Vấn đề chống cháy nổ cho đồng hồ đo

Dụng cụ được sử dụng rộng rãi trong dầu khí, hóa chất, than đá, luyện kim, vật liệu xây dựng và các bộ phận sản xuất công nghiệp khác, và có rất nhiều quy trình sản xuất được thực hiện trong môi trường có khí hoặc bụi dễ cháy, gây nguy hiểm cho con người và thiết bị tai nạn có thể xảy ra bất cứ lúc nào, phải đưa ra yêu cầu chống cháy nổ cho tất cả các dụng cụ điện. Theo một nghĩa nào đó, liệu vấn đề chống cháy nổ có thể được giải quyết hay không cũng là chìa khóa cho việc liệu các thiết bị điện có thể thay thế các thiết bị khí nén để sử dụng ở những nơi nguy hiểm hay không.

Nghiên cứu về công nghệ chống cháy nổ lần đầu tiên được chú ý trong các mỏ than, chủ yếu là chống cháy nổ cho các thiết bị điện dưới lòng đất, sau đó dần dần phát triển thành chống cháy nổ cho các dụng cụ tự động được sử dụng trong các địa điểm dễ cháy và nổ khác nhau. Tương ứng với điều này, trong và ngoài nước đều lần lượt đặt ra các tiêu chuẩn liên quan. Tiêu chuẩn quốc gia của chúng tôi "Các yêu cầu chung về thiết bị điện cho môi trường khí nổ" (GB 3836.1-2000) được thiết kế cho tất cả các thiết bị điện được sử dụng trong các địa điểm dễ cháy và dễ nổ, bao gồm các thiết bị tự động.

Ngành sản xuất thiết bị điện trong và ngoài nước chỉ áp dụng hai cách trong thiết kế chống cháy nổ_：Thứ nhất, sử dụng các biện pháp cách ly trong cấu trúc để cô lập mạch và môi trường xung quanh, do đó, khi mạch hoạt động bình thường, nhiệt và trạng thái thất bại hình thành tia lửa điện và nhiệt độ cao được giới hạn trong vỏ kín, không gây cháy khí dễ nổ bên ngoài; Một con đường khác là hạn chế năng lượng của mạch, do đó, cho dù mạch đang hoạt động bình thường hoặc trong trạng thái thất bại như ngắn mạch, đứt mạch, v.v., tia lửa được tạo ra không đủ để bắt lửa khí dễ cháy và nổ, nhiệt độ nó tạo ra cũng không đủ để làm cho chất dễ cháy và nổ tự bốc cháy.

Con đường trước đó chủ yếu dựa vào phòng ngừa cấu trúc, có thể được gọi là "chống nổ cấu trúc"; Con đường thứ hai là loại trừ cơ bản khả năng xảy ra thảm họa, các biện pháp của nó tích cực hơn, được gọi là "chống nổ an toàn bản chất", gọi tắt là "chống nổ an toàn bản địa".

Các biện pháp cụ thể chống cháy nổ kết cấu chủ yếu có vài loại sau đây.

(1) Sử dụng vỏ bọc chặt chẽ, phù hợp với các chủ đề quy định và miếng đệm niêm phong chất lượng cao, và giao diện niêm phong có cấu trúc đặc biệt được sử dụng trên ổ cắm dẫn. Vật liệu vỏ, chẳng hạn như hợp kim nhôm, nên có giới hạn về hàm lượng magiê. Bên trong vỏ ngoài các thiết bị mạch, cần có một khối lượng không gian nhất định để khí bên trong có chỗ để mở rộng.

(2) Vận chuyển khí nén sạch vào vỏ để duy trì áp suất dương trong vỏ, khí dễ cháy và nổ xung quanh không thể xâm nhập, do đó ngăn chặn nó tiếp xúc trực tiếp với mạch. Biện pháp này cần có nguồn khí và đường ống.

(3) Trong vỏ chứa đầy dầu, mạch chìm trong dầu, nhiệt của nó được lấy đi bởi dầu, tia lửa bị dập tắt bởi dầu, cũng đóng vai trò của mạch và cách ly khí xung quanh. Công tắc dầu của mạch điện cao áp dựa vào dầu để dập tắt hồ quang điện.

(4) lấp đầy cát thạch anh trong khoảng trống giữa mạch và vỏ, cũng đóng vai trò dập tắt hồ quang và cách nhiệt, một số cầu chì trong ống sứ sử dụng các biện pháp làm đầy cát.

Về thiết bị đo đạc, thường được gọi là "loại cách ly nổ", hầu hết sử dụng * các biện pháp trên. Đối với các biện pháp nạp dầu, nạp cát và áp suất dương vì chúng không đủ thuận tiện, chúng hiếm khi được sử dụng trong đồng hồ đo. Thiết bị chống cháy nổ tương đối hoàn thiện không phải dựa vào các biện pháp chống cháy nổ cấu trúc, mà dựa vào mạch chống cháy nổ an toàn về bản chất thiết kế, tạo thành thiết bị "an toàn bản địa". Các thiết bị điện và dụng cụ được sử dụng ở những nơi dễ cháy và dễ nổ không nhất thiết phải có thiết kế chống cháy nổ đặc biệt. Theo quy định của GB3836.1, các thiết bị điện có điện áp không vượt quá 1,2V, dòng điện không vượt quá 0,1A và năng lượng không vượt quá 20W hoặc công suất không vượt quá 25mW được phép sử dụng trực tiếp trong môi trường khí nổ của nhà máy và dưới giếng của mỏ than sau khi được chấp thuận bởi đơn vị kiểm tra. Một số cảm biến và các thành phần nhạy cảm, chẳng hạn như cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt và pin nhạy sáng, thuộc loại thiết bị điện này. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là khi sử dụng các thành phần đơn giản này với các thiết bị khác, hãy xem xét tính an toàn của thiết bị hỗ trợ. Không chỉ vậy, vì các thiết bị hỗ trợ thường được lắp đặt cách xa cảm biến hoặc các yếu tố nhạy cảm, nên xem xét tác động của sự cố xảy ra với các vị trí nguy hiểm của dây tín hiệu và thiết bị hỗ trợ.

Có thể thấy được, chỉ đơn thuần xem xét thiết bị chống cháy nổ của bản thân là không đủ, ngay cả khi thiết kế mạch điện bên trong của thiết bị được hoàn thành bởi Ngô Vô Khuyết, để đạt được yêu cầu chống cháy nổ an toàn về bản chất, cũng chỉ có thể được gọi là thiết bị an toàn về bản chất, mà không thể cấu thành hệ thống an toàn về bản chất tuyệt đại đa số các thiết bị tự động hóa không bị cô lập, phải có nguồn cung cấp điện, phải có đường tín hiệu để truyền thông tin. Nếu các dây này có điện áp cao hơn hoặc có dòng điện lớn hơn, chúng là mối đe dọa đối với các địa điểm dễ cháy và nổ. Ngay cả khi điện áp và dòng điện ở trạng thái bình thường là nhỏ và không đủ để gây ra thảm họa, nên xem xét các biểu hiện khác nhau trong trạng thái thất bại. Ví dụ, bản thân cặp nhiệt điện mặc dù khá an toàn, nhưng dây dẫn và máy phát nhiệt độ của nó được kết nối, nếu máy phát nhiệt độ bị lỗi, điện áp cao hoặc dòng điện lớn sẽ đi qua dây dẫn đến vị trí lắp đặt cặp nhiệt điện. Để ngăn ngừa tai nạn, nguồn điện của máy phát nhiệt độ phải thực hiện các biện pháp cách ly để tránh truyền điện áp cao ở chế độ chung và giới hạn điện trở hiện tại trên dây dẫn để tránh dòng điện quá lớn trong thời gian ngắn mạch. Đối với máy phát áp suất vi sai, hệ thống an toàn nội tại chỉ có thể được cấu thành bằng cách sử dụng rào chắn.

Tóm lại, mạch của thiết bị an toàn nội tại không thể đốt cháy hỗn hợp nổ quy định do hiệu ứng nhiệt và tia lửa tạo ra trong điều kiện thử nghiệm quy định, bất kể hoạt động bình thường hay trạng thái thất bại. Hệ thống an toàn bản chất tất nhiên phải có thiết bị an toàn bản chất tạo thành, nhưng đây chỉ là điều kiện cần thiết chứ không phải điều kiện đủ, còn phải áp dụng biện pháp phòng ngừa các loại năng lượng đủ để đốt cháy hỗn hợp nổ bên ngoài tiến vào nơi nguy hiểm.