组件、电缆接头和机箱：工业安全的关键要素
组件、电缆接头和机箱：工业安全的关键要素
在工业操作中，最小的细节往往起着最大的作用。电缆接头和机箱这样的组件虽然看似不显眼，但它们对确保安全、维护效率和保护敏感设备至关重要。在充满危险的环境中，这些基础元素为可靠和无间断的性能提供了基础。让我们深入探讨这些常被忽视的组件及其对工业操作的重要影响。
在化学和石化工业、原油和天然气开采、采矿、食品工业、机械工程和工厂工程以及许多其他工业分支中，可燃气体、蒸汽或薄雾可能会在制造、加工过程中逸出、运输和储存——以及其他过程会产生可燃粉尘。这些物质如果与空气中的氧气混合，就会形成爆炸性环境。如果这种环境被点燃，可能会导致爆炸，从而导致重大伤害和/或财产损失。
什么是爆炸？
爆炸是可燃物质的突然化学反应，涉及大量能量释放。产生大爆炸并不需要太多：
- 只是气体、蒸汽、雾气或粉尘形式的可燃物质。
- 可燃物质与氧气或含氧空气结合存在。这种组合导致形成爆炸性环境。
- 最后，点火源导致该环境引燃。
防爆围绕防止这些爆炸展开。为此，您需要防止形成爆炸性环境。
爆炸性环境
爆炸性环境是空气和可燃物质在大气条件下的混合物，其中成功的点火导致燃烧过程扩散到整个未燃烧的混合物。大气条件包括：
- 环境温度从 -20 °C 到 +60 °C
- 压力范围从 0.8 到 11 bar
- 空气中的氧气含量为 21%
存在爆炸性环境的区域被认为是危险区域。
在大爆炸开始之前制止它
必须实施保护措施以防止爆炸。首先，必须防止形成爆炸性环境（优先防爆）。因此，必须进行检查以确定是否可以用不代表爆炸危险或将爆炸可能性降至最低的不同物质替换危险物质。常用的方法包括通风——确保房间通风良好可以显着降低可燃材料的浓度。
此外，可以考虑限制过程中浓度的方法。添加氮气或二氧化碳等稀释气体可以降低过程中的氧气浓度，以防止形成爆炸性环境。
如果使用优先防爆方法无法消除或只能部分消除爆炸危险，则必须采取预防措施防止引燃。因此不会出现有效的点火源。然而，在某些情况下，这不是一个可靠的解决方案，因为某些点火源无法消除。在这些情况下，必须采取措施将任何点燃爆炸的危险影响限制在微不足道的范围内。 “第三级”或“结构性”防爆包括使用防爆结构、防爆压力释放、抑爆和防爆屏障。将危险区域进行分区 在危险区域中，爆炸性环境存在的频率和持续时间可能会有所不同，这就是为什么使用不同的分区对这些区域进行分类的原因。该区域分类反映了爆炸性环境发生的概率。这使您可以更轻松地选择相应的设备并设计合适的电气装置。
按类别和保护级别对设备进行分类
所用设备的各种安全要求取决于发生爆炸性环境的概率。用于 0 区或 20 区的设备必须对应于设备类别 1G 或 1D，并具有设备保护等级 (EPL) Ga 或 Da。设备保护等级 (EPL) Gb 或 Db 的 2G 或 2D 类设备可用于 1 区或 21 区。属于设备类别 3G 或 3D 且 EPL Gc或 Dc的此类设备适用于 2 区或 22 区。
分为爆炸组别和温度等级此外，设备根据其适用的物质分为几组：
- 组II
用于气体危险区域的设备
这些是进一步根据它们适用的爆炸性环境的特性分类 – IIA（典型丙烷气体）、IIB（典型乙烯气体）和 IIC（典型氢气）。
- 组III
粉尘危险区域的设备
根据粉尘的类型，设备必须满足 IIA（可燃棉绒）、IIB（非导电粉尘）和 IIC（导电粉尘）的标准。
此外，只有当设备的最高表面温度低于周围爆炸性混合物的引燃温度时，设备才能在危险区域中运行。为此，定义了温度等级 T1 至 T6。在这方面，必须考虑最大允许环境温度，因为这也会影响设备温度。
可燃性粉尘不分为温度等级。粉尘云的引燃温度必须与设备的最高允许表面温度进行比较。由于粉尘也会积聚在设备上，因此还必须考虑粉尘层的引燃温度。
危险区域电气设备的保护型式
只有防爆设备可用于危险区域。这些可以使用一定范围的保护型式进行设计。保护型式是防止设备成为引燃源或防止传递爆炸的技术。根据 IEC 60079 系列标准，电气防爆设备可以设计成多种保护型式：
- 增强安全型“e”
采用附加措施和提高安全级别来防止形成火花、电弧或不允许的温度，这些可能会成为引燃源。
- 隔爆外壳“d”
在这种型式的保护中，外壳结构可以防止爆炸的蔓延。外壳内部发生的爆炸不会点燃周围的爆炸性环境。
- 正压箱体“p”
正压箱体型式的保护描述了采取过压防止爆炸性环境向箱体内渗透的方法。
- 本质安全“ i “
用于潜在爆炸区域的设备仅包含本质安全电路。如果在规定的测试条件下不会产生可能导致特定的爆炸性环境被引燃的火花或热效应，则电路本质上是安全的。
- 浸液“o”
将电气设备或电气设备的部件浸入保护液中，以防止外壳外部的爆炸性环境被点燃。
- 粉末填充“q”
设备填充有细粒填料，可确保潜在的引燃源，例如电弧或高温，被封闭在外壳中。
- 浇封“m”
可能点燃爆炸性环境的部件嵌入密封混合物中，这样爆炸性环境不会被点燃。
- 保护型式“n”
这种保护型式确保电气设备不会点燃周围的爆炸性环境。它可以被描述为改进的工业质量，专为在规定的操作条件下正常运行而设计。
- 光辐射“op”
防止光辐射点燃爆炸性环境的技术措施。
- 外壳保护“t”
这是一种特殊的保护型式，用于粉尘危险区域。由于外壳的密封性，粉尘根本无法渗透，或者粉尘量被限制在安全水平。因此，可在外壳中安装带火花器件。外壳的温度不得点燃周围的大气。
制造商对电气设备使用的保护型式在很大程度上取决于设备的类型和功能。
