机器安全

本质安全保护你的工厂免于爆炸

亨利·m·莫里斯 1997年7月1日

通过限制危险区域可用的电能的数量,或者通过使用称为“防爆外壳”的笨重设备来控制情况,可以防止爆炸。要限制电压和安培(电流)等多余的电气参数,需要使用被称为“本质安全(IS)屏障”的能量限制装置。

防爆外壳用蛮力防止或控制爆炸情况。它们是用来容纳爆炸的重型容器。防爆外壳内的电气设备可以在正常功率水平下工作。即使在故障条件下,爆炸或火灾也可能不会发生,因为密封容器内没有足够的空气来支持燃烧。如果发生爆炸,外壳足够坚固,可以控制爆炸。

本质上安全的屏障更优雅。它们限制了保护区可用的电力水平。如果火花或多余的电热不能发生,也不能发生火灾或爆炸。IS屏障消除了笨重的外壳,管道和昂贵的外壳/管道密封,以及相关的安装成本。

实现本质安全
虽然欧洲的大多数用户已经使用IS很多年了,但IS直到1990年才被纳入美国国家电气规范(Section 504)。实施信息系统需要对所涉及的设备有更深入的了解,并仔细选择,而不是指定防爆外壳。为了实现IS,需要进行许多计算,这让许多工程师望而却步。

本质安全电路由三部分组成:目标装置、本质安全屏障和线路。

在保护区域内的设备可以是简单的(rtd、led、触点、热电偶、电阻等)或复杂的(发射器、螺线管、继电器、传感器等)。复杂的设备可能存储过多的能量,因此应该由第三方认证“本质安全”,如Underwriters Laboratories(诺斯布鲁克,伊利诺伊州)、Canadian Standards association (Rexdale, Ontario, Canada)、FactoryMutual (Norwood, Mass.)等。

本质安全屏障最简单的形式是使用一个电阻来限制电流,至少两个齐纳二极管来限制电压,以及一个保险丝。电阻器将电流限制到一个称为短路电流的特定值。齐纳二极管将电压限制到一个称为开路电压的值。二极管导电时保险丝就会烧断。这中断了电路,防止二极管燃烧,这可能会允许过量电压到达危险区域。在每个本质安全的势垒中总是至少有两个齐纳二极管并联。如果一个二极管失效,另一个作为备份,提供安全操作和完整的保护。

选择合适的本安栅需要计算开路电压和短路电流。对于复杂器件,还需要计算允许电容值和允许电感值。然后将结果与“点火曲线”进行比较。

因为不同的材料可以被不同的能量水平点燃,着火曲线已经计算了各种各样的材料,可以得到标准3610和3611从工厂相互,1151波士顿-普罗维登斯Tpke。,诺伍德,MA 02062;电话:617/762-4300,传真:617/762-9375,或https://www.factorymutual.com。

薄弱环节
在初始调试后的某个时间点,本质安全可能会受到损害。这通常发生在不相关的故障提示不当维护或维修线路时。有时,为了在关闭后恢复运行,会使用临时快捷方式。如果不采取这些捷径,本质上的安全设计就会变得毫无用处。不幸的是,这些捷径的影响有时会被忽视——直到为时已晚。

重要的是在安装时创建良好的布线文档,并在执行时注意所有未来的更改,以确保维修后的本质安全保护保持完整。

危险位置
部门1
(持续性危害和间歇性危害)
课上我
A组 典型的例子:乙炔
B组 典型的例子:氢
C组 典型的例子:乙烯
D组 典型的例子:丙烷
二类
E组 典型例子:金属粉尘
F组 典型的例子:煤尘
G组 典型的例子:谷物粉尘
第三类
部门2