本安型和隔爆型仪表怎么选?看懂这几个条件就清楚了

  在化工、油气、制药等爆炸危险场所,仪表铭牌上经常会看到 Ex ia、Ex ib、Ex db 这类标志。本安型和隔爆型都用于爆炸危险环境,只是采用了不同的防爆思路。

  本安型 Ex ia、Ex ib、Ex ic,从电气回路入手,通过电压、电流、功率和储能参数的配合,让回路处于规定的安全能量范围。

  隔爆型 Ex da、Ex db、Ex dc,依靠外壳、隔爆接合面和进线结构承受内部压力,并控制火焰和高温气体向外传播。

  所以两者可以先这样理解,本安看回路,隔爆看结构。

本安型和隔爆型仪表怎么选?看懂这几个条件就清楚了

本安型

  本安型关注的是整条信号链路。压力变送器、差压变送器、温度变送器、液位计、液位开关、料位计、料位开关,以及不少两线制4~20mA仪表,经常采用本安方案。

  一条完整的本安回路,往往包括现场仪表、安全栅、电缆和控制系统。比如一台液位开关,防爆铭牌上会出现 Ui、Ii、Pi、Ci、Li 等参数,安全栅也有对应的输出参数,电缆还涉及分布电容和分布电感。

本安型和隔爆型仪表怎么选?看懂这几个条件就清楚了

计为本安型Ring-11音叉液位开关铭牌特写

  这些参数需要放在同一条回路里核对。所以看到一台 Ex ia 变送器时,除了看仪表型号,还需要继续看它和哪款安全栅配套,中间用了什么电缆。

  这也是本安选型和普通仪表选型差别较大的地方。

隔爆型

  隔爆型设备关注的是设备结构和连接部位。常见的特征,是壳体较厚、接线腔较结实,进线口和螺纹结构也比较讲究。这些结构都参与防爆。

  现场常见的几个部位包括:表盖、壳体、隔爆接合面、电缆进线口、格兰头和备用堵头。

本安型和隔爆型仪表怎么选?看懂这几个条件就清楚了

计为Ring-11隔爆款音叉液位开关搭配隔爆格兰头,保证隔爆效果

  其中,电缆进线位置很容易影响安装。仪表接口是什么螺纹,电缆外径是多少,格兰头夹持范围多大,备用口配什么堵头,这些信息如果在采购阶段已经配好,后面的施工会顺很多。

  所以隔爆型设备选型时,仪表和安装附件需要放在一起看。

两种防爆类型区分

对比项本安型 Ex i隔爆型 Ex d
核心对象仪表、安全栅、电缆组成的回路外壳、接合面、进线口和附件
常见场景低功耗变送器、传感器、4~20mA回路功率较高或采用隔爆结构的设备
选型关注Ui、Ii、Pi、Ci、Li及安全栅参数防爆标志、螺纹、格兰头、堵头、外壳结构
核对方式沿着信号链路核对围绕设备安装结构核对

选型先看这四项

一看危险区域

  设备安装在哪类爆炸危险区域,对应什么 EPL,是选型的基础条件。铭牌上的 Ga、Gb、Gc,就是设备保护级别。同样是防爆仪表,不同 EPL 对应的使用范围也不同。

二看气体组别和温度组别

  防爆铭牌上常见:IIA、IIB、IIC以及:T1、T2、T3、T4、T5、T6

  气体组别和现场介质有关,温度组别和设备允许达到的表面温度有关。所以看铭牌时,建议把完整标志读完。比如:Ex iaIIC T4 Ga 或者:Ex db IIC T4 Gb。这样才能看到防爆型式、气体组别、温度组别和 EPL 之间的组合关系。

三看设备功耗和产品结构

  低功耗信号类仪表,本安方案比较常见。比如两线制压力、差压、温度变送器,以及部分液位、流量和传感类设备。功率较高,或者厂家成熟产品采用隔爆外壳时,隔爆方案更常见。

  选型时可以先看厂家成熟产品采用哪种防爆方式,再结合现场条件比较。这样比单纯按设备名称分类更准确。

四看系统怎么配

  如果采用本安方案,需要把现场仪表、安全栅、电缆和控制系统连起来看。

  如果采用隔爆方案,需要把设备接口、格兰头、堵头、电缆外径和安装空间连起来看。

  这里有个很常见的场景。老装置改造时,安全栅继续保留,只更换现场变送器。这时需要重新核对新仪表参数和原有安全栅、电缆之间的匹配关系。

  隔爆设备改造也类似。新设备接口螺纹变了,原来的格兰头可能也要跟着调整。

再看使用条件

  有些点位,本安和隔爆都能满足设计要求。这时候可以继续比较安装空间、设备重量、电缆配置、控制柜空间、备件体系和后期拆装条件。比如安装位置比较狭窄,设备体积和重量就会影响维护便利性。再比如装置已经形成成熟的本安回路体系,安全栅、接线方式和备件都比较统一,继续沿用同类方案会更顺。

  同样,如果某类设备长期采用成熟的隔爆产品,接口和附件已经形成统一规格,后续管理也会简单很多。

小结

  假设一台两线制压力变送器准备安装在爆炸危险区域。

  先确认区域和 EPL,再确认介质对应的气体组别、温度组别。接着看候选物位计的完整防爆标志。

  如果采用本安型,再核对安全栅、Ui、Ii、Pi、Ci、Li 和电缆参数。

  如果采用隔爆型,再核对接口螺纹、格兰头、堵头、电缆外径和安装空间。

  防爆仪表选型可以归纳成四个判断条件:区域、介质、设备、系统。区域决定设备保护级别,介质对应气体组别和温度组别,设备决定功耗和结构形式,系统决定回路和安装怎么配。把这四项放在一起看,本安型和隔爆型的选型思路就会清晰很多。

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