情態(tài)扼制儀器和體系的防護(hù)舉措簡析
控制儀表的防爆措施控制儀表主要采用隔爆型防爆措施和本質(zhì)安全型防爆措施。上講它能適用于各種爆炸性氣體或蒸汽的場合,其防爆性能不隨時間而變化,而且可在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行維修和調(diào)整。
但是,必須指出,將本質(zhì)安全型防爆儀表在其所適用的危險場合中使用,還必須考慮與其配合的儀表及信號導(dǎo)線可能對危險場所產(chǎn)生的影響,即應(yīng)使整個測量或控制系統(tǒng)具有安全火花防爆性能。
控制系統(tǒng)的防爆措施要使整個測量或控制系統(tǒng)的防爆性能符合安全火花防爆要求,必須滿足兩個條件。
①在危險場所使用安全火花型防爆儀表;②在控制室儀表與危險場所儀表之間設(shè)置安全柵,如圖l所示。安全柵的作用是限制由控制室至現(xiàn)場的能量。
根據(jù)上述兩個條件構(gòu)成的控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上達(dá)到了安全火花防爆系統(tǒng)的要求。但是,要真正實(shí)現(xiàn)安全火花防爆,還必須注意系統(tǒng)的安裝和使用,主要有以下兩方面。必須正確地安裝安全柵和布線。
①安全柵必須有良好的接地。②安全柵的接入、輸出端的接線,應(yīng)該分別布設(shè),不能走同一條線槽。③由安全柵通向現(xiàn)場儀表的信導(dǎo)線,具有一定的分布電容和分布電感,因而儲存了一定的能量。
為了限制它們的儲能,確保整個回路的安全火花性能,對信號線的分布電容和分布電感有定的限制,其限制值可參閱安全柵具體現(xiàn)定。
連接儀表用的低壓電纜(或電線),其分布電感、分布電容的大小與電纜的線芯粗細(xì)、結(jié)構(gòu)形式和絕緣介質(zhì)有關(guān)。具體數(shù)值可按以下公式計(jì)算:La=llnCa=變送器執(zhí)行器安全柵控制器現(xiàn)場(危險場所)控制室(非危險場所)安全火花型防爆系統(tǒng)3.1隔爆型防爆儀表采用隔爆型防爆措施的儀表稱隔爆型防爆儀表。其特點(diǎn)是儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi),其表殼強(qiáng)度足夠大。接合面間隙足夠深,最大的間隙寬度又足夠窄。這樣,即使儀表因事故在表殼內(nèi)部產(chǎn)生燃燒或爆炸時,火焰穿過縫隙過程中,因受縫隙壁吸熱及阻滯作用,將大大降低其外傳能量和溫度,從而不會引起儀表外部規(guī)定的易爆性氣體混合物的爆炸。
隔爆型防爆結(jié)構(gòu)的具體防爆措施是采用耐壓80l00N/cm2以上的表殼;表殼外部的溫升不得超過由易爆性氣體或蒸汽的引燃溫度所規(guī)定的數(shù)值;表殼接合面的縫隙寬度及深度,應(yīng)根據(jù)它的容積和易爆性氣體的級別采用規(guī)定的數(shù)值等。
隔爆型防爆儀表安裝及維護(hù)正常時,它能達(dá)到規(guī)定的防爆要求,但是揭開儀表表殼后,它就失去了防爆性能,因此不能在通電運(yùn)行的情況下打開表殼進(jìn)行檢修或調(diào)整。此外,這種防爆結(jié)構(gòu)長期使用后,由于表殼接合面的磨損,縫隙寬度將會增大,因而長期使用會逐漸降低防爆性能。
本質(zhì)安全型防爆儀表采用本質(zhì)安全型防爆措施的儀表稱本質(zhì)安全型防爆儀表,也稱安全火花型防爆儀表。這種防爆結(jié)構(gòu)的儀表,在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會引起規(guī)定的易爆性氣體混合物爆炸。正常狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài),故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生短路、斷路、接地及電源故障等情況。
安全火花型防爆儀表所采取的措施主要有以下兩方面:①儀表采用低的工作電壓和小的工作電流。通常,正常工作電壓不大于24VDC,電流不大于20mADC;故障時電壓不大于35VDC,電流不大于35mADC.
②在線路設(shè)計(jì)上,對處于危險場所的電路,適當(dāng)選擇電阻、電容和電感的參數(shù)值,以限制火花能量,使其只產(chǎn)生安全火花;同時在較大的電容、電感回路中并聯(lián)雙重化二級管,以消除不安全火花。
該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)具體尺寸為:腳踏板DC=500mm,機(jī)身高AD=1000mm,鏈桿AB=70mm,鏈桿BC=1140mm.檢驗(yàn)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是否滿足曲柄搖桿的條件。因?yàn)椋篈D+AB=1000mm+70mm=1070mm<DC+BC=500mm+1140mm=1640mm.所以:AB可作曲柄。因?yàn)椋篈B+BC=70+1140=1210mm<AD+DC=1000+500=1500mm.所以:DC不能用作曲柄,只能是搖桿。
故:附圖中所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)應(yīng)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
方法二可直接用三角形的余弦定理求得AB長,顯然當(dāng)B在B1處時,C才運(yùn)動到C1點(diǎn),故DB1C1構(gòu)成一銳角三角形;又當(dāng)B運(yùn)動到B2處,C才回到C2點(diǎn)。故B2DC2又式中La分布電感Ca分布電容l導(dǎo)線長度s導(dǎo)線間距離r0導(dǎo)線半徑ε絕緣材料介電常數(shù)④由安全柵通往現(xiàn)場儀表的信號電纜,如果穿管安裝,穿線管的直徑應(yīng)足夠大。因?yàn)樾盘柧與穿線管管壁之間存在的分布電容也具有儲能作用。
(2)安全火花型現(xiàn)場儀表在危險場所時,雖然允許打開表殼進(jìn)行檢查。但攜帶到現(xiàn)場的維修用的儀器儀表,如萬用表等,也必須是安全火花型的儀表。http://www.yoshikomatsuura.com