1 引言
??????? 在許多化工工業(yè)過程中，需要處理一些易燃易爆的工藝介質(zhì)。為確保人員生命和生產(chǎn)裝置的財(cái)產(chǎn)安全，防爆技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)及相關(guān)專業(yè)，形成一系列的行業(yè)。國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并隨著工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。對(duì)于自動(dòng)化儀表，最常用的防爆形式是本安型。隔爆型和增安型。由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展和低功耗電子器件的不斷誕生，本安防爆技術(shù)的得到了更為廣闊的推廣和應(yīng)用。特別是由于本質(zhì)安全型(簡(jiǎn)稱本安型)防爆形式與其他防爆形式相比，不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣，而且還具有易操作和維護(hù)方便等特點(diǎn)，因此這種通過抑制點(diǎn)火源能量為防爆手段的本安型防爆儀表已被制造商和用戶接受。
??????? 2本質(zhì)安全防爆技術(shù)的原理與特點(diǎn)
??????? 2.1本質(zhì)安全防爆技術(shù)的原理本安防爆技術(shù)實(shí)際上是一種低功率設(shè)計(jì)技術(shù)。例如對(duì)于氫氣(ⅡC)環(huán)境，必須將電路功率限制在1.3W左右。由此可見，本安技術(shù)能很好的適用于工業(yè)自動(dòng)化儀表。針對(duì)電火花和熱效應(yīng)是引起爆炸性危險(xiǎn)氣體爆炸的主要引爆源，本質(zhì)安全技術(shù)通過限制電火花和熱效應(yīng)這兩個(gè)可能的引爆源來實(shí)現(xiàn)防爆。在正常工作和故障狀態(tài)下，當(dāng)儀表產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)的能量小于一定程度時(shí)，低度表不可能點(diǎn)燃爆炸性危險(xiǎn)氣體而產(chǎn)生爆炸。它實(shí)際上是一種低功率設(shè)計(jì)技術(shù)。原理是從限制能量入手，可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，以保證儀表在正常工作或發(fā)生短接和元器件損壞等故障情況下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)不致于引起其周圍可能存在的危險(xiǎn)氣體的爆炸。通常對(duì)于氫氣環(huán)境，也就是危險(xiǎn)程度最高。最易爆的環(huán)境，必須將功率限制在1.3W以下。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)規(guī)定，在危險(xiǎn)程度最高的危險(xiǎn)場(chǎng)所0區(qū)，只能采用Exia等級(jí)的本安防爆技術(shù)。因此，本質(zhì)安全防爆技術(shù)是一種最安全。最可靠。適用范圍最廣的防爆技術(shù)。本質(zhì)安全型儀表設(shè)備按安全程度和使用場(chǎng)所不同，可分為Exia和Exib。Exia的防爆級(jí)別高于Exib。 Exia級(jí)本質(zhì)安全儀表在正常工作狀態(tài)下以及電路中存在兩起故障時(shí)，電路元件不會(huì)發(fā)生燃爆。在ia型電路中，工作電流被限制在100mA以下，適用于0區(qū)。1區(qū)和2區(qū)。 Exib級(jí)本質(zhì)安全儀表在正常工作狀態(tài)下以及電路中存在一起故障時(shí)，電路元件不發(fā)生燃爆炸。在ib型電路中，工作電流被限制在150mA以下，適用于1區(qū)和2區(qū)。
??????? 2.2本質(zhì)安全防爆技術(shù)的特點(diǎn) (1)不需要設(shè)計(jì)制造工藝復(fù)雜。體積龐大且又笨重的隔爆外殼，因此，本安儀表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。體積校重量輕和造價(jià)低等特點(diǎn)。據(jù)資料，建立一個(gè)本安型和隔爆型開關(guān)傳輸回路的費(fèi)用之比約為1:4。 (2)可在帶電情況下進(jìn)行維護(hù)。標(biāo)定和更換儀表的部分零件等。 (3)安全可靠性高。本安儀表不會(huì)因?yàn)榫o固螺栓的丟失或外殼結(jié)合面銹蝕。劃傷等人為原因而降低儀表的安全可靠性。 (4)由于本安防爆技術(shù)是一種“弱電”技術(shù)，因此，本安儀表的使用可以避免現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的觸電傷亡事故的發(fā)生。 (5)適用范圍廣。本安技術(shù)是唯一可適用于0區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所的防爆系統(tǒng)。 (6)對(duì)于像熱電偶等簡(jiǎn)單設(shè)備，不需特別認(rèn)證即可接入本安防爆系統(tǒng)。可見，與其他任何防爆型式相比，采用本安防爆技術(shù)可給工業(yè)自動(dòng)化儀表帶來技術(shù)上的突出特點(diǎn)。
??????? 3本安防爆技術(shù)在過程自動(dòng)化工程中的應(yīng)用本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)由三部分組成：現(xiàn)場(chǎng)本質(zhì)安全儀表。本質(zhì)安全電纜及本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)設(shè)備。現(xiàn)場(chǎng)儀表包括各種安裝在危險(xiǎn)場(chǎng)所的一次檢測(cè)儀表，以兩線制變送器為代表的本質(zhì)安全點(diǎn)電纜帶有專用接地線，以耐久性的純藍(lán)色與其它電纜相區(qū)別；關(guān)聯(lián)設(shè)備包括齊納式安全柵。隔離式安全柵。其他形式的具有限流。限壓功能的保護(hù)裝置。能將竄入到現(xiàn)場(chǎng)本安設(shè)備的能量限制在安全值內(nèi)，從而確保現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。人員和生產(chǎn)的安全。系統(tǒng)回路以安全柵為界分為本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路。從安全柵通過本質(zhì)安全電纜連接到現(xiàn)場(chǎng)儀表所構(gòu)成的電路為本質(zhì)安全電路；從安全柵到DCS以及到供電電源的電路為非本質(zhì)安全電路。
??????? 4本質(zhì)安全的防爆認(rèn)證
??????? 4.1本安防爆是整體防爆的概念對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。安全柵必須經(jīng)過國(guó)家授權(quán)認(rèn)證機(jī)構(gòu)防爆認(rèn)證，同時(shí)需要認(rèn)證機(jī)構(gòu)簽發(fā)的本安儀表和安全柵的聯(lián)合取證確認(rèn)該本安回路的安全性。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備為簡(jiǎn)單設(shè)備時(shí)無需本安認(rèn)證，即可與已取得本安認(rèn)證的安全柵配合構(gòu)成本安防爆回路。簡(jiǎn)單設(shè)備是指觸點(diǎn)開關(guān)。熱電偶。熱電阻。發(fā)光二極管以及橋路等，設(shè)備中不含儲(chǔ)能元件。