自控設備中正壓防爆柜的應用

更新時間：2022-10-22

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　　一、正壓防爆柜技術原理

　　正壓防爆柜技術要排除爆炸的三個要素，將危險降到最小限度的可控制程度。按照這個原則，參照國際防爆標準文本，我國在爆炸性氣體環境中的防爆類型有防爆型d、安全型e的增加、本質安全型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使用的特性。可燃性物質的情況下，首先要區分危險環境，即爆炸性粉塵環境和爆炸性氣體環境。這兩種環境分為三個領域。

　　1、僅限爆炸性氣體環境，分成危險區域的3個區域是區域0、區域l、區域2。在爆炸性氣體環境中，可燃性爆炸性氣體的混合物等級分為兩個類別。分類I是地下煤礦的甲烷，分類II是工廠煤氣、蒸汽和霧(被細分為IIA、IIB和IIC三個等級)。溫度組分為6個組T1～T6。根據可燃性物質的特性和各防爆型的特性，以及安全性的可行性，對環境的適應性，經濟合理性，以及防爆電器的保守性的選擇原則，工程師選擇并正確設置合適的防爆電器，滿足危險勞動條件的生產需求使用并維持。

　　2、在爆炸性粉塵環境中，由于爆炸力強，如粉塵，電器需要相當大的強度以避免被破壞。因此，在這種環境下使用的電器和設計必須符合GB12476.1.2010的防塵電器的國家標準。

　　二、防爆正壓柜的設計

　　防爆正壓柜是將危險物質從發火源中分離出來的防爆方式，適合區域1和區域2的危險場所。主要用于設備或大型電器，或具有易于維護的大型內部組件的自然發火點T4。以1.5溫度組為對象，很難制作其他防爆結構的電器。正壓防爆柜的防爆原理是，通過使內部保護氣體的壓力高于周圍的壓力，防止爆炸性混合物進入氣囊，或使足夠量的保護氣體不通過氣囊，使內部爆炸物減壓，爆炸的下限外殼內的爆炸環境被改變，通過維持換氣和內部正壓，達到安全。同時將通常的電器安裝在外殼內，確立正壓成為正壓防爆裝置后，可以實現控制裝置的規定功能。

　　1、防爆正壓柜正壓防爆型機器的正壓

　　防爆正壓柜正壓防爆型機器的正壓分為3種不同形式。也就是說，連續換氣的正壓、泄漏補償的正壓、系統內的靜壓。目的是限制外殼內的可燃性混合物。在三種類型的正壓下，在啟動設備前必須向機箱里噴保護氣體。設備處于非正壓狀態時，為了防止在外殼內形成可燃性混合氣，會將進入外殼的可燃性氣體去除。同時，這三種形式需要監控系統。為了確保系統的可靠性需要定期進行換氣。在正壓室換氣時，保護氣體必須放在安全的地方，如果放在危險的地方，則必須設置阻斷火花和高溫粒子的框架陣列。對于殼內發熱體或高功率發熱體來說，連續換氣型的正壓防爆更適合，其氣體消耗量為同類型補償正壓防爆的數十倍或數百倍。在自動控制機器中，正壓防爆的補償被廣泛使用，對于通常的電器，不能有影響安全的換氣不通暢。在正常操作中，請注意氣壓或排氣口的氣壓不要低于特定值。否則，會發出警報或立即切斷電源。目前，防爆型正壓保護分為Px、Py、Pz三種類型。根據Px、Py、Pz三種防爆類型和安全裝置的設計標準，可以改善正壓結構的設計。

　　2、防爆正壓柜正壓防爆裝置的構成

　　正壓防爆裝置由外殼和正壓保護系統構成。外殼分為主室和輔助室。根據技術要求，要安裝非防爆型設備或設備等，主空腔的密封結構必須大于IP40。輔助空腔是用于安裝正壓控制單元和監視組件的非密封結構。

　　3、防爆正壓柜的正壓保護單元

　　正壓保護單元是實現控制裝置正壓的關鍵，有電控制和氣動控制兩種。在容易發生火花的危險情況下，電氣控制裝置必須關閉或關閉。電正壓保護單元的電氣控制部分必須按照防爆型防爆腔的防爆標準要求進行設計、制造、安裝。其電氣性能是根據必要的控制要求設計的。氣動控制正壓單元由延遲定時器、濾光器減壓閥、汽缸、精密減壓閥、方向閥、壓力計、放大器、節氣閥、單一空氣控制閥、防爆主命令等氣動組件控制組成。

　　根據氣壓控制電路的設計，正壓控制系統有以下功能。

　　(1)主信息室內的自動換氣結束后，如果殼內的壓力超過設計值的100Pa，主信息室內的電器會自動通電。當殼內氣壓達到300Pa時，燃氣供應將停止，壓力將保持在100-300Pa的安全環境。

　　(2)當殼內壓力小于100Pa時，警報系統發出警報，正壓控制單元恢復燃氣供應，殼內正壓使壓力保持在安全環境。

　　(3)外殼壓力小于50Pa時，主電源與壓力控制器聯動，電源自動關閉，在該作業條件下可安全使用防爆裝置。區域2的危險區域約占整個危險區域的70%，考慮到“電壓損失和電源故障”的缺點，根據IEC的要求，開發了僅適用于區域2的危險區域的簡單正壓防爆標準。如果機殼上沒有安裝高功率裝置，可以將正壓保護電氣部件和其他電器一起安裝到機殼上，因此可以不切斷電源，實現低電壓可聽及視覺警報的簡單正壓保護控制。基于上述正壓防爆裝置的設計特性，廣泛應用于石油化學、天然氣、醫藥品等危險情況下的自動控制裝置。正壓防爆技術已被證實非常適合滿足大容量自動控制裝置的需求，以在危險情況下實現安全生產和經濟。

　　在目前的正壓防爆柜應用中，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境中，自動控制的應用程序是正壓防爆柜系統，所以更好地完善自控制系統也是很重要的。此外，正壓防爆柜的技術適用于各種爆炸性氣體和粉塵等危險場所。在石油和其他行業中起到重要的保護作用，對生產經營的安全性起著重要的作用隨著科技技術的不斷更新，自動化控制系統的適用范圍更加廣泛。高風險產業的發展，也依賴于自控制系統的應用。在石油化工等危險情況下的自動控制系統設備，選擇正壓防爆柜對控制系統的整體安全性、效率和經濟性有很大作用。正壓防爆柜適用于石化等危險產業，在含有爆炸性氣體的環境下，大部分自動控制應用程序都是防爆控制盤等大容量機器。同時，如果發火源、可燃性物質、燃燒助劑處于爆炸環境，正壓防爆柜就會防止爆炸。所以，基于此本文研究正壓防爆柜在自控設備中的應用。

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