日本、澳大利亞等國(guó)，對(duì)氣體劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，對(duì)粉塵劃分為10區(qū)、11區(qū)。其定義與IEC基本相同（可參見我國(guó)對(duì)各區(qū)域的定義，我國(guó)等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)）。
另一種為美國(guó)、加拿大等北美國(guó)家的劃分，以NEC（美國(guó)國(guó)家電氣規(guī)程）的定義為代表，對(duì)氣體劃分為1區(qū)、2區(qū)（沒(méi)有0區(qū)），對(duì)粉塵也劃分為1區(qū)、2區(qū)。
兩者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系大致如下：
氣體：IEC0區(qū)、1區(qū)——NEC 1區(qū)
IEC 2 區(qū) ——NEC2區(qū)
粉塵：IEC 10區(qū)——NEC 1區(qū)
IEC 11區(qū)——NEC 2區(qū)
IEC“區(qū)”的英文為Zone；
NEC“區(qū)”的英文為Division。
3、 我國(guó)的防爆電氣設(shè)備，其防爆結(jié)構(gòu)形式有幾種？列出其名稱和標(biāo)志。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836—83，我國(guó)的防爆電氣設(shè)備其防爆結(jié)構(gòu)形式有8種，列舉如下。
結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)志 結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)志
隔爆型 d 充油型 o
增安型 e 充砂型 q
本質(zhì)安全型 i 無(wú)火花型 n
正壓型 p 特殊型 s
4、 什么是隔爆型儀表？它有什么特點(diǎn)？
隔爆又稱耐壓防爆，它把能點(diǎn)燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個(gè)外殼內(nèi)，該外殼特別牢固，能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓力，并阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說(shuō)，隔爆型儀表的殼體內(nèi)部是可能發(fā)生爆炸的，但不會(huì)傳到殼體外面來(lái)，因此這種儀表的各部件的接合面，如儀表蓋的螺紋圈數(shù)，螺紋精度，零點(diǎn)，量程調(diào)整螺釘和表殼之間，變送器的檢測(cè)部件和轉(zhuǎn)換部件之間的間隙，以及導(dǎo)線口等，都有嚴(yán)格的防爆要求。
隔爆型儀表除了較笨重外，其他比較簡(jiǎn)單，不需要如安全柵之類的關(guān)聯(lián)設(shè)備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關(guān)掉，否則萬(wàn)一產(chǎn)生火花，便會(huì)暴露在大氣之中，從而出現(xiàn)危險(xiǎn)。
5、什么是本質(zhì)安全型（intrinsic safety）儀表？它有什么特點(diǎn)？
本質(zhì)安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點(diǎn)是儀表在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下，電路、系統(tǒng)產(chǎn)生的火花和達(dá)到的溫度都不會(huì)引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：
①采用新型集成電路元件等組成儀表電路，在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作；
②用安全柵把危險(xiǎn)場(chǎng)所和非危險(xiǎn)場(chǎng)所的電路分隔開，限制由非危險(xiǎn)場(chǎng)所傳遞到危險(xiǎn)場(chǎng)所去的能量；
③儀表的連接導(dǎo)線不得形成過(guò)大的分布電感和分布電容，以減少電路中的儲(chǔ)能。
本制安全型儀表的防爆性能，不是采用通風(fēng)、充氣、充油、隔爆等外部措施實(shí)現(xiàn)的，而是由電路本身實(shí)現(xiàn)的，因而是本質(zhì)安全的。它能適用于一切危險(xiǎn)場(chǎng)所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進(jìn)行維修和調(diào)整。但是，它不能單獨(dú)使用必須和本安關(guān)聯(lián)設(shè)備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能。
6、本安型儀表有ia、ib兩種，請(qǐng)說(shuō)明它們之間的區(qū)別。
ia等級(jí)—在正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個(gè)故障或兩個(gè)故障時(shí)，均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中， 工作電流被限制在100mA以下。
ib等級(jí)—在正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個(gè)故障時(shí)，不能點(diǎn)烯爆炸性氣體混合物。在ib電路中，工作電流被限帛在150mA以下。
ia型儀表適用于0區(qū)和1區(qū)， ib型儀表僅適用于1區(qū)。或者說(shuō)，從本質(zhì)安全角度講，ib型儀表適用于煤礦井下，ia型儀表適用于工廠。
7、什么是正壓型（p型）儀表？
向儀表外殼內(nèi)充入正壓的潔凈空氣、惰性氣體，或連續(xù)通入潔凈空氣、不燃性氣體，保持外殼內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍危險(xiǎn)性環(huán)境的壓力，阻止外部爆炸性氣體混合物進(jìn)入殼內(nèi)，而使電氣部件的危險(xiǎn)源與之隔離的儀表設(shè)備。
8、 什么是增安型（e型）儀表？
正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或危險(xiǎn)溫度，并在結(jié)構(gòu)上采取措施（如密封等），提高其安全程度，以避免在正常和規(guī)定的過(guò)載條件下出現(xiàn)點(diǎn)燃現(xiàn)象的儀表設(shè)備。
9、什么是特殊型（s型）儀表？
答 是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述幾種形式的組合，采用這種結(jié)構(gòu)形式的防爆儀表稱為特殊型儀表。
10、 防爆電氣設(shè)備分為幾大類？
分為兩大類：I類：煤礦井下用電氣設(shè)備；II類：工廠用電氣設(shè)備。
11、 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾級(jí)？標(biāo)志是什么？
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836—83，II類防爆電氣設(shè)備劃分為三級(jí)，標(biāo)志分別為A、B、C。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表8-2。
表8-2 II類防爆電氣設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)
級(jí)別 MESG/mm MICR
II A 1.14＞MESG≥0.9 1.0＞MICR＞0.8
II B 0.9＞MESG＞0.5 0.8≥MICR≥0.45
II C 0.5≥MESG 0.45＞MICR
注：MESG—可燃性氣體混合物最大試驗(yàn)安全間隙，mm。
MICR—可燃性氣體混合物最小點(diǎn)燃電流與甲烷最小點(diǎn)燃電流的比值。
II A、II B、II C也是可燃性氣體混合物的傳爆等級(jí)。
12、解釋下列名詞：
最大試驗(yàn)安全間隙 MESG；
最小點(diǎn)燃電流MIC；
最小點(diǎn)燃電流比MICR。
最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）——指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，一個(gè)殼體充有一定濃度的被試驗(yàn)氣體與空氣的混合物，點(diǎn)燃后，通過(guò)25mm長(zhǎng)的接合面均不能引燃?xì)んw爆炸性氣體混合物的外殼接合面之間的最大間隙。
最小點(diǎn)燃電流（MIC）——在規(guī)定的試驗(yàn)裝置上，用直流24V、95mH電感的火花進(jìn)行3000次點(diǎn)燃試驗(yàn)時(shí)，能夠點(diǎn)燃可燃性氣體混合物的最小電流。此電流降低5%即不能點(diǎn)燃。
最小點(diǎn)燃電流比（MICR）——各種可燃性氣體（或蒸氣）與空氣的混合物的最小點(diǎn)燃電流對(duì)甲烷與空氣混合物的最小點(diǎn)燃電流的比值。
13、 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾個(gè)溫度組別？標(biāo)志是什么？
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836—83，II類防爆電氣設(shè)備根據(jù)其最高表面溫度劃分為6組，標(biāo)志為T1~T6。分組標(biāo)準(zhǔn)如下：
溫度組別 允許最高表面溫度/℃ 溫度組別 允許最高表面溫度/℃
T1T2T3 450200200 T4T5T6 13510085
T1-T6對(duì)應(yīng)于爆炸氣體混合物的引燃溫度分組。
14、 如何選 用防爆型儀表？
一般說(shuō)來(lái)，可根據(jù)以下兩點(diǎn)來(lái)選用。
①根據(jù)儀表安裝、使用場(chǎng)所的危險(xiǎn)區(qū)域來(lái)選擇儀表的防爆型式：
0區(qū)——只能選ia型、S型（指專為0區(qū)設(shè)計(jì)的S型）；
I區(qū)——可能除n型以外的其他型式；
2區(qū)——所有防爆型式均可選；
②根據(jù)可能出現(xiàn)的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級(jí)別和引燃溫度組別，選擇儀表的防爆等級(jí)和最高允許表面溫度組別。可參見表8-3，該表是根據(jù)GB3836-1983歸納整理的。
表8-3 可燃性氣體、蒸氣傳爆級(jí)別、引燃溫度組別舉例
組別級(jí)別 T1（T＞450℃） T2（450℃≥T＞300℃ T3（300℃≥T＞200℃T4（200℃≥T＜135℃ T5（135℃≥T＜100℃ T6（100℃≥T＜85℃）
II A 甲烷、乙烷、丙烷、苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、萘、一氣化碳、苯酚、甲酚、丙酮、醋酸甲酯，醋酸，氯乙烷，氯苯，氨，乙腈，苯胺丁烷、環(huán)戊烷，丙烯，乙苯，異丙苯，甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，甲酸甲酯，甲酸乙酯，醋酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，二氯乙烷，氯乙烯，甲胺，二甲胺戊烷，乙烷，庚烷，辛烷，壬烷，癸烷，環(huán)已烷，松節(jié)油，石腦油，石油，汽油，燃料油，煤油，柴油，戊醇，已醇，環(huán)已醇乙醛，三甲胺 亞硝酸乙酯
II B 丙炔，環(huán)丙烷，丙烯臘，氰化氫，民用煤氣 乙烯，丁二烯，環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，呋喃二甲醚，丁烯醛，丙烯醛，四氫呋喃，硫化氫乙基甲基醚，二乙醚，二柄醚，四氟乙烯
II C 氯，水煤氣 乙炔 二硫化碳 硝酸乙酯
說(shuō)明：a、可燃性氣體，蒸氣的傳爆級(jí)別也是電氣設(shè)備的防爆級(jí)別，兩者是一致的，均分為IIA、IIB、IIC三級(jí)。
b、可燃性氣體、蒸氣的引燃溫度組別與電氣設(shè)備最高表面溫度組別一一對(duì)應(yīng)，如T4組氣體，引燃溫度為200℃≥T＞135℃。
15、我國(guó)的防爆標(biāo)志由哪幾部分構(gòu)成？分別說(shuō)明其含義？
防爆標(biāo)志一般由以下5個(gè)部分構(gòu)成：
①防爆標(biāo)志EX—表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備；
②防爆結(jié)構(gòu)形式—表明該設(shè)備采用何種措施進(jìn)行防爆，如d為隔爆型，p為正壓型；i為本安型等；
③防爆設(shè)備類別—分為兩大類，I為煤礦井下用電設(shè)備，II為工廠用電氣設(shè)備；
④防爆級(jí)別—分為A、B、C三級(jí)，說(shuō)明其防爆能力的強(qiáng)弱；
⑤溫度組別—分為T1~T6六組，說(shuō)明該設(shè)備的最高表面溫度允許值。
16、一臺(tái)儀表的防爆標(biāo)志為EXdIIBT4，請(qǐng)說(shuō)明其含義。
EX——防爆總標(biāo)志；
d——結(jié)構(gòu)形式，隔爆型；
II——類別，工廠用；
B——防爆級(jí)別，B級(jí)
T4——溫度組別，T4組，最高表面溫度≤135℃。
17、 一聚酯電源接線箱的防爆標(biāo)志為EXedIICT4，請(qǐng)說(shuō)明其含義。
EX——防爆總標(biāo)志；
ed——結(jié)構(gòu)形式，e：增安型，d：隔爆型；
II——類別，工廠用；
C——防爆級(jí)別，C級(jí)
T4——溫度組別，T4組，最高表面溫度≤135℃。
18、一臺(tái)進(jìn)口氣相色譜儀的防爆標(biāo)志為EEXdpsIIB+H2T4，請(qǐng)說(shuō)明其含義。
EEX——?dú)W洲共同體防爆總標(biāo)志；
dps——該儀表采用隔爆、正壓、特殊三種防爆措施；
II——工廠用電氣設(shè)備；
B——防爆級(jí)別，B級(jí)
+ H2——也適用于H2場(chǎng)所（B級(jí)防爆不適用于H2，該儀表由于采取多種防爆措施，也可用于H2場(chǎng)所）；
T4——表面最高溫升≤135℃。
19、 一臺(tái)日本產(chǎn)儀表的防爆標(biāo)志為JISia3Ng4，請(qǐng)說(shuō)明其含義。
JIS——日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)；
ia——本質(zhì)安全防爆，ia級(jí)；
3n——防爆等級(jí)為3n，防所有3級(jí)爆炸性氣體，相當(dāng)于我國(guó)的IIC；
G4——溫度組別，相當(dāng)于我國(guó)的T4。
說(shuō)明 JISia3nG4為日本原采用的防爆標(biāo)志，現(xiàn)在日本已采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，上述防爆標(biāo)志現(xiàn)已標(biāo)示為JISEXiaIICT4。
20、 一臺(tái)進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志為Class1，Division1，GroupB、C、D，T4A，請(qǐng)說(shuō)明其含義。
Class1—1級(jí)，可燃性氣體或蒸氣場(chǎng)所；
Division1—1區(qū)，存在或可能形成爆炸或燃燒的場(chǎng)所；
GroupB、C、D—適用于B、C、D組危險(xiǎn)氣體存在的場(chǎng)所；
T4A—最高表面溫度≤120℃。
上述防爆標(biāo)志對(duì)應(yīng)于我國(guó)的EXIIA、IIB、IICT4，可用于0區(qū)、1區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。但應(yīng)注意，該表不能用于乙炔場(chǎng)所。
21、一臺(tái)進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志如下，請(qǐng)說(shuō)明其含義。
UL/FM/CSA Class1，GroupB、C、D，T5
Class3，GroupE、F，T5
CENELEC EEXedIICT5
UL——美國(guó)保險(xiǎn)高試驗(yàn)室；
FM——美國(guó)工廠聯(lián)合研究會(huì)；
CSA——加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)；
CENELEC——?dú)W洲電工技術(shù)委員會(huì)。
說(shuō)明該儀表的防爆性能已經(jīng)UL、FM、CSA、CENELEC測(cè)試認(rèn)可。
Class1，GroupB、C、D，T5 —適用于NEC規(guī)定的B、C、D組可燃?xì)怏w，表面溫度≤100℃。
Class2，GroupE、F，T5適用于NEC規(guī)定的E、F組粉塵，表面溫度≤100℃。
EEXedIICT5—符合EN標(biāo)準(zhǔn)（EN為歐共體標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，其防爆標(biāo)準(zhǔn)與IEC等效）、工廠用防爆儀表，增安、隔爆型，防爆等級(jí)C級(jí)，最高表面溫度≤100℃。
22、 變送器輸出信號(hào)的傳輸距離有無(wú)限定？
現(xiàn)在生產(chǎn)的電容式變送器，供電都是24VDC，按儀表最大輸出22.5mA，最小工作電壓10.5VDV算，其負(fù)載電阻為600Ω。對(duì)于隔爆變送器來(lái)說(shuō)，只要導(dǎo)線電組和變送器帶的設(shè)備電阻之和不超過(guò)600Ω，導(dǎo)線的傳輸距離沒(méi)有限定。但是對(duì)本安型變送器來(lái)說(shuō)，導(dǎo)線的長(zhǎng)度是有規(guī)定的。因?yàn)楸景彩且粋�(gè)系統(tǒng)，不單是一臺(tái)本安儀表，還包括關(guān)聯(lián)設(shè)備和外部配線在內(nèi)。關(guān)聯(lián)設(shè)備一般都是安全柵，它對(duì)導(dǎo)線的長(zhǎng)度是有要求的，每種安全柵上都注有最大允許電感和最大允許電容。如果導(dǎo)線的分布電容和電感加上變送器未經(jīng)保護(hù)的電容和電感超過(guò)了規(guī)定范圍，儀表系統(tǒng)便是不本安的了。
23、在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所安裝儀表時(shí)有哪些要求？
①爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的儀表、電氣設(shè)備和安裝材料如接線盒、分線盒、端子箱等，必須具有經(jīng)本國(guó)授權(quán)機(jī)構(gòu)簽發(fā)的防爆合格證，安裝前應(yīng)檢查其規(guī)格、型號(hào)是否符合設(shè)計(jì)要求，其外部應(yīng)無(wú)損傷、裂紋。
②在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所也可設(shè)置正壓防爆的儀表箱，內(nèi)裝非防爆型儀表及其他電氣設(shè)備，儀表箱的通風(fēng)管必須保持暢通，在送電以前，應(yīng)通入箱體積5倍以上的氣體進(jìn)行置換。
③爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所1區(qū)內(nèi)的儀表配線，必須保證在萬(wàn)一發(fā)生接地、短路、斷線等事故時(shí)，也不致形成點(diǎn)火源。因而電纜、電線必須穿管敷設(shè)，采用耐壓防爆的金屬管，穿線保護(hù)管之間以及保護(hù)管與接線盒、分線箱、拉線盒之間，均應(yīng)采用圓柱管螺紋連接，螺紋有效嚙合部分應(yīng)在5~6扣以上。需撓性連接時(shí)應(yīng)采用防爆撓性連接管。
在2區(qū)內(nèi)的儀表配線，一般也應(yīng)穿管，但只是為了保護(hù)電纜、電線的絕緣層不受外傷。
④匯線槽、電纜溝、保護(hù)管穿過(guò)不同等級(jí)的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所分界線時(shí)，應(yīng)采取密封措施，以防止爆炸性氣體從一個(gè)危險(xiǎn)場(chǎng)所串入另一個(gè)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
⑤保護(hù)管與現(xiàn)場(chǎng)儀表、檢測(cè)元件、電氣設(shè)備、儀表箱、分線箱、接線盒、拉線盒等連接時(shí)，應(yīng)在連接處0.45m以內(nèi)安裝隔爆密封管件，對(duì)2in以上的保護(hù)管每隔15m應(yīng)設(shè)置一個(gè)密封管件。
24、 安裝本質(zhì)安全型儀表時(shí)，有哪些要求？
①不同系列的本質(zhì)安全型儀表及安全柵等關(guān)聯(lián)設(shè)備不應(yīng)隨便混用，必須經(jīng)有關(guān)部門鑒定，確認(rèn)其技術(shù)性能具有兼容性后方可互相替換。
②本安關(guān)聯(lián)設(shè)備如安全柵、電流隔離器、緩沖放大器等，應(yīng)安裝在安全場(chǎng)所一側(cè)，并可靠接地。
③為防止本安系統(tǒng)的配線與本安關(guān)聯(lián)回路、一般回路的配線間發(fā)生混觸、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)而引起危險(xiǎn)，應(yīng)采用穿管敷設(shè)。本安線路和非本安線路不應(yīng)共同一根電纜或保護(hù)管。兩個(gè)以上不同系統(tǒng)的本安回路，也不應(yīng)共同一根電纜（芯線分別屏蔽者除外）或共用同一根保護(hù)管（用屏蔽導(dǎo)線者除外）。
④本安線路與非本安線路在同一匯線槽、電纜溝內(nèi)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)用接地的金屬板或絕緣隔離，否則應(yīng)分開排列，間距大于50mm，并分別固定。
⑤儀表盤內(nèi)本安和非本安線路的端子板應(yīng)互相分開，間距大于50mm，否則應(yīng)用絕緣板隔離，兩類線路應(yīng)分開敷設(shè)，綁扎牢固。
⑥本安線路的長(zhǎng)度應(yīng)使其分布電容和分布電感不超過(guò)儀表制造廠規(guī)定的最大允許值。
⑦本安系統(tǒng)的配線一般應(yīng)設(shè)置藍(lán)色標(biāo)志。
⑧本安線路一般不應(yīng)接地，但當(dāng)需要設(shè)置信號(hào)接地基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)則接地，此接地點(diǎn)應(yīng)是所有本安儀表系統(tǒng)接地導(dǎo)體的單一接地點(diǎn)，并與電源接地系統(tǒng)分開。
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