试论化工仪表设计中的防爆问题分析和预防方案

关 键

（河钢股份有限公司承德分公司、河北省钒钛工程技术研究中心，河北 承德 067000）

随着我国经济、科学技术等各方面的飞速发展，化学工业的自动化也随之应运而生并蓬勃发展。化学工业实现自动化对我国工业发展有着重要的意义，使得化学工业生产的质量有了保障，效率得到了大大的提升，并且工业生产中的关键问题——安全问题，也在一定程度上得到了解决。在此情况下，化工仪表出现在人们的视野中，并且在工业生产中发挥了重要的作用。在化工生产过程中，使用化工仪表来监察勘测有关仪器的运转状况，通过解析化工仪表上的数据，能够判断仪器产生故障的具体地方和原因，从而目的明确的对仪器进行维护。化工仪表在工业生产中的应用越来越广，因此，化工仪表的设计也愈发多样。在当今大的社会中，对于具有防爆作用的化工仪表，需要更加严谨用心的进行仪表设计。化工仪表需要切合社会发展的进程，使仪表设计能力得到提高，特别是要着重提高对防爆炸化工仪表的设计能力，使化工仪表在工业生产过程中起着重要作用[1]。

1 爆炸性区域及防爆化工仪表的划分

1.1 爆炸性区域的划分

为了使化学工业生产过程中的安全得到保证，对于危险的爆炸性区域，国家实行了非常精确的划分，并建立了相对完备的准则。在实际的工业生产中，对危险的爆炸性气体物质进行划分时，往往采用数字0、1、2 来表示，而对于有爆炸危险的粉尘物质，用数字10、11 体现。爆炸性气体的表示数字中，用数字0 标示的区域是最为凶险的区域，化工仪表开始日常运行时，如果场所中持续含有具有爆炸危险的混杂气体则为区域0。而数字1 代表的区域同数字0相比，其凶险的程度又有所降低，仪表运行时，如在场所中含有具备爆炸危险的混杂气体则是区域1，这同0 区域中所含有的爆炸性混杂气体这个概念是一样的。区域内所含有的气体危险程度最低的是数字2 所代表的区域，当仪表日常工作时，数字2 代表着在这个区域内，在短时间内不会有存在爆炸危险的气体混合物，暂时不会有爆炸的危险。而对于能够引起爆照的粉尘物质，其评价准则为当仪表日常工作时，有爆炸风险的粉尘存在的长短。其中，区域10 是指在平常的生产情况下，能够引起爆炸的粉尘长期的留存在某一场所中，从而很容易产生爆炸，而与区域10 相反，区域11 是指在日常的生产情况下，短期内没有能够引起爆炸的粉尘，或者是在日常生产时，暂时含有能够引起爆炸的粉尘物质。通过上述我们可以知道，用数字0、1、10 表示的区域场所是在日常化工生产中比较危险的地方，爆炸的可能性比较高，因此在0、1、10 这几个场所内的化工仪表和其他区域的化工仪表有所不同，这几个场所的化工仪表应该有着防爆炸的规划设计，在设计过程中，还需对防爆炸进行适当的标示说明，从而方便而后的查看和运行[2]。

1.2 防爆化工仪表的区分

防爆炸的化工仪表同样有着具体的分类，大致可以将防爆型化工仪表分为隔爆型、充油型、正压型、安全型、充砂型、无火花型以及特殊型几种类型。在化学工业中，针对能够引起爆炸的危险物质也同样有着明确的分类，根据国家有关的准则，对于能够引起爆炸的危险物质，明确将其划分为三种，在化工生产中分别用罗马数字I、II、III 来代替。罗马数字I 表示的主要爆炸性组成为甲烷；罗马数字II 代表的核心成分是能够引起爆炸的气体；罗马数字III 代表的核心组成为不同种类的粉尘物质。除了这三大类之外，把第II 类物质再进行细分，又能够划分为另外三个等级，分别为II 类中的A、B、C 三级，其中A 等级主要是由甲烷、乙醇和汽油这些能够引起爆炸的物质组成；而B 等级主要由乙炔、硫化氢这些能够引起爆炸的物质组成；C 等级主要由能够引起爆炸的乙炔和氢组成。在A、B、C 等级之下，还能够持续细分下去，根据不同物质拥有不同的自发燃烧温度，细化为T1，T2...T6。在这6 种分类之下，自发燃烧所需的温度逐渐降低，T1 ～T6 的自发燃烧温度依次为：450℃、300℃、200℃、135℃、100℃、85℃。综上所述，在化工生产过程中对防爆炸仪表进行设计时，要从具体实际情况出发，考虑到防爆炸的方方面面，不遗漏任何一个微不足道的要素，只有这样才能够保证化工仪表平稳安全的运行[3]。

2 防爆炸化工仪表的选择

在选择防爆炸的化工仪表时，我们需要结合化工仪表的设计状况来进行合理的选择，选择最合适的防爆炸化工仪表，确保其达到最佳的防爆效果。我们在选择防爆炸化工仪表时，要严格遵循有关的要求规定，确保化工仪表的正确选择。

2.1 根据化工仪表适用的危险性区域选择仪表

在化工生产中选择化工仪表时，对于不同类别的危险区域，应该选择适用于该危险区域的化工仪表，根据前面对危险区域的分类来选定合适的化工仪表。由前文所知，区域0、1、10 是在日常的化工生产过程中相对比较危险的场所，因此，我们在为这三个区域选择时，应该更加的严谨细心，确保化工仪表的正确选择，而相对的，如果是危险程度较低的2、11 这两个区域，在化工仪表的选择中其选择性更多。

2.2 根据不同物质的自燃温度选择仪表

在化工生产中选择化工仪表时，还需要全面的了解不同物质的自发燃烧温度，结合化工生产过程中对温度的限制情况，以此为依据选择合适的化工仪表。化工仪表在使用时，其所规定的最高温度也要比物质的自发燃烧温度低，也就是说，化工仪表在其最高温度时，也不会引起物质的自发燃烧，这样化工仪表的安全才能够得到根本保障，从而使化工生产过程平稳安全的进行。

2.3 结合实际工作需要选择仪表

在化工生产中选择化工仪表时，还应和具体的实际情况联系起来，正确选择能够安全运行的化工仪表，同时，结合具体的工作要求来选定合适的化工仪表，遵循有关的准则，确保能够正常运行[4]。

2.4 石油化工仪表的选择实例

为了更好的理解上述三点化工仪表选择的要求，以石油化工为例，来选择石油化工行业的化工防爆仪表，从当前的具体状况来分析，隔爆仪和本质安全仪在如今的石油化工生产中占据着绝大部分的比重。隔爆仪表，通俗来说，就是我们平常听说过的耐高压的防爆仪表，隔爆仪表的主要原理为：把仪表完全封闭起来，不留一丝空隙，封闭仪表用的是特殊材质做成的外壳，即使仪表外部产生了剧烈的爆炸，因为有外壳的存在，内部的仪表也不会有所损伤，所以，隔爆仪表中外壳发挥着关键的作用，但是这种仪表在有乙炔和氢气存在的情况下是不适用的。本质安全仪表，俗称为安全火花仪表，这种仪表适用于所有的情况，它的主要原理为依据电路的设计来实现仪表的防爆。

总而言之，选择合适的化工仪表是整个防爆炸流程中的关键步骤。在选择化工仪表时一定要严谨细心，选择最适合的防爆化工仪表，如果在选择过程中，马马虎虎，并且不够认真严谨，就会导致化工仪表选择错误，化工生产过程中的安全得不到有效保障，从而造成严重的后果。我们在化工生产过程中所选的化工仪表，要既能承担爆照的力量，仪表的安全也要有所保证。

3 化工仪表防爆预防策略

在当今的化工生产过程中，化工仪表占据着重要的地位，化工仪表的正常运行是化学工业行业稳步向前发展的重要保证，而在保证化工仪表正常运行的基础条件下，对化工仪表进行防爆炸的设计在自动化工业生产中也越来越受到重视，从而使得工业生产的安全得到了有效保证。在化工生产中，防爆问题是值得每个化工企业去重点关注的，为了化工行业的稳步向前发展，每一个企业都应从自身做起，从实践出发，落实到实际的生产中，当化工企业在化工生产过程中要使用到化工仪表时，每一个工作人员都应该对防爆炸化工仪表的选用重视起来，从根本上该表对防爆化工仪表的观念，认真对待，尽量使防爆化工仪表物尽其用，将风险降至最低，不要因为一时疏忽使企业遭受严重损失。其中，隔爆型化工仪表的应用可以切实预解决大部分的爆炸问题，隔爆型的化工仪表能够防爆的关键在于其独特的外壳设计，具有很好的隔爆作用。在实际生产过程中，对仪表进行设计时，充分应用隔爆型化工仪表，可以把在生产中有几率产生火花的电路、接线端和化工仪表传感器全部接入到隔爆型化工仪表独特的外壳中，因为隔爆型仪表的外壳特别牢固、不可破坏，在实践生产中，就算在内部产生了爆炸，对外壳之外的环境也不会造成任何不利的后果，同时使环境中可能会引起爆炸的气体物质依旧保持平衡。因此，在隔爆型化工仪表的设计中，必须保证仪表外壳有着巨大的承受力，并且它的承受力要高于内部的最大压力，且至少要高出百分之五十，这样才能使隔爆型化工仪表充分发挥防隔爆作用。除此之外，在对化工仪表进行防爆设计时，还要加强对爆炸的掌控力，从具体实际出发，使化工生产过程中的安全得到保障，使工业自动化平稳向前发展，使化工生产工作能够有条不紊的展开。

4 结语

因此，从上述可知，化工仪表的应用推动了化学工业生产的步伐，使工业生产中的自动化运行也蓬勃发展起来，在化工仪表广泛应用于化学工业生产的如今，最受关注的还是防爆的化工仪表设计。要保证工业生产的自动化仅仅有条、安全平稳的进行，对化工仪表进行防爆设计是必不可少的。并且要根据化工仪表所适用的不同区域场所、物质自燃温度、设备类型等正确选择化工仪表。同时，各企业也要重视对化工仪表设计的改进和创新，以现有的技术为基础，开发出更先进更完善的化工仪表设计方法，从而使防爆能力进一步的提升，防爆效果更加具有保障[5]。