本質安全型

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本質安全的定義

設備、設施或生產技術工藝含有的、內在的能夠從根本上防止事故發生的功能。

本質安全一般包括兩種安全功能：

(1)失誤一安全功能：操作者即使操作失誤，也不會受到傷害或發生其他事故。

(2)故障一安全功能：設備、設施或生產技術工藝發生故障時，能暫時維持正常工作或自

動轉變為安全狀態。

這兩種安全功能均是設備、設施和生產技術工藝本身固有的，即在它們的設計階段就被

考慮加入其中的。

答：什么是本質安全型（intrinsicsafety）儀表？它有什么特點？#1

本質安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點是儀表在正常狀態下和故障狀態下，電路、系統產生的火

花和達到的溫度都不會引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來實現：

1采用新型集成電路元件等組成儀表電路，在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作；

2用安全柵把危險場所和非危險場所的電路分隔開，限制由非危險場所傳遞到危險場所去的能量；

3儀表的連接導線不得形成過大的分布電感和分布電容，以減少電路中的儲能。

本制安全型儀表的防爆性能，不是采用通風、充氣、充油、隔爆等外部措施實現的，而是由電路本身實現

的，因而是本質安全的。它能適用于一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況

下進行維修和調整。但是，它不能單獨使用必須和本安關聯設備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，

才能發揮防爆功能。

本安型儀表有ia、ib兩種，請說明它們之間的區別。

ia等級—在正常工作狀態下，以及電路中存在一個故障或兩個故障時，均不能點燃爆炸性氣體混合物。在

ia型電路中，工作電流被限制在100mA以下。

ib等級—在正常工作狀態下，以及電路中存在一個故障時，不能點烯爆炸性氣體混合物。在ib電路中，

工作電流被限帛在150mA以下。

ia型儀表適用于0區和1區，ib型儀表僅適用于1區。或者說，從本質安全角度講，ib型儀表適用于煤

礦井下，ia型儀表適用于工廠。

什么是增安型（e型）儀表？

正常運行條件下不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結構上采取措施（如密封等），提高

其安全程度，以避免在正常和規定的過載條件下出現點燃現象的儀表設備。

什么是特殊型（s型）儀表？

是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述幾種形式的組合，采用這種結構形式的防爆儀表稱為特

殊型儀表。

本質安全原理及應用簡介

危險區域：在工業過程控制中，當涉及到容易燃燒和爆炸的原料時，因容器

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破損或泄漏，空氣中含有揮發的爆炸性氣體、粉塵等，這些區域稱之危險區域。

例如：石油及其衍生物、氫氣、瓦斯、面粉等物質，一旦條件合適，都會引起爆

炸。

本質安全：工作原理時利用安全柵技術，將提供給現場儀表的電能量限制

在既不能產生足以引爆的火花，也不能產生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍

內。依照國際標準和中國國家標準，當安全柵安全區一側所接設備發生任何故障

（除電壓故障不超過250V外）時，本質安全防爆方法（Exi）確保現場的防爆

安全。

本質安全設備故障分級：Exia級的本質安全設備在正常工作時，發生一個

或兩個故障時，不能點燃爆炸性氣體的混合物。Exib級本質安全設備在正常工

作時，發生一個故障時，不能點燃爆炸性氣體的混合物。

儀表的防暴標志

在防暴型儀表的銘牌和樣本或產品說明書中必須標注防暴標志。而了解上

述防暴基本知識的實用意義正在于識別儀表的防暴標志，從而對儀表的可安裝區

域和可涉及的爆炸性氣體一目了然。

例一：ExiaIICT6

這例防暴標志的含義為：

標志內容符號含義

防暴聲明Ex：符合某種防爆標準，如中國國家標準

防暴方法Ia：采用ia級本質安全防爆方法。可安裝Zone0

氣體類別IIC：本允許涉及IIC類爆炸性氣體

溫℃組別T6：儀表表面溫℃不超過85℃

例二：EExiaIIC

這例防爆標志的含義為符合歐洲標準，采用ia級本安防爆，可涉及IIC類

爆炸性氣體的儀表。沒有溫℃組別說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸。

上述兩例的現場儀表和安全柵相配，可安裝在最危險的場合，可涉及最危

險的氣體。

例三：Exde(ib)IICT4~6

該儀表符合某種防爆標準，并同時采用了隔爆，增安的ib級本質安全防爆

方法，可涉及IIC類氣體，且儀表表面溫℃溫℃不超過85~135℃。如某款電磁

流量變送器采用防爆供電，增加接線盒，而信號為ib本安。當使用環境溫℃范

圍高限40~80℃時，儀表表面溫℃不超過85~135℃。

例四：Division1；ClassIGroupA；T6

該儀表符合美國或加拿大防爆標準，可安裝在Division1，可涉及GroupA

氣體，儀表表面溫℃不超過85℃。這是美加標準認證的最高級的防暴儀表。通

常用文字說明其具體防暴方法。

本質安全防暴方法

本質安全防爆方法是利用安全柵技術將提供給現場儀表的電能量限制在既

不能產生足以引爆的火花，又不能產生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍內，

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從而消除引爆源的防爆方法。

對于儀表檢測和控制回路而言，限制能量首先意味著限制電壓和電流。又

由于電容和電感能夠儲存和釋放電能量，因此電容和電感也須限制。

實踐中，人們利用火花實驗裝置，通過實驗確定對不同危險類別氣體的電

能量限制參數。國際標準和中國國家標準中給出的常用電能量引爆曲線有電壓電

流引爆曲線、電壓電容引爆曲線和電流電感引爆曲線等。根據這些曲線，再參考

1.5倍的保險系數，人們便可以確定在涉及某類氣體時，對指定回路的電能量限

制參數。

例如，涉及IIC類氣體(如氫氣)時，對標準24VDC供電的回路(如變送氣，

電氣轉換器，電磁閥等)通常設定限壓值為28V。依此限壓值查電壓電流引爆曲

線，并考慮1.5倍的保險系數，可確定此時的限流值，可確定此時的限流值應為

119mA。依28V限壓值并考慮1.5倍的保險系數后查電壓電容引爆曲線，可確

定回路電容值應限制在0.13μF。依119mA限流值并考慮1.5倍的保險系數后查

電流電感引爆曲線，可確定回路電感值應限制在2.55mH。

為限制儀表的表面溫度，除需限制回路的開路電壓和短路電流外，還要限制

回路的最大功率。

本質安全防爆回路，總是由一個本安現場儀表和作為回路限能關聯設備的

安全柵配合組成。

R系列隔離式安全柵