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防爆儀表設計原理與實現整理問答！ 

問：防爆儀表跟本安儀表相比是不是本安儀表更好？本安儀表是不是更貴？

本安型是一種防爆型式，所以本安儀表也是防爆儀表。可能這個問題應該是隔爆儀表與本安儀表的對比，具體可以看看今天的PPT里，其中有一頁列出了本安、隔爆、增安、正壓這四種防爆型式的對比。一般來說，防爆型式的選擇，沒有好壞之分，只有適應不適應相關的產品。隔爆產品的制造成本會高于本安產品，但是本安產品只有配用了安全柵構成本安系統才有意義，通常不會單純從儀表價格上判斷選用本安還是隔爆。

問：防爆儀表類型怎么確定？增安型儀表感覺國外用的比較多，國內的使用情況怎么樣？

這個問題應該還是指怎么確定防爆型式，在設計階段防爆型式取決于產品本身，不同的產品適用不同的防爆型式。一般來說低功耗的產品特別是儀表類產品，非常適合設計成本安型，改動的成本最小，其次隔爆型儀表也比較常見。至于增安型，它的防爆原理是首先這個產品本身沒有火花元件，也不會產生高溫，然后采取一些輔助措施增強它的安全性，比如外殼IP54，接線端子放松，電氣間隙/爬電距離的考慮等等。增安型主要的應用場合是電路比較簡單的產品，比如通用接線盒，里面只有接線端子，沒有火花元件。除了接線盒以外還有電磁閥、照明燈具、變壓器和無刷電機等。自動化儀表通常存在調零/調滿度的電位器或選擇開關，即認為正常情況下會產生火花，此外電子元器件的連接相對復雜，有產生火花的隱患，因此自動化儀表一般不設計為增安型。

問：申請產品防爆證流程及費用？

第三方防爆檢驗機構，可以接受防爆認證的申請。主要的流程就是由申請方提供包括設計圖紙在內的一些申請資料，之后由工程師與申請方溝通完成文件審查，之后進行樣品測試，合格后簽發防爆合格證。具體的流程可以在SITIIAS公眾號里回復“認證流程”四個字。認證費用的話視不同的產品以及不同的防爆型式而定，一般從幾千元到幾萬元不等。

問：防爆證書如何查詢？如何判斷儀表的防爆設計與應用環境一致？

這個問題可能是防爆設備的使用方，會比較關注。目前國內主要的防爆檢驗機構的官網都可以查詢證書，當你手里拿到了一張防爆合格證，直接在百度里搜索發證機構的全稱，找到相應的官網就可以查詢了。第二個小問題，怎么判斷儀表的防爆設計與應用環境是否一致。這個問題涉及到儀表選型，所有的防爆產品都有一份簡歷，叫做“防爆標志”，那么選型的過程簡單來說就是把防爆標志與爆炸性環境的區域劃分做一個對比。

問：整機是否有聯合防爆(一部分本安+另一部分隔爆)？

有的，這里聯合防爆應該叫做復合型防爆型式，就是一個產品的防爆設計采用了兩種以上的防爆型式，比如防爆電腦，它的主體部分是隔爆，但是觸摸屏部分是在隔爆外殼外面的，那么就可以按照本安型處理，這個時候隔爆外殼內部配套相應的限流限壓措施，那么這個產品就是隔爆本安復合型。除了隔爆本安復合，也可以隔爆+增安，隔爆+澆封，甚至3種防爆型式復合，這些都是根據產品的特點，可以自由組合的。

問：二區防爆設計要點？

爆炸性氣體區域分為0區、1區和2區，其危險程度依次降低，0區最危險，2區相對來說最安全，但是2區仍然是爆炸性危險區域。根據資料顯示，70%以上的危險區都是2區。所以2區防爆產品的應用前景還是很廣的。2區設備的設計要點，簡單來說就是在1區技術的基礎上降低點要求，主要的保護原理與1區技術有相似點。分布在每種1區技術的保護型式中，比如增安型是1區技術，對應的無火花型就是2區技術。

問：一個溫度檢測回路的本安回路一般那幾部分組成，每個部件如測溫，變送器，電纜，安全柵，板卡等的要求都有哪些？

一個完整的本安回路包括現場儀表，連接電纜以及安全柵，這三部分各自的要求在GB3836.4和GB3836.18標準里都有，三者之間的匹配關系在今天的PPT里都有提到。

問：是否是防爆儀表，怎樣判斷？

唯一直接有效判斷是否是防爆儀表的方式，就是獲取其防爆合格證，這個是防爆產品的身份證明，獲得防爆合格證后，與儀表的銘牌進行比對，如果二者一致，就可以判斷這個儀表是防爆儀表。

問：帶玻璃視窗的防爆殼體產品進行防爆認證時一般需要在玻璃四周增加金屬壓框，但沒找到標準中的條款要求，是否可以不加壓框？在本安關聯電路設計中能否用DC/DC電源模塊來實現隔離柵的設計或需要注意哪些環節？

這個問題很好，分成兩個小問題，對應了隔爆和本安兩種防爆型式。

第一個是針對隔爆型帶觀察窗的，像這種結構通常的處理方式使用環氧樹脂等澆封劑，在玻璃和外殼之間形成粘結接合面。那么灌了膠為什么還要加金屬壓框呢，實際上在GB3836.2的標準的6.2條里是有明確依據的，即粘結接合面處的機械強度不能僅僅依賴膠粘劑的粘結性能，換句話說就是這個膠粘劑的作用是為了形成隔爆面，而不是固定玻璃，即使它客觀上起到了固定玻璃的作用，還是要加金屬壓框來固定玻璃。當然如果除了膠粘劑外，還有其它固定玻璃的方式，也可以不使用金屬壓框。

第二個小問題是DCDC模塊是否能實現隔離柵的設計，可能你是想用DCDC實現隔離或者限流限壓的功能，這里有一個基本概念，本安型產品的保護器件，只能用分立元件，比如電阻、穩壓管、保險絲、變壓器、光耦等，而不可以用集成電路，因為它的內部故障無法評價，并且爬電距離、電氣間隙不能滿足GB3836.4的要求。如果你的DCDC模塊是完全由分立元件搭出來的，元件本身與間距的要求都能滿足GB3836.4，那么當然可以，不過這種情況下它的尺寸也必然大了，這也是為什么隔離式安全柵會有尺寸限制的原因。

問：防爆等級具體要求應用哪些地方？

完整的防爆標志由“Ex”+“防爆型式”+“氣體級別”+“氣體組別”+“設備保護級別”組成，其中：

- 防爆型式反映了產品的防爆保護方法，比如阻止爆炸擴散（隔爆型d），限制點燃源能量（本安型i），防止形成點燃源（增安型e，無火花型nA），隔離點燃源與爆炸性環境（正壓型p，澆封型m，充砂型q，油浸型o）。

- 氣體級別和氣體組別反映了不同可燃氣體的點燃特性。

設備保護級別（EPL）反映了產品應用的危險區域，比如Ga對應0區，Gb對應1區，Gc對應2區。

問：電纜選型及防爆撓性管的安裝要求？

與具體的防爆型式有關，詳見GB3836.15或GB50257標準。

問：防爆撓性管和防爆格蘭頭，哪種更好一點？

建議使用持有防爆合格證的Ex電纜引入裝置（俗稱防爆格蘭頭）。

問：防爆儀表安裝時注意事項及防爆接頭等附件的選用？

與具體的防爆型式有關。

比如隔爆型儀表，更多關注外殼強度和隔爆面方面，如：外殼/透明件是否有損傷，安裝前不可自行破壞外殼結構（鉆孔），緊固螺釘裝配齊全，配接有效的電纜引入裝置，內外接地可靠連接等等。

對于本安型儀表，更多關注的是本安系統的可靠，如：本安回路應與非本安回路分開布線，安全柵/連接電纜選型是否合理，安全柵應置于非危險區域，如選用齊納安全柵是否雙重化接地，接地電阻小于1Ω等等。

詳見GB50257標準。

問：防爆儀表的螺栓特別多，拆開維修不方便，有沒有什么方式改進？

這個問題應該還是指隔爆型儀表，緊固螺釘是裝配平面隔爆面和止口隔爆面的必要零件，為了保證隔爆面的間隙，緊固螺釘的數量一般較多。拆卸時，建議選擇合適的工具，拆卸后緊固螺釘組件（螺釘、平墊片、彈簧墊圈）應妥善保管以防丟失。如需更換新的緊固螺釘，其性能等級不能低于原來的性能等級。注意：隔爆型儀表嚴禁帶電開蓋。

問：隔爆系統，除了本體外殼和進線口之外，對于防爆撓性管、穿線管、匯線橋架、電纜溝等整個系統走哪些具體要求？

詳見“GB50257-2014電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范”。

問：如何處理使用了幾年儀表的防爆問題？

防爆產品檢查維護的規定，可參考GB3836.16標準；設備檢修的規定，可參考GB3836.13標準。

問：防爆儀表除每3年檢查一次的要求外，有沒有其它要求，如安裝，使用，報廢，等等。

安裝的要求見“GB50257-2014電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范”。

使用需遵守防爆合格證及儀表使用說明書的規定。

檢查維護的規定，可參考GB3836.16標準。

問：選型安裝注意事項？塑料電纜卡套可否使用？

1. 設備選型應遵循以下原則：

安全可靠性原則：設備的類、級、組別應與使用的爆炸性環境相適應。判斷方法：對比設備防爆標志與爆炸性環境區域劃分圖二者間的匹配關系。

經濟性原則：設備選型不必一味最求高防爆等級，對于同等級別的產品應考慮價格、壽命、可靠性、運行費用、耗能、備件的可獲得性等因素。

環境適應性原則：考慮環境溫度、濕度、大氣壓；外殼防護等級以及抗腐蝕性能等。

可維護性原則：在同等條件下，應選結構簡單，重量輕的產品；必要時還應考慮系統運行要求，如連續的自動化系統應優先選用本質安全型產品。

2. 設備安裝主要從配電、接地及特定防爆型式的相關要求考慮，詳見GB50257。

3. 塑料電纜卡套是否可以使用，取決于具體的防爆型式，一般來說：

對于本安型，可使用，無特殊要求；

對于隔爆型，禁用；

對于增安型，可使用，需持有Ex電纜引入裝置防爆合格證；

對于粉塵防爆，可使用，需持有Ex電纜引入裝置防爆合格證。

問：隔爆箱體，廠家出廠電纜口配的是白色塑料壓緊螺母，很多施工單位沒有更換金屬壓緊螺母或葛蘭，是否滿足防爆要求？

不能滿足防爆要求。白色塑料壓緊螺母，僅僅是出于廠家運輸儲存時保護螺紋目的，不可直接用來配線。此時可判斷隔爆箱體的防爆合格證是否涵蓋了電纜引入裝置，如果是，就詢問廠家索要相關配件（可能需要單獨購買）；如果不是，只能另行采購Ex電纜引入裝置。

問：西門子防爆定位器和不防爆定位器有什么區別？一般工礦的情況下防爆的都適合哪里場合用？

1. 防爆定位器與非防爆定位器區別并非在定位器本身的性能上，而是體現在環境適應性方面，即防爆定位器可用于相應的爆炸性環境，而非防爆定位器則不能。

2．如果防爆標志中出現羅馬數字“Ⅰ”，代表可用于煤礦瓦斯氣體環境；

羅馬數字“Ⅱ”，代表可用于除煤礦瓦斯氣體以外的其它爆炸性氣體環境；

問：防爆儀表配套的所有設備和管線路必須也防爆嗎？

爆炸性環境內的電纜線路、鋼管配線及本安系統配線方式，在GB 50257標準里有明確規定。

問：現場如何做到真正的防爆？

防爆產品的安全需要考慮其全生命周期的活動，在區域劃分、設備選型、采購驗收、安裝調試、工程驗收、檢查維護、設備檢修、人員培訓每個環節都有相應的要求，滿足了這些要求，才是真正意義上的防爆。