化工生产装置现场仪表防爆安全技术

周路 刘方 王念贻

摘  要：针对现场仪表防爆安全进行研究，提出化工生产装置现场仪表防爆安全技术探讨。分析化工生产装置现场仪表防爆安全技术中存在的问题，针对安全技术问题提出相应解决方法，设计化工生产装置现场仪表防爆安全技术，将电子电路、传感装置、接线等容易有电火花出现装置放入防爆保护壳，化工仪表整体防爆性能有了很大的提高，解决实际使用过程中存在的问题。

关键词：化工生产;现场仪表;防爆安全

中图分类号：TH703  文献标识码：A

引言

在经济快速发展的背景下，我国化工行业的发展也得到了促进。与此同时，化工行业的发展由于过分追求发展速度而忽略了安全问题。为确保化工企业安全生产，需要高度重视化工生产装置现场仪表的防爆安全技术，其中，更重要的是化工仪表的防爆设计问题[1]，功能的多样化往往带来的是结构复杂系数上升，在设计化工仪表时一定要着重考虑仪表的防爆措施和技术技巧。目前化学仪器设计最常用的方式是将容易出现的电火花电子线路和传感接线装置等放在保护壳的防爆装置内。化工仪表的防爆性能得到大幅提升，可是在实际运用中还存在部分问题，对此进行分析研究。

1化工生产装置现场仪表防爆安全技术中存在的问题

根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014），我国将爆炸危险环境划分为爆炸性气体环境和粉尘环境，并针对不同环境对爆炸性介质进行了分级和分组[2]。化工仪器设计中还存在许多的问题，设计人员的素质提高是其中之一。为了降低成本，一些企业选择专业水平不足或设计资质低的员工来设计[3]。其次是设计方案科学合理性的缺乏。对设计方案进行优化改进要注意仪器对实际要求和环境的充分结合。此外，监督管理的不完善导致防爆产品质量参差不齐。在化工仪器制造检验过程中，监督不完善容易导致制造厂偷工减料，产品防爆级别与标识不符，以次充好。

2化工生产装置现场仪表防爆安全技术中问题的解决方法

2.1化工生产装置现场仪表防爆安全技术设计

爆炸性环境中发生爆炸应符合两个条件：环境中爆炸气体或粉尘浓度在爆炸极限内以及存在点燃源。火源是构成爆炸危险必不可少的重要因素，因此控制好火源，就能有效降低区域内爆炸风险。对于一个化工生产装置现场仪表的防爆设计和实施过程，必须同时考虑以下部分。防爆设计与实现的过程如图1。

根据该类设备要求，评估时调查化工生产装置现场仪表正常运行过程中，可能发生的所有火源，当预期的故障发生时，有效地抑制点火源。为此介绍以下对火源的保护措施如下。

2.2电火花的防爆安全技术

电火花或电弧作为危险的点火源是众所周知的，它也是仪表防爆中最常见、最需要解决的根本。主要采用安全火花型防爆仪表抑制火源。抑制电火花最好的办法是通过限制电路的电压和电流降低点火能量，这与隔爆型、增强型和本质安全型的基本原理相对应[4]。在众多的防爆类型中，最常见的是隔爆型、本安型和增安型，而本安型产品以其体积小、成本低、应用范围广而受到越来越多的青睐。

2.3机械火花的防爆安全技术

机械火花是在化工仪表运行中最常见的点火源之一。因此，在危险的爆炸场所使用这些装置时，要采取措施消除可能产生的火花，否则会增加爆炸的概率。为了抑制这些机械火花，首先要了解设备的机械结构，根据机械火花的结构和机理采取措施[5]。最主要的是解决静电接触的问题。静电危害也必须考虑到电气和非电气设备。一般情况下，具有高表面绝缘电阻的非金属材料与不同电势的物体接触时，表面都会产生静电火花。因此，当设备在具有爆炸性危险的场所使用并且存在静电危险时，一定要采取适当的措施，防止静电火花引起的点火危险。根据规定标准，可以选择符合防爆标准的材料，使材料的绝缘电阻在110欧姆以下。非电气仪表设备本身由于摩擦或冲击可能会引起机械火花，所以在对合金材料的一般要求中，镁、钛的误差含量都有规定。经过机械加工，结构稳定，减小到允许的距离。

3对比实验

爆炸性危险区域主要以爆炸性物质在这一危险区域内出现的频繁程度和持续时间为划分依据。以爆炸性气体危险场所而言，根据标准的规定，可划分为I区、II区和III区，按此顺序，爆炸性物质出现得愈来愈频繁、持续的时间愈来愈长，危险性也就越来越高。根据以下公式：

公式（1）中a指的是第i（i代指I、II、III三个区）区内的因素权重隶属度;即为模糊综合评判模型，这种评判模型称为基于模糊矩阵的评判方法。依据此类模型的要素称 n为评判空间。由于化工生产装置现场仪表不满足I类设备的要求，因此可以忽略由罕见故障引起的潜在火源。并满足要求的材料含量不超标，满足设备等级要求。

根据要求，设备表面最高温度小于150°，电气部分的难点在于火灾风险评估，设备不同也就代表结构繁琐，需要对正常运行的设备做可预测故障和罕见故障分析，对所有可能的火源进行评估，最后根据分析结果逐一设计出满足要求的防护措施。

4 结束语

目前，我国重视解决化工防爆仪表的问题，针对个别问题定制了合理的计划和设计，从而确保化工企业可以在未来道路上安全地前行。化工生产装置现场仪表防爆安全技术需要先进的理念来支持，及时发现问题并做出相应的分析，有效解决化工生产装置现场仪表的防爆安全技术问题，推动化工行业大力向前。

参考文献

[1]舒清秋.石油化工装置仪表安装中的问题及解决措施研究[J].化工管理，2020，35：150-151.

[2]葉向东.仪表及控制系统防雷工程设计[J].石油化工自动化，2020，5606：1-9.

[3]赵乾.化工仪表设计中的防爆问题及对策[J].化工设计通讯，2021，4703：59-60.

[4]李国荣.对石油化工仪表设备防爆等级的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2020，4010：162-163.

[5]袁婧.化工仪表设计中的防爆问题分析和应对策略[J].石化技术，2019，2607：236+241.