双鸭山设计防爆人机界面产品

1、定义：1.1L：从隔爆外壳内部通过接合面到隔爆外壳外部的最短通路。1.2L：当隔爆接合面L被组装隔爆外壳部件的紧固螺栓分隔时，双鸭山防爆人机界面隔爆接合面的最短通路。1.3压力重叠：由于在外壳的一个空间或间隔内发生点燃，造成另一个空腔或间隔呗预压的气体混合物点燃时呈现的状态（具体解释：爆炸性气体被点燃后将产生火焰和冲击波，例如氢气的火焰传播速度2.58m/s，冲击波速280m/s，这就是预压产生的原因，它能使其它空间内的爆炸压力暴增，超过外壳承受值。大多数气体最大爆炸压力0.6-0.8，有压力重叠会达到3Mpa。外壳分几个空腔，以小孔相通，这种结构尽量避免。）2、隔爆接合面：2.1通用要求：隔爆面应进行防锈处理；隔爆面不允许涂漆或喷塑；隔爆面可被电镀，金属镀层不应超过0.008mm。2.2非螺纹接合面：表1、表2。2.2.1过盈配合2.2.2 粗糙度2.2.3 L=c+d结构 图22.2.4 l值：图3、图4、图5、图62.2.5乙炔环境用平面接合面：间隙≤0.04；L≥9.5;容积≤500cm3。2.3螺纹接合面：表3、表4。2.4衬垫（包括O型圈）：保证原有隔爆面的尺寸。2.5粘接接合面：2.5.1胶的耐热防爆人机界面产品、耐寒试验。2.5.2机械强度不能仅依靠胶的粘接性。2.5.3 V≤10cm3时，不小于3mm；10cm3＜V≤100cm3时，不小于6mm；V＞10cm3时，不小于10mm；2.6操纵杆：如果直径超过表1、表2规定的最小接合面宽度，其接合面的宽度应至少等于其直径，但不必超过25mm。

13、静态正压用安全措施和安全装置：13.1保护气体为惰性气体（氧气浓度应少于1%）双鸭山防爆人机界面，且在安全场所充。13.2不允许有内释放源。13.3 应有正压检测的安全装置，Px、Py两台，pz一台，以断电或声光报警或其它方法保证设备安全。13.4当正压不起作用时仍可能带电的部件要有相应防爆型式的保护。13.5低正压值50Pa。14、型式试验：14.1温度测定。14.2外壳试验：（耐热、耐寒、冲击、跌落、防护）GB3836.114.2高正压试验：1.5倍大正压值或200pa，取大值。2min14.3泄露试验：内部正压大值，出气口封死，在进气口测量。14.4静态正压：内部达到大正压值，封闭个气孔，检测一段时间，压力变化不超过规定的低正压值（低正压值应大于正常运行时一个周期所测得的大压力损失，至少1h）。14.5换气试验：14.5.1保护气体为空气：（静态正压不适用）做两次试验即试验气体分别为氦气、氩气或二氧化碳（特定气体除外，25%低下限浓度），充试验气体浓度不低于70%，按低换气流量通空气，分别达到氦气1%、氩气或二氧化碳0.25%所需要的时间14.5.2保护气体为惰性气体：正常大气压下开始充入空气，充入惰性气体，直到氧气浓度不超过2%或1%为止所需要的时间。14.6低正压试验：检查正压保护系统是否能够动作。4.7 限制内部压力的正压外壳的性能检查：适用于气源为压缩气体，并且在调节器故障时泄露、排气口或泄压装置取决于对大正压的限制情况。进气口大压力或690kPa压力，取大值，除排气口和泄压装置外其余口关闭，所测得的内部压力不超过高正压。注：防爆人机界面产品应设置安全泄压阀。或由用户限制压力并在外壳上防爆人机界面产品标志大工作压力。或要求用户对气源只使用鼓风机并且未压缩的空气。14.8自动安全装置动作可靠性试验：人为调整保护参数。

熔断器的选用原则为：熔断器的融断双鸭山防爆人机界面热能值＜稳压二极管允许的最大浪涌电流；本例中查稳压二极管的浪涌电流IZSM = 13.4A@8.3ms换算为热能值 I2t = 13.42 *8.3ms/1000 = 1.49A2S熔断器的融化热能值（I2t），又称熔断积分曲线，其实质是熔断器熔断所需的最小热能值：总量I2t = 熔化I2t + 飞弧I2t本例中, 力特保险丝3720080融化热能值查数据手册得到：I2t = 0.023 A2S。1.49A2S远大于0.023 A2S，即当电路出现危险电压，稳压二极管断路前其上消耗的能量足以使熔断器熔断达到保护后续电路不会承受危险电压的目的1.1.3.2 电子限压、限流本安电源的设计上述二极管安全栅本安电源由于串联了较大的电阻，同时稳压二防爆人机界面产品极管的功率限制，其带载能力较差。为提高本安电源的带载能力和动态响应速度，电子限压、限流方法也被广泛应用，图2中的本安电源即为防爆人机界面产品电子限压、限流方案，电路模

1 爆炸危险区域电伴热现场智能控制器的设计智能控制器用于电伴热系统中，做现场管道电伴热回路的智能控制，以实现如下功能：1）实时温度监控；2）温度、报警等信息现场显示；3）与中央控制室通讯实时传输信息。控制器基本设计参数双鸭山防爆人机界面为：输入电压AC220V；负载电流32A；防护等级不低于IP65；安装方式：管道上安装。基于以上需求给出产品需求功能框图（见图1）图1 需求功能框图从需求功能框图可见，实现上述功能按常规思路采用成品传感器、变送器、温度控制器（或PLC）和功率控制器件的控制盘方案是可行的，但不可取，原因是：成品组装外加考虑防爆措施势必造成产品体积和成本上的大幅提高且回路扩展能力差。因此本控制器合理的设计思路只能是：从电子硬件和软件入手、采用紧凑的防爆结构设计，达到防爆人机界面产品功能和结构上的优化。图2即为本控制防爆人机界面产品器实现后的功能和结构框图，其防爆措施综合采用了本安、增安、浇封三种方法，下面重点从硬件设计中的本安设计、软件流程和防爆结构三个维度进行论述。

1、防爆基本概念1.1 内置系统：设备双鸭山防爆人机界面含有可燃性物质并可能形成内释放源的部分。1.2内释放源：外壳内的某点或部位，从这些地方可燃性物质能够以可燃性气体、蒸汽或液体的形式释放到正压外壳内，并能与周围的空气形成爆炸性气体环境。1.4正压保护：用保持外壳内部保护气体的压力高于外部压力，以阻止外部爆炸性气体进入外壳的方法。1.5静态正压保护：不添加保护气体而保持危险场所中正压外壳内的正压值的保护方法。1.6 px型：将正压外壳内的保护级别从Gb级或Mb级降至非危险的正压保护。（可用于I类设备）1.7 py型：将正压外壳内防爆人机界面产品的保护级别从Gb级降至Gc级防爆人机界面产品的正压保护。1.8 pz型：将正压外壳内的保护级别从Gc级降至非危险的正压保护。

3、防护等级：IP4X（只带报警的Pz型IP3X）双鸭山防爆人机界面，在潮湿和有煤尘的采掘工作面上要求IP44。4、外壳抗冲击能力：表12（只带报警的Pz型取半值）。5、凡是炽热颗粒通过释放孔进入1区的，须加板。凡是进入2区的不做要求。对于Py既不允许内部部件，也不允许产生炽热颗粒。不产生炽热颗粒的不要求挡板。6、对于Px型，要求安装一个定时装置并且检测压力和流量。其余任何形式都只标注时间和流量即可。7、外壳材质防爆人机界面产品不应受规定的保护气体的不利影响，并能承受制造商规定的最大正防爆人机界面产品压的1.5倍压力，最低压力为200pa。增安型电机（采用电流保护装置防止超过极限温度的）有对启动电流比 IA/IN和 tE 时间的要求，并需在电机铭牌上标明，其目的是为了在使用电机时便于选择和配置合适的保护装置，而无火花电机则不需要。