
防爆安全柵的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛,其核心思想始終如一:在含有易燃易爆氣體、蒸汽或粉塵的危險(xiǎn)場(chǎng)所,保護(hù)位于安全區(qū)的控制系統(tǒng)(如DCS、PLC)和現(xiàn)場(chǎng)儀表,防止電能量成為點(diǎn)燃源。
以下是其主要的應(yīng)用場(chǎng)景和具體例子:
這是安全柵應(yīng)用的領(lǐng)域。
煉油廠: 監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜、儲(chǔ)罐的溫度、壓力、液位;控制閥門(mén)的開(kāi)度。
化工廠: 在爆炸性氣氛中,使用流量計(jì)、pH計(jì)、氣體檢測(cè)傳感器。
天然氣管道與處理廠: 監(jiān)測(cè)管道壓力、流量,以及氣體成分分析。
應(yīng)用舉例: 一個(gè)壓力變送器安裝在充滿可燃蒸汽的罐區(qū)(危險(xiǎn)區(qū)),它將4-20mA信號(hào)通過(guò)安全柵傳送到控制室的PLC(安全區(qū))。安全柵確保即使變送器線路在危險(xiǎn)區(qū)發(fā)生短路或故障,也不會(huì)產(chǎn)生足以引燃?xì)怏w的電火花。
制藥過(guò)程中經(jīng)常使用乙醇、丙酮等易燃溶劑。
場(chǎng)景: 在配料、合成、萃取、清洗等工序中,用于監(jiān)測(cè)生物反應(yīng)器、干燥箱、溶劑儲(chǔ)罐的工藝參數(shù)。
應(yīng)用舉例: 在發(fā)酵罐上,用于監(jiān)控溫度的熱電偶/熱電阻 其信號(hào)線必須接入安全柵,以確保安全。
井下存在大量的甲烷(瓦斯)和煤塵。
場(chǎng)景: 礦井下的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如甲烷濃度傳感器、風(fēng)速傳感器)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
應(yīng)用舉例: 井下瓦斯?jié)舛葌鞲衅鲗z測(cè)信號(hào)通過(guò)安全柵傳輸?shù)降孛娴谋O(jiān)控中心,安全柵在這里是生命安全保障的關(guān)鍵一環(huán)。
懸浮在空氣中的糧食粉塵(如面粉、淀粉、糖粉)具有很高的爆炸性。
場(chǎng)景: 糧倉(cāng)、面粉廠、飼料加工廠的粉塵環(huán)境。用于監(jiān)測(cè)料位、溫度(預(yù)防火災(zāi))等。
應(yīng)用舉例: 糧倉(cāng)內(nèi)的料位計(jì) 在工作時(shí)可能產(chǎn)生微小電火花,但其信號(hào)經(jīng)過(guò)安全柵處理后,火花能量被限制在安全范圍內(nèi)。
生產(chǎn)和使用場(chǎng)所彌漫著易燃的油漆蒸汽和溶劑蒸汽。
場(chǎng)景: 噴涂車(chē)間、調(diào)漆間、溶劑儲(chǔ)罐區(qū)。用于監(jiān)測(cè)環(huán)境可燃?xì)怏w濃度、通風(fēng)系統(tǒng)狀態(tài)等。
污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣(主要成分是甲烷)是易燃易爆氣體。
場(chǎng)景: 污泥消化池、沼氣柜、曝氣池等區(qū)域。用于監(jiān)測(cè)沼氣壓力、流量、以及環(huán)境安全。
安全柵需要與各種不同類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)儀表匹配。
應(yīng)用設(shè)備: 壓力變送器、溫度變送器、流量計(jì)、液位計(jì)、閥門(mén)定位器、分析儀表(如pH計(jì)、濃度計(jì))等。
安全柵作用: 將現(xiàn)場(chǎng)儀表產(chǎn)生的4-20mA模擬信號(hào)或熱電偶/熱電阻信號(hào),經(jīng)過(guò)隔離和能量限制后,安全地傳輸給控制系統(tǒng)的AI(模擬量輸入)或AO(模擬量輸出)卡件。
應(yīng)用設(shè)備: 接近開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、電磁閥、聲光報(bào)警器等。
安全柵作用: 處理開(kāi)關(guān)信號(hào)。例如,接收危險(xiǎn)區(qū)一個(gè)液位開(kāi)關(guān)的“開(kāi)/關(guān)"狀態(tài),或者控制危險(xiǎn)區(qū)一個(gè)電磁閥的“通/斷"。安全柵確保開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的能量不足以引起爆炸。
應(yīng)用設(shè)備: 支持現(xiàn)場(chǎng)總線(如Profibus-PA, Foundation Fieldbus)的智能儀表。
安全柵作用: 這類(lèi)總線安全柵或網(wǎng)關(guān) 能夠限制總線通信線路上的能量,同時(shí)保證數(shù)字通信的正常進(jìn)行,用于連接更復(fù)雜的智能儀表系統(tǒng)。
| 場(chǎng)景特征 | 為何需要安全柵 | 舉例 |
|---|---|---|
| 現(xiàn)場(chǎng)有爆炸性物質(zhì) | 安全柵是成本效益高、維護(hù)方便的本安防爆方法。 | 相比將整個(gè)儀表做成隔爆外殼(Ex d),本安系統(tǒng)(安全柵+本安儀表)更輕便,可在帶電狀態(tài)下進(jìn)行維護(hù)。 |
| 控制室與現(xiàn)場(chǎng)分離 | 安全柵是設(shè)置在安全區(qū)與控制回路之間的“防火墻"。 | 將危險(xiǎn)阻擋在危險(xiǎn)區(qū)之外,保護(hù)了控制室內(nèi)昂貴的控制系統(tǒng)。 |
| 使用電子儀表監(jiān)測(cè)/控制 | 所有電路都存在故障可能性(短路、開(kāi)路、漏電)。 | 安全柵為這種不可避免的故障提供了“兜底"保障,確保單一故障不會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難。 |
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