1、迁安职教中心 张玉安迁安职教中心 张玉安第第9 9章章 生产过程自动化仪表安全防护生产过程自动化仪表安全防护9.1 9.1 防爆、防雨、防冻和接地防爆、防雨、防冻和接地9.1.1 9.1.1 安全防爆安全防爆爆炸是由于氧化或其他放热反应引起温度和压力升爆炸是由于氧化或其他放热反应引起温度和压力升高的化学现象，具有极大的破坏力。许多工厂里的介质具高的化学现象，具有极大的破坏力。许多工厂里的介质具有爆炸性和易燃性，由于设备或管道密封不良，引起易爆有爆炸性和易燃性，由于设备或管道密封不良，引起易爆或易燃物质外溢，当其与空气中氧气混合到一定比例时，或易燃物质外溢，当其与空气中氧气混合到一定比例时，如果
2、遇到火种，就会引起爆炸或失火燃烧等严重事故，对如果遇到火种，就会引起爆炸或失火燃烧等严重事故，对人身和设备将造成各种严重损害。各种仪表、信号和电气人身和设备将造成各种严重损害。各种仪表、信号和电气接点工作时引起的火花，电器设备短路时形成的火花、电接点工作时引起的火花，电器设备短路时形成的火花、电弧都可以构成事故的导火线。弧都可以构成事故的导火线。迁安职教中心 张玉安1 1爆炸性物质和爆炸危险场所等级划分爆炸性物质和爆炸危险场所等级划分（1 1）爆炸性物质分类。根据）爆炸性物质分类。根据中华人民共和国爆炸危险中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程场所电气安全规程，对爆炸性物质进行分类。爆，对爆炸
3、性物质进行分类。爆炸性物质可分为如下炸性物质可分为如下3 3类。类。类：矿井甲烷。类：矿井甲烷。类：爆炸性气体、蒸汽。类：爆炸性气体、蒸汽。类：爆炸性粉尘、纤维。类：爆炸性粉尘、纤维。对工厂企业，爆炸物质主要是对工厂企业，爆炸物质主要是类和类和类。类。类爆炸性气体（含蒸汽和薄雾）按最大试验安全类爆炸性气体（含蒸汽和薄雾）按最大试验安全 间隙和最小点燃电流比分间隙和最小点燃电流比分A A、B B、CC三级。三级。按引燃温度可以分为按引燃温度可以分为Tl Tl、T2T2、T3T3、T4T4、T5T5、T6T6六组。六组。类：爆炸性粉尘，按其物理性质分级。按引燃温类：爆炸性粉尘，按其物理性质分级。按
4、引燃温 度分度分T1-1T1-1、T1-2T1-2、T1-3T1-3三组。三组。迁安职教中心 张玉安（2 2）爆炸危险场所分类。爆炸危险场所按爆炸性物质的）爆炸危险场所分类。爆炸危险场所按爆炸性物质的物态可以分为两类，即气体爆炸危险场所和粉尘爆物态可以分为两类，即气体爆炸危险场所和粉尘爆炸危险场所。按爆炸性物质出现的频度、持续时间炸危险场所。按爆炸性物质出现的频度、持续时间和危险程度进行划分。和危险程度进行划分。 气体爆炸危险场所可分为气体爆炸危险场所可分为0 0级、级、1 1级和级和2 2级，级， 工厂一般都在较明显处标明某车间或区域属于哪工厂一般都在较明显处标明某车间或区域属于哪一种防爆等
5、级或防爆区域。对安全防爆等级要求高的区一种防爆等级或防爆区域。对安全防爆等级要求高的区域，进出该区的人员着装都要从安全角度出发考虑，如域，进出该区的人员着装都要从安全角度出发考虑，如必须穿防静电的工作服等。初学者进入工厂时，一定要必须穿防静电的工作服等。初学者进入工厂时，一定要注意区分并按规定统一着装。在防爆等级高的场所，为注意区分并按规定统一着装。在防爆等级高的场所，为安全起见，还绝对禁止烟火。安全起见，还绝对禁止烟火。迁安职教中心 张玉安2 2易燃易爆场所对防爆仪表电气设备的安全要求易燃易爆场所对防爆仪表电气设备的安全要求一般规定，爆炸危险场所使用的防爆仪表电气设备，一般规定，爆炸危险场所
6、使用的防爆仪表电气设备，需经劳动人事部指定的鉴定单位检验合格。在运行过程中，需经劳动人事部指定的鉴定单位检验合格。在运行过程中，防爆电气设备必须具有不引燃周围爆炸性混合物的性能。防爆电气设备必须具有不引燃周围爆炸性混合物的性能。防爆仪表电气设备形式很多，有隔爆型、增安型、防爆仪表电气设备形式很多，有隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、防爆本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、防爆特殊型和粉尘防爆型等。对于电动防爆仪表，通常采用隔特殊型和粉尘防爆型等。对于电动防爆仪表，通常采用隔爆型、增安型和本质安全型爆型、增安型和本质安全型3 3种。种。（1 1）仪表电气设备
7、的基本要求。）仪表电气设备的基本要求。（2 2）防爆仪表电气设备的选型。）防爆仪表电气设备的选型。3 3易燃易爆场所仪表安装、操作、维修注意事项易燃易爆场所仪表安装、操作、维修注意事项迁安职教中心 张玉安9.1.2 9.1.2 防雨、防冻及防腐防雨、防冻及防腐2 2防腐涂漆防腐涂漆当工厂企业的锅炉、除氧器等主要设备采用露天布当工厂企业的锅炉、除氧器等主要设备采用露天布置时，有关的仪表自动化设备，包括变送器、就地仪表、置时，有关的仪表自动化设备，包括变送器、就地仪表、执行机构，以及测量管路等，有一部分也将不可避免地布执行机构，以及测量管路等，有一部分也将不可避免地布置在室外。在这种情况下，为了保
8、证仪表自动化设备正常置在室外。在这种情况下，为了保证仪表自动化设备正常运行，在安装时应有必要的防雨措施，对于冬天有冰冻的运行，在安装时应有必要的防雨措施，对于冬天有冰冻的地区还应采取防冻措施。地区还应采取防冻措施。1 1就地仪表及执行机构的防雨、防冻就地仪表及执行机构的防雨、防冻2 2防腐涂漆防腐涂漆迁安职教中心 张玉安9.1.3 9.1.3 仪表接地系统仪表接地系统接地是指用电仪表、电气设备、屏蔽层等用接地线接地是指用电仪表、电气设备、屏蔽层等用接地线与接地体连接，以保护电气设备及人身安全，抑制干扰与接地体连接，以保护电气设备及人身安全，抑制干扰对仪表系统正常工作的影响。对仪表系统正常工作的
9、影响。接地原理图中有如下三种符号，不应当混淆。接地原理图中有如下三种符号，不应当混淆。 (1) (1)指接地线，是指通过低阻抗金属接到正常设计指接地线，是指通过低阻抗金属接到正常设计的大地接地网上。稳定的低阻抗的电位，有利于消除共变的大地接地网上。稳定的低阻抗的电位，有利于消除共变信号。信号。 (2) (2)系统与设备外壳、机架、框架等相连的线。系统与设备外壳、机架、框架等相连的线。 (3) (3)系统电子测量系统中的零线（如系统公用线、系统电子测量系统中的零线（如系统公用线、信号返回公用线、电源公用线等）。零线是低电平测量信信号返回公用线、电源公用线等）。零线是低电平测量信号回路系统内的稳定
10、的电气零位参考点，当存在电磁干扰号回路系统内的稳定的电气零位参考点，当存在电磁干扰时，低电平测量系统及机架外壳仍能保持零位。时，低电平测量系统及机架外壳仍能保持零位。迁安职教中心 张玉安1 1保护接地与工作接地保护接地与工作接地按接地的设置情况和接地的作用不同，接地可分为按接地的设置情况和接地的作用不同，接地可分为保护接地和工作接地。保护接地和工作接地。保护接地是将电气设备、用电仪表在正常情况下，保护接地是将电气设备、用电仪表在正常情况下，不带电的金属部分与接地体之间作良好金属连接，以防止不带电的金属部分与接地体之间作良好金属连接，以防止不带电的金属导体由于绝缘损坏等意外事故可能带上危险不带电
11、的金属导体由于绝缘损坏等意外事故可能带上危险电压，保证人身和设备安全。要求作保护接地的用电设备电压，保证人身和设备安全。要求作保护接地的用电设备有：仪表盘（框、箱、架）及底座、用电仪表外壳、配电有：仪表盘（框、箱、架）及底座、用电仪表外壳、配电盘（箱）、接线盒（箱）、汇线槽、铠装电缆的铠装保护盘（箱）、接线盒（箱）、汇线槽、铠装电缆的铠装保护层等。层等。工作接地是指仪表系统的工作接地，而不是电力系工作接地是指仪表系统的工作接地，而不是电力系统的工作接地，是为了保证仪表精确度和可靠正常工作而统的工作接地，是为了保证仪表精确度和可靠正常工作而设置的接地。它包括信号回路接地、屏蔽接地和本安仪表设置的
12、接地。它包括信号回路接地、屏蔽接地和本安仪表接地。接地。迁安职教中心 张玉安2 2接地系统接地系统仪表的接地系统一般由接地线、接地汇流排、公用仪表的接地系统一般由接地线、接地汇流排、公用连接板、接地体等几部分组成，如图所示。接地体是埋入连接板、接地体等几部分组成，如图所示。接地体是埋入大地中和大地接触的金属导体，接地线是用电仪表、电气大地中和大地接触的金属导体，接地线是用电仪表、电气设备接地部分与接地体连接的金属导体，接地装置就是接设备接地部分与接地体连接的金属导体，接地装置就是接地线和接地体的总称。地线和接地体的总称。1 1表盘表盘 2 2仪表仪表3 3接地支线接地支线4 4接地汇流排接地汇
13、流排5 5接地分干线接地分干线6 6公用连接板公用连接板7 7接地总干线接地总干线8 8接地体接地体 迁安职教中心 张玉安9.2 9.2 仪表保温与伴热仪表保温与伴热敷设在室外的仪表管路（包括取源装置至一次阀门敷设在室外的仪表管路（包括取源装置至一次阀门段），除设有伴热管路外还需要根据气候条件进行保温，段），除设有伴热管路外还需要根据气候条件进行保温，以免冻堵管路或冻坏管路，影响测量。当介质的黏度较大以免冻堵管路或冻坏管路，影响测量。当介质的黏度较大时（如重油等），即使在室内，对仪表测量管路及附件时（如重油等），即使在室内，对仪表测量管路及附件（如隔离容器等），也需要进行保温，否则介质凝固，无
14、（如隔离容器等），也需要进行保温，否则介质凝固，无法准确测量。室外就地装置的压力表，如介质为水，也应法准确测量。室外就地装置的压力表，如介质为水，也应进行保温，而仅将表面露出供读数。伴热管路单独敷设进行保温，而仅将表面露出供读数。伴热管路单独敷设（引接热源）时，也应进行保温，以免散热过多，影响对（引接热源）时，也应进行保温，以免散热过多，影响对仪表管路伴热的效果。仪表管路伴热的效果。9.2.1 9.2.1 保温保温保温是指将设备或管路用保温材料缠绕，以使介质保温是指将设备或管路用保温材料缠绕，以使介质和大气绝热。和大气绝热。1 1保温材料的基本要求保温材料的基本要求 2 2保温方法保温方法迁安
15、职教中心 张玉安9.2.2 9.2.2 伴热伴热伴热是指用热源来加热介质的管线，一般常用的有伴热是指用热源来加热介质的管线，一般常用的有蒸汽管伴热和电伴热两种方式。蒸汽管伴热和电伴热两种方式。1 1蒸汽伴热蒸汽伴热 伴热蒸汽一般采用饱和蒸汽。蒸汽压力视伴热介质伴热蒸汽一般采用饱和蒸汽。蒸汽压力视伴热介质所要求的温度而定，并应使蒸汽温度大于被伴热介质所要所要求的温度而定，并应使蒸汽温度大于被伴热介质所要求的温度。求的温度。 2 2电伴热电伴热电伴热是指用电阻丝发出的热作为热源来加热介质电伴热是指用电阻丝发出的热作为热源来加热介质的管线。的管线。 3 3保温箱伴热管的安装保温箱伴热管的安装保温箱内
16、的伴热管通常是蒸汽伴热，用保温箱内的伴热管通常是蒸汽伴热，用f8f81 1的紫铜的紫铜管弯成盘管状，如图所示。一般要视安装地的气温而定，管弯成盘管状，如图所示。一般要视安装地的气温而定，通常有通常有4 4个弯已足够。个弯已足够。“之之”字形伴热管路敷设图字形伴热管路敷设图1 1伴热管；伴热管；2 2仪表管路仪表管路迁安职教中心 张玉安4 4蒸汽伴热安装要求蒸汽伴热安装要求5 5电伴热安装要求电伴热安装要求 例：差压测量管路及保温箱例：差压测量管路及保温箱蒸汽伴热安装示例蒸汽伴热安装示例 迁安职教中心 张玉安9.2.3 9.2.3 保温安装施工保温安装施工管道保温安装前应具备以下条件：管道保温安
17、装前应具备以下条件：(1)(1)管路已安装完毕，并经严密性试验或焊接检验合格；管路已安装完毕，并经严密性试验或焊接检验合格；(2)(2)有伴热的管路，伴热设施已安装完毕；有伴热的管路，伴热设施已安装完毕；(3)(3)管道表面上的灰尘、油垢、铁锈等杂物已清除干净，管道表面上的灰尘、油垢、铁锈等杂物已清除干净，如设计规定涂刷防腐剂时，在防腐剂完全干燥后方可安装。如设计规定涂刷防腐剂时，在防腐剂完全干燥后方可安装。1 1主保温层安装施工主保温层安装施工（1 1）单根管的保温。（）单根管的保温。（2 2）成排仪表管的保温。）成排仪表管的保温。2 2保护层安装施工保护层安装施工（1 1）抹面层施工。（）
18、抹面层施工。（2 2）金属护壳施工。）金属护壳施工。3 3保温箱安装保温箱安装迁安职教中心 张玉安9.3 9.3 仪表隔离、防冻系统的安装仪表隔离、防冻系统的安装1 1隔离隔离隔离除了防止工艺流体进入仪表及其导压管以免损隔离除了防止工艺流体进入仪表及其导压管以免损坏外，也是某些仪表在一定气候条件下的防冻的形式。隔坏外，也是某些仪表在一定气候条件下的防冻的形式。隔离大致分为膜片隔离和液体隔离两种，但液体隔离有许多离大致分为膜片隔离和液体隔离两种，但液体隔离有许多的缺点不再推荐使用。的缺点不再推荐使用。膜片隔离主要有以下两种形式。膜片隔离主要有以下两种形式。（1 1）采用弹性膜片或波纹管把隔离液密
19、封在表内，使工）采用弹性膜片或波纹管把隔离液密封在表内，使工艺流体与隔离液机械地分离开来。艺流体与隔离液机械地分离开来。（2 2）仪表厂密封的膜片和毛细管系统。）仪表厂密封的膜片和毛细管系统。迁安职教中心 张玉安2 2防冻防冻仪表及其接管是否需要保温、加热和保温箱都取决仪表及其接管是否需要保温、加热和保温箱都取决于它们的实际位置，冬季的寒冷程度，以及被测介质的性于它们的实际位置，冬季的寒冷程度，以及被测介质的性质等。质等。（1 1）蒸汽加热。）蒸汽加热。蒸汽加热的优点是容易实现，因为炼油、化工厂里蒸汽加热的优点是容易实现，因为炼油、化工厂里普遍使用蒸汽。第二个优点是它能通过冷凝放出大量热量，普
20、遍使用蒸汽。第二个优点是它能通过冷凝放出大量热量，因此用蒸汽给仪表伴热，可以防止结冰。因此用蒸汽给仪表伴热，可以防止结冰。（2 2）电加热保温。电加热的主要优点是控制精度高，只）电加热保温。电加热的主要优点是控制精度高，只要安装适当，热量分配均匀。要安装适当，热量分配均匀。迁安职教中心 张玉安实实 训训 课课 题题1 1仪表保温箱的安装。仪表保温箱的安装。2 2仪表保温箱中变送器的安装。仪表保温箱中变送器的安装。3 3仪表保温蒸汽伴热管的安装。仪表保温蒸汽伴热管的安装。4 4仪表保温材料的安装及施工。仪表保温材料的安装及施工。迁安职教中心 张玉安思思 考考 题题1 1仪表的防爆措施有何意义？仪
21、表的防爆措施有何意义？2 2简述仪表的防爆措施。简述仪表的防爆措施。3 3简述仪表防雨、防冻的措施及意义。简述仪表防雨、防冻的措施及意义。4 4简述仪表接地的方式及意义。简述仪表接地的方式及意义。5 5简述对仪表常用保温材料的要求，常用的仪表保温材简述对仪表常用保温材料的要求，常用的仪表保温材 料有哪些？料有哪些？6 6蒸汽伴热时要注意什么问题？蒸汽伴热时要注意什么问题？7 7在有氧气介质环境中安装仪表有何特殊的要求？为什在有氧气介质环境中安装仪表有何特殊的要求？为什 么？么？8 8简述对仪表常用保温材料的要求，常用的仪表保温材简述对仪表常用保温材料的要求，常用的仪表保温材 料有哪些料有哪些
