隔爆、本安、增安、正压型防爆型号怎么选?很多人从一开始就选反了

拿到一台防爆仪表,有人习惯先看:Ex d、Ex i、Ex e、Ex p等这类隔爆、本安、增安、正压型的防爆位号。

然后开始琢磨:

隔爆和本安哪个等级高?

增安能不能代替隔爆?

危险区是不是选隔爆更省心?

防爆选型这样看,很容易越看越乱。

现场更实用的顺序是:先看装在哪里、周围是什么介质、设备本身有什么特点,再确定采用哪种防爆型式。

隔爆、本安、增安、正压,防护思路差别很大。

隔爆 Ex d:靠外壳和隔爆接合面控制内部爆炸的影响。

本安 Ex i:控制电路能量,让火花和热效应处在规定的安全范围内。

增安 Ex e:从端子、绝缘、间距、温升等方面提高设备的安全裕量。

正压 Ex p:靠保护气体维持受保护空间,控制爆炸性气体进入。

把这四种思路分开,后面的选型就顺了。

一、隔爆型 Ex d

隔爆设备拿在手里,一般比较厚重。

原因就在它的结构上。

爆炸性气体进入设备内部后,如果内部出现点燃,外壳需要承受产生的爆炸压力。火焰经过隔爆接合面向外传播时,受到结构尺寸和间隙的控制,避免引燃设备外部的爆炸性环境。

因此看一台隔爆设备,别只看铭牌上的 Ex d

现场还得看这些地方:隔爆接合面,电缆引入装置,螺纹连接,紧固件,密封件,闲置电缆入口的堵头。

这些位置处理得怎么样,直接关系到原有隔爆结构能不能保持完整。

比如一个闲置进线口,随手找个普通堵头拧上去,看着封住了,防爆结构却已经发生了变化。

隔爆面出现磕碰、锈蚀,或者检修后紧固件缺失,也属于同一类问题。

电机、电动执行机构、电磁阀以及一些现场电气设备,都能看到隔爆结构。

隔爆的思路很直接:内部发生爆炸,外壳承受压力,隔爆接合面控制火焰向外传播。

二、本安型 Ex i

压力变送器、差压变送器、温度变送器、液位仪表这些低功耗设备,本安型用得很多。

它从电路能量入手。

电压、电流、功率以及电容、电感储存的能量,都纳入控制范围,使规定条件下产生的电火花和热效应低于相应爆炸性环境的点燃能力。

这里容易出现一个理解偏差:看到仪表铭牌写着 Ex ia,就觉得这台表的防爆问题已经解决了。

隔爆、本安、增安、正压型防爆型号怎么选?很多人从一开始就选反了

计为Ring-11本安型音叉液位开关铭牌

做本安回路时,还得继续往后看。

一条完整的本安回路里,包括现场仪表、安全栅或隔离栅、关联设备、电缆。

设计和调试时,会碰到这些参数:Ui、Ii、PiCiLi

安全栅一侧也有对应的输出参数。

参数之间需要满足相应的匹配关系。

尤其是电缆。

线路一长,电缆自身的分布电容和分布电感也要算进去。项目资料里给了允许电缆参数,现场改了电缆型号或者长度,就要重新核一下。

因此做 Ex i,别把注意力全放在变送器上。

本安看的是整条回路。

至于 Ex ia、Ex ib、Ex ic,它们对应不同的保护等级。具体放在哪类危险区域,要结合设备保护级别 EPL、区域划分以及完整防爆标志一起判断。

三、增安型 Ex e

增安这个名字,容易让人理解成“把普通设备做结实一点”。

实际看一只增安接线箱,会发现它管的东西很细。

比如:端子连接、绝缘性能、电气间隙爬电距离、导线固定、材料性能、温升。

这些细节都围绕一个方向:

让设备在规定运行条件下保持可靠的电气和机械状态,降低危险火花、电弧和过高温度出现的可能性。

这也是增安型接线箱、端子箱比较多的原因。

打开一个 Ex e 接线箱,技术员更该留意的是:

端子压得怎么样?

有没有多股软线散开?

导线有没有拉扯端子?

爬电距离和电气间隙有没有被接线改变?

电缆引入装置和箱体是否匹配?

箱内温升条件有没有变化?

这些东西看起来都很普通,恰恰构成了增安结构的一部分。

Ex d 和 Ex e 放在一起看,区别也很直观。

Ex d 主要依靠外壳和隔爆接合面控制爆炸传播。

Ex e 主要从电气连接、绝缘、间距和温升这些环节提高可靠性。

所以看到 Ex e,脑子里别只剩一个“防爆箱”。

先看它里面怎么接、怎么固定、怎么控制温升。

四、正压型 Ex p

分析柜、控制柜这类设备,里面东西比较多:PLC、电源、继电器、工控机、端子、分析模块……

这类设备采用正压保护很有代表性。

它的做法是向受保护空间通入保护气体,并维持规定的压力条件,减少外部爆炸性气体进入受保护空间的机会。

这样一来,柜内形成了一个受控环境。

现场看到正压柜,别只盯着那根进气管。

需要一起看的还有:吹扫、换气、压力检测、流量检测、报警、联锁、失压处理。

比如启动一套正压分析柜,通常会有这样的逻辑:

送入保护气体;

完成规定的吹扫和换气;

确认压力、流量等条件达到要求;

满足设定条件后进入后续送电或运行步骤。

运行期间还要持续监测保护状态。

压力下降到设定值以后,系统按照设计要求执行报警、联锁或相应的断电措施。

因此正压柜的防爆性能,和它的控制逻辑关系很紧。

柜体、气路、检测、联锁要放在一起看。

五、四种防爆型式区别

防爆型式标志防护思路常见设备
隔爆型Ex d外壳承受内部爆炸压力并限制火焰传播电机、执行机构、电磁阀、现场电气设备
本安型Ex i控制电路中的电能和热能变送器、检测仪表、信号回路
增安型Ex e从连接、绝缘、间距、温升等方面提高安全裕量接线箱、端子箱、部分电机和灯具
正压型Ex p用保护气体维持受保护空间分析柜、控制柜、成套分析系统

从设备结构上,大致就能摸到方向。

低功耗的两线制变送器,本安方案很常见。

电动执行机构、电机这类设备,现场能看到大量隔爆结构。

接线箱、端子箱,增安结构用得比较多。

内部元件复杂的大型分析柜,正压型也很典型。

不过到了具体选型,还得继续看现场条件。

六、选防爆仪表的这几个条件

  1. 设备装在哪个区域?

先把危险区域确认下来。

爆炸性气体环境里,大家熟悉的有:

0区、1区、2区。

区域不同,爆炸性气体环境出现的频率和持续时间不同,对设备保护水平的要求也跟着变化。

所以拿到选型表,先找安装区域。

这个条件明确以后,很多不合适的设备已经可以排除。

  1. 现场是什么介质?

只知道“有可燃气体”还不够细。

还要知道具体是什么气体或蒸气,以及对应的气体组别。

设备铭牌上常见:IIA、IIB、IIC

气体组别涉及相应的点燃和火焰传播特性。

设备能用于哪一组气体环境,要看完整防爆标志和产品证书规定的适用范围。

所以选一台写着“防爆”的仪表时,还要继续往铭牌后面读。

  1. 温度组别怎么看?

爆炸危险环境里的点火源,不只有电火花。

设备表面温度同样需要控制。

铭牌上常见:T1、T2、T3、T4、T5、T6。

数字越往后,允许的设备表面温度越低。

例如:T4:135℃T5:100℃T6:85℃

选型时,把设备温度组别和现场介质的温度条件对应起来。

很多人看防爆铭牌只看 Ex d 或 Ex ia,温度组别一扫而过。

现场核铭牌时,这一项也得单独看。

  1. 铭牌别只读两个字母

比如看到 Ex db IIC T6 Gb,可以一段一段拆。

Ex:爆炸性环境用设备相关标志;

db:隔爆型保护及对应保护等级标识;

IIC:气体组别;

T6:温度组别;

Gb:设备保护级别 EPL。

这样读下来,一块铭牌提供的信息就比较完整了。

隔爆、本安、增安、正压型防爆型号怎么选?很多人从一开始就选反了

如果只看到一个“d”就停下来,后面的 IIC、T6、Gb 全浪费了。

防爆选型时,要整串读完。

七、设备防爆可以这样判断

别急着问:“这台设备选隔爆还是本安?”

先把几个条件排出来:

危险区域是什么?

现场有哪些爆炸性介质?

气体组别是什么?

温度要求是什么?

设备是低功耗仪表、动力设备、接线设备,还是大型柜体?

如果采用本安,整条回路的参数能不能匹配?

如果采用正压,吹扫、监测和联锁条件怎么设计?

设备完整防爆标志是什么?

防爆合格证和产品文件有没有特殊使用条件?

这些问题查完,再定防爆型式,基本就有方向了。

做仪表选型,其实很少靠背定义。

更多时候是在一张数据表、一块铭牌、一份防爆证书和现场条件之间来回核。

八、小结

隔爆 Ex d:一个足够结实的壳,把内部爆炸控制住。

本安 Ex i:一条低能量回路,把可能产生的点火能量限制住。

增安 Ex e:一个可靠的电气结构,把端子、绝缘、间距、温升等细节做好。

正压 Ex p:一个持续保持保护气体压力的柜子,把危险气体挡在外面。

这四个画面分清以后,再看到 Ex ia、Ex db、Ex eb、Ex p、IIB、IIC、T4、Ga/Gb/Gc,就不会只剩下一堆字母。

防爆仪表怎么选,说到底就是几件事:

现场有什么危险,设备靠什么方式控制点火风险,这套防护方式和安装条件能不能对得上。

顺着这个思路查,比单独背“隔爆、本安、增安、正压”的定义好用得多。

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