安全栅在化工安全生产中的应用

安全栅在化工安全生产中的应用摘要：简要介绍了安全栅的分类、工作原理、在化工安全生产中的应用及注意事项。Abstract;:Brieflyintroducedtheclassificationofsecuritygate,workingprinciple,theapplicationinchemicalproductionsafetyandthemattersneedingattention.关键词：安全栅；本质安全；爆炸国家石油化学工业的高速发展为企业带来巨大经济效益与社会效益的同时，各种安全隐患及事故也随之不断产生，给社会带来了极大的危害。作为保护生产安全的设备——安全栅，以前只在重要的场合应用，现在已经作为设计的标准规范进行推广。安全栅是用在安全区或者由其他防爆型式保护的壳体内,它是本质安全设备的关联设备。作为本质安全型设备和安全区的一般型设备之间的接口”,安全栅承担着限制进入危险场所本质安全电路的能量,保证本质安全设备防爆性能的任务,故其可靠性、安全性是非常重要的。它关系到能否有效地保证连接到本质安全设备供电和通讯防爆性能的安全、可靠[二极管安全栅和安全分流器的型式试验探讨]。1安全栅的理论基础众所周知，化工企业属于高危企业，在生产运行中易发生爆炸等重大事故。在现场同时满足下列3个条件时，爆炸就会发生：①易爆物质如易爆气体；②氧气；③引爆源，如足够能量的火花或足够高的物体表面温度。这就是所谓的爆炸三角形原理（见图1）。图1爆炸三角形原理根据爆炸三角形原理，消除上述3个条件中的任何一个就能防爆。而氧气是难以控制的，所以，控制易爆物质和引爆源为两个最常用的防爆方法。安全栅技术是针对控制引爆源的原理而产生的。所谓控制引爆源就是人为地消除引爆源，即消除足以引爆的火花，又消除足以引爆的仪表表面温升，即利用安全栅技术，将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升。依照国际标准和中国国家标准，当安全栅安全区一侧所接设备发生任何故障（电压不超过250V）时，本质安全防爆方法能确保现场的防爆安全。化工企业部分危险气体最小点燃能量等危险参数见表1。对于仪表检测和控制回路而言，要保证现场安全就要限制现场能量，这就意味着要限制电压和电流。又由于电容和电感能够存储和释放能量，因此电容和电感也需限制。国际标准和中国国家标准中给出的常用电能量引爆曲线有电压电流引爆曲线、电压电容引爆曲线和电流电感引爆曲线等。根据这些曲线，再考虑1.5倍的保险系数，人们便可以确定在涉及某类气体时，对指定回路的电能量限制参数。例如，涉及ⅡC类气体（如氢气）时，对标称24V（DC）供电的回路（如变送器、电气转换器、电磁阀等）通常设定限压值为28V。依此限压值查电压电流引爆曲线，并考虑1.5倍的保险系数，可确定此时的限流值应为119mA。对到达现场能量的限制就可以通过安全栅来完成。表1危险气体最小点燃能量等危险参数2安全栅的分类及工作原理安全栅从工作原理上可分为齐纳式安全栅、变压器隔离式安全栅、光电隔离式安全栅。2.1齐纳式安全栅齐纳式安全栅是最早出现的安全栅，最初的安全栅的理论基础便是建立在齐纳式二极管的工作特性上的，其原理如图2。删图2遵齐纳惰式安款全栅月原理参齐纳拾管用判于限叨制电鼓压。经当回晴路电似压接柔近安瞧全限门压值享时，规齐纳小管导骄通放皇电，狼使齐丸纳管就两端遵电压霸始终恭保持缎在安早全限扭压值妙以下悄。电嘴阻用愤于限冻制电贤流，贤当电迫压被不限制愤后，悠适当丽选择唱电阻筛值，锻即可处将回块路电窗流限丽制在肿安全衡限流据值以蛾下。漂保险畜丝可蜓防止舰因齐劣纳管尘被长嚷时间余流过仿的大亲电流晶烧断调而导忠致回触路限周压失育败。志当超闸过安使全限丈压值稠的电保压加虫在回织路上准时，燕齐纳司管导嚼通。粥如果丸没有扇保险马丝，餐流经飞齐纳碎管的花电流桑会无热限上密升，悼最终屯烧断假齐纳折管，爸使回尘路失带去限粮压。戒同时坊为确掘保回吵路安勾全，嚼保险宾丝必数须选铺用高鉴速熔界断型妈，其塑熔断腿速度友应比繁齐纳径管可慎能被漫烧断刑的速我度快市10乘倍。失为保尝障安荒全性和，可袖采用辜三冗陆余的卫齐纳墙管结慌构，碗从而土满足厅ia滑级本狗质安捕全的蝴要求斥。锅2.阁2变龟压器裂隔离款式安燕全栅次目前拢应用裁最多帐的安惜全栅哈为变袜压器报隔离尝式安胆全栅姓。应骆用变概压器术隔离钩原理浇使安必全栅坐输向炉危险命区域达电流锡始终政控制罚一个姨允许盒范围盆内，仁达到糠了本亩质安盗全的渐目的闭，其笋原理胁如图云3。才变压辈器隔等离式垒安全陆栅的滋本安哥回路询和非趋本安费回路式之间纸没有朽直接放联系舅，而奖是通猛过变届压器趋耦合栽。通刺向本期安回爪路端络隔离仆式安懂全栅劝还需队要有僚相当异齐纳加式或壁晶体斧管式债安全裹栅的瓣限压棵、限夸流电铺路，塞保证荐本安森端的伶安全党性。汪另外垦，工亿业过凤程控松制系请统一赛般都初是采晒用直揪流电资流传辣输信逼号。柴因此械，通必过隔粗离变牛压器欢进行历信号帆传递炉，必蓬须在列电流草信号块进入衣隔离剧变压悠器之制前，或将直激流信患号换道成交伍流信庸号，业而通喉过变册压器再后，声再把住交流股信号时转换密成直爸流电抛流输僻出。赔图3禾变压泡器隔缺离式落安全霜栅工坚作原则理聋2.晚3光雕电隔忘离式耀安全京栅帽光电眉隔离谈式安俯全栅育是一献种新棋型的改安全载栅，红它采抬用光渐电耦送合元替件作炼为隔曲离元珠件，览隔离余电压育可达执5侮kV钟以上衫。一此般要鞠求将辆直流扩信号铲转换局成频赠率信扎号，侦经光斑电耦销合器芳检出表频率候信号惨再转拔换成染直流削信号掉的原扁理来丢实现裳。话2.敬4总犁线安阅全栅厉为瘦了能只在本听安防题爆的轻环境尤下成梅功使查用基奋金会般现场兰总线扇技术限,选弃择了木现场顾总线关安全苏栅。统总线革安全雹栅实钢现了考分支蹈为本伸安防机爆,似主干贸为增伏安防躺爆的兼网络史结构兄。该法结构绳提高肆了系侮统对班现场丝设备剩的供料电能震力,肢增加曲了网逐段悬僻挂仪稀表设婶备的陪数量挽。结督合基匀金会钟现场掠总线虾安全检栅在精巴基情斯坦姿PA格RC割O柴枣油加沸氢项馆目中搜的应检用,胸介绍还了现仆场总聋线的伞回路斗构成弃、工匀作方匠式、转防爆并方法引及总鹿线安朝全栅梨提高万供电摆能力振的应梢用。衬2.嫌5炊二极炎管安晃全栅挣在安盗全栅被中,常二包极管辜安全饰栅是凑最常田用的旺。G坦B3幸83朵6.详4哪—柳20杨00辉对二僵极管脱安全汉栅和以安全生分流斩器的汽性奋能作霞了很雷高的刻要求王,在相设计奔制造第二极沈管安金全栅届和安充全分丛流器荣时不私但要奇求元捆器件恭参数植、产保品结侦构上挤满足晌国标俩规定稿,而渠且对据元器榆件的冲型式状检验蛮也有伐严格登的要遇求。娃GB手3族83附6.窄4灰—堡20雪00倾第8夫.6糖.1诞条要雕求分品流元装件承谨受瞬命态性催能应足按1阳0.只12满条规云定的贼矩形睁脉冲掉电流殊试验价。给3安船全栅苏在工疮厂中栏的应繁用沸工厂掀在生症产过遭程中猴要应若用大银量的幼现场重仪表或，进准行液姑位、嘉温度害、压现力等辆状态鹿的测扯量工府作。匙作为才安装彩于安经全区蔬的安奸全栅里要接权受并姨处理商大量粗来自销危险偿区的袭信号炎，侦输出括安全摇信号岂到安凶全区舌或危史险区然。虽斩然信冬号的骗类型斩各不虏相同塞，但码安全皆栅大盾致可搞分为注输入肉安全痰栅和棚输出亚安全种栅。世以目睛前应罚用较喇为广骡泛的裙MT持L公骨司5欺00伴0系耕列安害全栅企为例歼，M本TL销50摇42塑作为独模拟骆输入拴安全妥栅和对MT秘L5齿04掩5作桐为模旷拟输纪出安昨全栅祥是在漂化工半企业木中应鱼用最矛为普黎及的演两款盘型号幕。M宵TL证50债42背为模庭拟输梦入安帆全栅四，其市结构透如图颂4。吗图4必M揉TL雁50猫42绸模拟风输入萌安全荒栅结拜构莲它一外般与本本质奖安全倾型两寻线制羡变送葛器配孤套使花用。胆它的抱作用版是向暂变送欧器供翻电，黄同时羡，把晓变送并器送挡出的冤直流勾4～朴20纲m鸡A电摔流信索号转碌换成著与它赠隔离撞的直民流4度～2株0铁mA产电流躁信号梯或直贺流1哈～5追V镰的电捏压信茄号输补出。睡MT通L5章04床2所帽接受筹的信前号为燕4～颠20伙m野A、呜2或急3线武制，惕智能驴变送序器或视电流跑源信窝号输俱出信围号为残4～号20狂mA香。带犁重叠亚数字舌信号学安全港区负隆载为彼0～禽60射0朗Ω滤。忍转换碰精度踢：即优于以20势μ疫A。级20鞠m耗A时绳，屿输出泥电压召最小碧16莲.5幕V南。愿功耗丰：势24穗V付时，瞒1.丑3赏W。勒可连偶接0随区、仙II身C、情T4垮-T惑6经早合适赏认证低的设池备。辰MT剃L5做04市5为啄模拟际输出枕安全短栅，历其结阵构如桂图5挽。编图5任M划TL石50驳45惠模拟游输出锯安全违栅结惊构撞它一探般与动本质土安全般型电器气转井换器插或电库气阀思门定赔位器改配套怒使用瓶。它碑的作师用是传向电吊气转辣换器霞或电铺气阀住门定脚位供婚电，错同时呜，将绢调节际器输丝出的多4～桐20漫m咱A直花流电使流信华号进仆行隔列离变按换后杯再输替出4击～2唉0猫mA撑直流精电流器信号左，供更给电珠气转团换器论或电歇气阀币门定忽位器拐。敲输入挖信号薯：铃4～精20骄m自A。伸输出刺信号下：忙4～忆20斜m京A。衣危险展区负脖载初：源0～辩80尿0郑Ω葡。舱转换堂精度弃：顷优于数20头μ页A。梦20灯m恰A时籍，孤输出资电压青最小升16疲V蛾。狮功耗熔：昨24笑V时吨，1曾.0呜W竭。轧可连待接0喂区、径II秒C、坟T4狗-T投6经夫合适拦认证损的设吴备。冬2.菜4总烟线安鸟全栅竿为非了能债在本炕安防脆爆的鹿环境蝶下成吗功使撕用基仓金会母现场草总线概技术礼,选榜择了卡现场缺总线掏安全领栅。驰总线劲安全省栅实豪现了抹分支机为本拖安防跑爆,绝主干乘为增你安防矛爆的暗网络闲结构挣。该消结构渐提高牙了系己统对花现场耗设备创的供遥电能腾力,撇增加独了网功段悬古挂仪减表设绒备的灶数量顿。结永合基冈金会阵现场从总线因安全令栅在兼巴基诞斯坦摇PA层RC机O柴气油加溉氢项嘱目中脆的应庭用,瘦介绍寒了现畏场总咏线的级回路最构成续、工炒作方肾式、倘防爆厅方法德及总诵线安冰全陶栅提直高供镰电能延力的聚应用眠。建4安膨全栅寻在应漫用中情的注腐意事耀项系目前萄本安蚕系统牢已作距为一器个设框计规雪范，悉越来萄越受刊人关唉注。研本安抹系统甘除要弹选择曾合适恶安全扁栅外就，使题用时泄应注宫意以慌下几膝个方桂面。陶a)暗注意挤线缆庙和现种场设找备容认抗和雹感抗狗，本坛安防已爆是赚系统单防爆号，安女全栅横除需施要达宾到所嚼需防四爆等煤级外镰，线素缆和差现场古设备蜘蓄能怨也是圣一个各关键愿问题单。气b)脸注意罢本安似接地敌，齐数纳安敞全栅蠢需要湿本安担接地残，接委地电嫁阻应孩小于臣1缓Ω龟。陈c)逆注意许安全伸栅与超现场伪仪表违信号黄的匹云配问办题。记d)碰充分励考虑拿好现押场负萝载，旧特别陶是齐艰纳安层全栅孔。灯e)录本安柜线缆胡与非罚本安茧线缆晨应分朝开敷青设在志不同舞线槽栽里，绿并应眉有明莲显标透识。让5结砌语躁目前传在化疯工企搬业中剑，安浪全栅构作为默一种筒保障钳现场鸭生产婆安全跳的设水备已裤大量较应用挣。笔夹者在拾实践指中深膜刻体蓄会到知安全恰栅作牢为一约种安移全防拉护设炊备，习对稳沾定生正产起爬到了鸣保障督作用叮。怨6参束考文惜献哪1温GB否38狱36飞.1凶-2邀00腰0爆姜炸性舰气体央环境向用电钥气设永备第胞1部晓分似：渐通用早要残求[狸S]巷2宅GB阀38贯36何.4塔-2逆00吴0(参eq辆v警IE裹C违60衣07榆9-抚11叉：帮19爽99巴)爆螺炸性姑气体级环境遗用族电气恨设备奋第4分部分啊：佛本质仿安全遭型山“慌i柿”继[S挖]使3周做春晖妖.化爆工过号程控表制原六理[今M]域.杭奇州续：暖浙江虫大学勾出版沸社，革19秤98丸1紧齐来纳安径全栅觉《仪篮器仪弓表应言用技牙术》何诚怀(北弄京远味东仪帅表有胶限公菜司1价00烦01稠3)圆;P蔑30雪-4穷0绪2美信息去技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