天天看點

正壓型電氣裝置的防爆結構和安全要求

作者:防爆雲平台

正壓型電氣裝置,按照裝置的結構、功能和正壓保護方式的不同,分為靜态正壓型電氣裝置和非靜态正壓型電氣裝置;對于非靜态正壓型電氣裝置,又可以分為内含釋放源的正壓型電氣裝置和不含釋放源的正壓型電氣裝置。

這些不同類型的正壓型電氣裝置,除應該符合下面通用的防爆結構和安全要求外,還應該滿足各自類型的專門要求。

1.通用結構

(1)結構材料和結構強度

在正壓型電氣裝置中,裝置的外殼被稱作所謂的“正壓外殼”,是這種防爆型式的一個重要結構。

通常情況下,正壓外殼采用普通鋼闆(例如Q235A鋼闆)或者不鏽鋼鋼闆(例如1Cr18Ni9Ti鋼闆)等金屬闆材制成,當然,也可以使用高強度的塑膠材料制作。但是,假若使用塑膠材料制作時,防爆正壓櫃設計人員應該考慮所使用的塑膠材料必須具有抗靜電性能。

正壓外殼應該具有足夠的機械強度,除裝置正常要求的結構強度外,外殼、與其連接配接的保護性氣體輸送管道以及連接配接部件應該在所有進、排氣口封閉的情況下承受1.5倍的最高正壓的壓力值,最低也應該承受200Pa的壓力而不出現變形或損壞。

假若正壓型電氣裝置在運作過程中内部壓力可能引起外殼、輸送管道以及相關的連接配接部件發生變形,那麼人們就應該在正壓保護系統中設定自動安全裝置,例如最高正壓監測裝置,将系統中的過壓限制在對防爆型式不産生不利影響的程度。

(2)門和蓋子

正壓型電氣裝置的門和蓋子應該同電氣回路進行聯鎖。這種聯鎖,當門或蓋子開啟時,應該自動切斷正壓保護系統中未按相應防爆型式進行防爆處理的電氣元器件的字首電源;當門或蓋子沒有可靠關閉且系統沒有完成吹掃之前,不能重新對這些元器件供電。

對于靜态正壓型電氣裝置,門或蓋子必須使用專用工具才能夠開啟,而且還應該在其外殼明顯部位設定一個警告标志:“警告!嚴禁在危險場所開啟!”。

在正壓型電氣裝置上,尤其是I類裝置上,使用的緊固件應該是所謂的特殊緊固元件。為了防止因内部壓力過大在開啟門或蓋子時出現傷害事故,設計人員可以采用雙位緊固件,或者其他的特殊緩動措施。

此外,當正壓型電氣裝置内部包含大容量的電容器和(或)發熱元器件時,人們不得在電容器的剩餘能量不符合要求時和(或)發熱元器件溫度沒有降至溫度組别的溫度值以下時打開門或蓋子。是以,設計人員應該将斷開前級電源至允許打開門和蓋子的時間間隔标志在裝置的外殼上,告誡人們隻有在這個時間間隔以後才允許開啟裝置。

(3)保護性氣體的進氣口和排氣口

正壓型電氣裝置應該設定保護性氣體進氣口和(或)攆氣隧。它們的位置應該根據保護性氣體的密度來決定。

當保護性氣體的密度比空氣大時,進氣口應該開設在裝置外殼的上部,排氣口應該開設在裝置外殼的下部;當保護性氣體的密度比空氣小時,進氣口應該開設在裝置外殼的下部,排氣口應該開設在裝置外殼的上部。不管進氣口或排氣口是在裝置外殼的上部或下部。進氣口和排氣口都應該設定在裝置外殼的相對側。這樣的布置便于保護性氣體的流動和吹掃換氣。

一般情況下,進氣口(或排氣口)的面積可以按每1000cm³正壓外殼容積不小于1cm²來計算。這樣計算得出的進氣口總面積,就可以保證正壓外殼在合适的時間内得以充分的吹掃(換氣)。

(4)正壓外殼内導流闆

為了保證正壓型電氣裝置得到充分的吹掃,設計人員可以在正壓外殼内設定一些導流闆,使吹掃氣流通過正壓外殼内的每一個角落。

有時正壓型電氣裝置内的電氣元器件的安裝闆也可以起到導流的作用。

如果正壓外殼被分割成幾個小的空腔,除采用導流闆來改善保護性氣體的吹掃效果外,還可以對小空腔單獨設定一些進氣孔,增加吹掃氣流的透道。

(5)火花和熾熱顆粒擋闆

當正壓型電氣裝置的排氣口設定在爆炸性氣體環境中時,在其外殼内應該設定一些擋闆。防止外殼内的熾熱顆粒和可能的放電火花通過外殼的排氣口竄出外殼,飛到周圍爆炸性氣體環境中。

假若外殼内不産生熾熱顆粒,則可以不設定這種擋闆。另一種情況,即當外殼内的觸頭工作電壓不大于275V(交流)或60V(直流),工作電流不大于10A,而且觸頭還安裝滅弧罩時,正壓外殼的排氣口也可以不設定火花和熾熱顆粒的擋闆。

在設定火花和熾熱顆粒擋闆時,這種擋闆應該使排出氣流在其流通方向上至少發生8次90°的方向改變。因為氣流在其流通方向上多次改變方向可以“沉澱”熾熱顆粒和減小火花攜帶的能量。

(6)防護要求

為了保持正壓型電氣裝置正常工作時内部壓力高于外部壓力的正壓,除必要的進氣口和排氣口以外,正壓外殼應該盡可能地保持在密封狀态,防止保護性氣體發生洩漏,降低外殼内部的壓力。

在通常情況下,從防護等級(IP)角度看,正壓外殼的防護等級不應該低于IP5X,對于使用在潮濕和充滿煤塵的采掘工作面上的電氣裝置,防護等級不應該低于IP54。

(7)警告标志

在正壓型電氣裝置外部明顯部位,人們應該設定警告标志:“警告!正壓外殼!”。

這個警告标志告訴人們,正壓型電氣裝置的外殼是一種特殊的外殼。它是保持内部正壓壓力的重要結構,應該具有适當的密封作用,應該具有可靠的聯鎖功能。是以,人們在安裝、運作、維護、修理正壓型電氣裝置時必須給以足夠的注意。

正壓型電氣裝置的防爆結構和安全要求

2.電氣間隙、爬電距離和極限溫度

(1)電氣間隙和爬電距離

在正壓型電氣裝置中使用的絕緣材料,和其他防爆型式的防爆電氣裝置中使用的絕緣材料相比,沒有原則的差別l,因而電氣間隙和爬電距離也應該是一樣的。

但是對于I類電氣裝置來說,假若額定電流大于16A,例如在斷路器、接觸器或隔離開關中,這種電流在開、關時可能産生電弧,那麼所用的絕緣材料至少應該符合以下任一種要求:

①相比耐電痕化指數(CTI)不小于GB/T 4207-2022《固體絕緣材料耐電痕化指數和相比耐電痕化指數的測定方法》中規定的CTl400M(相當于材料級别Ⅱ級或I級)。

②絕緣材料表面上不同電位的裸露帶電導體之間的爬電距離應該符合GB/T 16935.1-2008《低壓系統内裝置的絕緣配合 第1部分:原理、要求和試驗》中規定的适用于3級污染、III類過電壓時材料的數值。

(2)溫度限制

正壓型電氣裝置的溫度組别應該符合各種防爆型式電氣裝置的統一規定,但是溫度組别的确定方法,卻因正壓型電氣裝置的裝置保護級别的不同而不同。

1)“pb”級正壓型電氣裝置

在确定“pb”級正壓型電氣裝置的溫度組别時,設計人員應該既要考慮裝置外殼外表面的最高表面溫度,還要考慮裝置内部零部件的最高表面溫度,按照這兩個溫度中最高的那個作為确定溫度組别的溫度值。

但是,對于正壓型電器裝置内的一些小元件(表面積不超過100m²),當其最高表面溫度低于相應的可燃性氣體的點燃溫度一定值時,其最高表面溫度可以高于溫度組别的溫度值;另外,當裝置内部發熱元器件在開啟門或蓋子之前能夠冷卻到溫度組别規定溫度值以下時,其最高表面溫度也可以超過溫度組别的規定值。

此外,當正壓型電氣裝置的正壓保護突然中斷時,裝置周圍的可燃性氣體就會進入裝置内部,因而,電氣裝置此時還應該具有一定的保護能力,防止在内部發熱元器件沒有冷卻到允許的最高溫度之前接觸可燃性氣體。

對于這種情況,人們可以将發熱元器件用其他的防爆型式保護起來,防止這些元器件接觸進入的可燃性氣體,或者對于一些特殊裝置,可以采用備用的通風系統(保護性氣體供氣系統),防止主正壓保護系統突然中斷時外部可燃性氣體進入外殼内(一旦中斷,備用系統馬上自動啟動)。

2)“pc”級正壓型電氣裝置

“pc”級正壓型電氣裝置的溫度組别僅僅以正壓外殼外表面的最高表面溫度為依據來确定。

這是因為,由于“pc”級正壓型電氣裝置隻允許運作在爆炸性危險場所的2區,爆炸性氣體-空氣混合物出現的機率小,加之正壓外殼的阻礙,接觸内部元器件的機率更小,是以在确定裝置溫度組别不僅僅以外殼外表面的最高表面溫度為評價依據。

此外,設計人員還應該考慮當正壓保護突然中斷瞬内部帶電部件的盤身保護。

3、正壓保護系統中自動安全裝置的防爆型式

對于正壓型電氣裝置來說,除正壓外殼外,對正壓保護系統工況的監測,是保證這種防爆型式防爆安全性能的一項十分重要的安全措施。這是正壓型電氣裝置的一個重要特征。

在正壓保護系統中,檢測和控制正壓保護系統工況的監測單元(裝置)被稱為自動安全裝置。它本身不應該成為可燃性氣體的點燃源,應該符合一種防爆型式的要求,或者安裝在非爆炸性危險場所中。這一點是設計人員必須重視的。

在選擇自動安全裝置的防爆型式時,設計人員應該按照下列原則進行:

①對于“pb”級正壓型電氣裝置,自動安全裝置的防爆型式可以采用裝置保護級别為 Ga(Ma)級或Gb(Ma)級的各種防爆型式。

②對于“pc”級正壓型電氣裝置,自動安全裝置的防爆型式可以采用所有裝置保護級别的各種防爆型式。

另外需要指出的是,各種自動安全裝置是正壓保護系統必需的伺服單元;它們應該在正壓保護系統投入工作之前、運作之中和停止工作之後提供可靠“服務”。是以,自動安全裝置的電源不應該和主回路共用一個電源,至少應該設定在主回路的隔離開關或電源開關之前,這樣就可以在主回路斷電時仍然能夠提供可靠的“服務”。

4.保護性氣體

(I)氣體種類

在正壓型電氣裝置中使用的保護性氣體,應該是一種非可燃性氣體,它自身不應該被點燃。此外,保護性氣體還不應該影響正壓外殼、輸送管道以及連接配接部件的可靠性,不應該影響電氣裝置的正常運作。

是以,清潔的空氣,以及氮氣等一些惰性氣體,可以作為保護性氣體。

這裡應該指出的是,在使用惰性氣體作為保護性氣體時,應該警告人們,惰性氣體有窒息的危險。

(2)氣體溫度

在正壓外殼的進氣口處,保護性氣體的溫度,通常情況下不應該超過40℃。

但是在在一般特殊情況下,保護性氣體的溫度可以較高一些,或較低一些,此時,人們應該把最高溫度或最低溫度标志在正壓型電氣裝置的外殼上。有時人們還應該考慮如何避免因溫度升高而影響電氣元器件工作,或溫度過低而出現凝露或結冰現象,以及溫度離低交替變化引起的“呼吸”作用。

5.正壓保護技術

從正壓型電氣裝置的防爆原理可知,正壓外殼内部的壓力必須高于外殼外部的壓力(大氣壓力或某個壓力),這樣才能夠防止外殼外部環境的可燃性氣體進入外殼内部。GB3836.5《爆炸性氣體環境用電氣裝置第5部分:正壓外殼型“P”》指出,正壓型電氣裝置外殼内任何池方的壓力:對于“pb”級,大于等于50Pa;對于“pc”級,大于等于25Pa。

當正壓型電氣裝置吹掃結束、正式起動之後,如果不采取相應的技術措施,由于正壓外殼不可避免地會發生洩漏,因而外殼内部的壓力就會降低,以至于降低到所要求的壓力值以下,這是不允許的。

為此,人們可以采取所謂的“連續稀釋式”正壓保護技術或“洩漏補償式”正壓保護技術,來維持正壓井殼内部所需的壓力值。

(1)連續稀釋式正壓保護技術

連續稀釋式正壓保護是指,在正壓型電氣裝置吹掃之後,連續地以一定流量的保護性氣體輸入正壓外殼内,以使外殼内可燃性氣體的濃度始終保持在其爆炸極限下限以下。

這種保護技術的特點是,在正壓型電氣裝置吹掃之後允許保護性氣體通過排氣管道排放到外殼外部,但是不允許正壓外殼内部的壓力降低到正壓規定值以下。

因而,對于這種正壓保護技術,設計人員應該在正壓型電氣裝置的排氣管道的出口處設定一個所謂的“阻氣門”,使排氣管道的出口在這裡突然變小,人為地給通過正壓外殼的保護性氣體氣體流一個阻力。在保護性氣體通過正壓外殼的流量一定的情況下,阻氣門使正壓外殼内部建立一個比外殼外部高的壓力,即所謂的“正壓”。

此外,為了保持正壓外殼内部的壓力不低于相應的正壓規定值,正壓保護系統在正壓型電氣裝置起動之後還必須連續地向正壓外殼輸送一定流量的保護性氣體。

這種保護技術使用的保護性氣體可以是空氣,也可以是惰性氣體。

(2)洩漏補償式正壓保護技術

洩漏補償式正壓保護是指,在正壓型電氣裝置吹掃之後,對正壓外殼供給一定數量的保護性氣體,以補償正壓外殼及其連接配接的輸送管道發生的任何洩漏,進而保持外殼内部所需的正壓值。

對于這種保護形式的正壓型電氣裝置,設計人員應該在正壓型電氣裝置的排氣管道的出口處設定一個截止閥;在吹掃之後,閥門就将排氣管道封堵。但是,正壓外殼及其輸送管道在内部正壓的作用下不可避免地會發生洩漏,因而外殼内部的壓力就會下降,甚至下降到正壓規定值以下。

是以。為了保持正壓型電氣裝置内部的正壓規定值,正壓保護系統在正壓型電氣裝置起動之後必須實時地補償正壓外殼内保護性氣體的任何洩漏數量。

設計人員在正壓型電氣裝置的進氣管道人口處設定一個流量控制裝置,在系統的其他自動安全裝置的配合下,實時地向正壓外殼内補充一定數量的保護性氣體,以維持正壓外殼内部的規定壓力。這就是這種正壓保護技術的特點。

這種保護技術使用的保護性氣體可以是空氣,也可以是惰性氣體。

6.靜态正壓型電氣裝置的安全措施和安全要求

靜态正壓型電氣裝置是一種在爆炸性危險場所中正常運作時不需要補充保護性氣體且能夠保持正壓外殼内正壓壓力的電氣裝置。這種電氣裝置,一般情況下不需要完全固定安裝。

靜态正壓型電氣裝置,除應該符合正壓型電氣裝置的一般要求外,還應該符合下列的專門要求和規定。

①正壓外殼内不應該包含可燃性物質的内釋放源。

②正壓外殼内充入的保護性氣體應該采用惰性氣體,而且在惰性氣體充入之後外殼内部的氧氣濃度不應該超過1%(體積分數)。充入惰性氣體的作業應該在非危險場所進行。

③在正壓外殼上應該設定自動安全裝置,例如壓力傳感器。對于“pb”級裝置,應該設定兩台這樣的裝置;對于“pc”級裝置,可以隻設定一台。當正壓井殼内部的壓力下降到規定值時,自動安全裝置應該可靠地發出報警信号(聲、光信号),并自動地切斷主回路的電源。

④在規定的不利運作條件下,正壓外殼内部的正壓值必須高于外部壓力50Pa。

7.非靜态正壓型電氣裝置的安全措施和安全要求

非靜态正壓型電氣裝置是相對靜态正壓型電氣裝置而言的。這種電氣裝置在爆炸性危險場所中正常運作時需要實時地補充保護性氣體,以維持内部的正壓值。

非靜态正壓型電氣裝置,按照正壓保護技術的不同,又分為連續稀釋式正壓型電氣裝置和洩漏補償式正壓型電氣裝置。

這種電氣裝置,包括保護性氣體輸送管道,應該牢固地安裝在爆炸性危險場所中。

(1)正壓保護與自動安全裝置

根據正壓型電氣裝置的裝置保護級别(“pb”級或“pc”級)的不同,人們對于這種防爆型式的電氣裝置可以采用最高正壓檢測、保護性氣體流量檢測、最低正壓檢測和吹掃時間檢測等安全措施和安全要求,對正壓保護系統進行實時檢測,進行随機保護。

對于“pb”級裝置,保護系統應該設定4個自動安全裝置,而且這些自動安全裝置能夠同時自動地實時檢測保護系統,發出主回路啟動指令,并在發生故障時及時地發出報警信号(聲、光),同時切斷主回路的電源。

對于“pc”級裝置,保護系統可以隻設定2個自動安全裝置,它們能夠自動地檢測保護系統中有關資料,必要時發出報警信号(聲、光)。人們根據這些裝置的檢測資料來自動地或手動地控制主回路。

(2)檢測最低正壓和氣體流量

在防爆正壓櫃外殼内必須保持一個最低正壓,即外殼内保護性氣體的壓力必須離于外殼外部的壓力(可以是大氣壓力,也可以是某個壓力)。這樣才越夠阻止外殼外部的可燃性氣體進入外殼内部,保證這種防爆型式的電氣裝置的防爆安全性能。

1)“pb”級電氣裝置

對于“pb”級電氣裝置來說,在正壓保護系統中,自動安全裝置應該使用壓力傳感器來實時監測正在運作中的正壓型電氣裝置及相應的輸送管道中可能出現的最低正壓值,并在規定的情況下發出指令(輸出電信号,報警并切斷電源)。

自動安全裝置的壓力傳感器應該直接從正壓外殼中擷取壓力信号,在傳感器和外殼之間不要設定任何閥門。

此外,自動安全裝置還應該使用氣體流量計來檢測正壓外殼排氣口處保護性氣體的流量。在裝置即将起動時,一旦氣體流量大于規定的最小流量時,流量計便向定時器發出預起動指令;或者,在裝置正常運作時,一旦氣體流量小于規定的最小流量時,流量計便發出指令。使正壓保護系統動作,切斷主回路。

2)“pc”級電氣裝置

對于“pc'’級電氣裝置來說,假若正壓外殼不配置自動安全裝置,它應該配置一個顯示器。顯示器的取樣點應該設定在裝置處于最惡劣的運作條件下外殼内的最低壓力點,随時顯示外殼内的壓力值。在顯示器和外殼之間不應該配置任何閥門。

另外,在“pe”級電氣裝置内,假定采用流量計來顯示外殼内的壓力和流量時,則流量計應該安裝在外殼的排氣口處;假若采用流量計僅僅是為了顯示壓力,那麼,它可以安裝在外殼内除進氣口以外的任何最低壓力點處。

除此之外,為了保證“pc”級正壓外殼内的最低正壓值,設計人員還應該在保護性氣體的供氣體上配置報警裝置,實時監測供氣源的工作狀态(壓力和流量);當供氣源出現故障時報警裝置就向人們發出警示信号,例如發出聲、光報警信号。由于“pc”級電氣裝置不是完全自動控制的系統,因而實時監測供氣源的工作狀态是十分重要的;假若供氣源臨時出現故障,在人工監測疏漏時,正壓保護系統将會失效,直接影響工業現場的安全。

(3)檢測吹掃(換氣)時間

對于正壓型電氣裝置來說,吹掃(換氣)時間是一個相當重要的安全名額。吹掃是指在正壓型電氣裝置起動前用保護性氣體充入正壓外殼内置換外殼内部的可燃性氣體的過程。吹掃結束後正壓外殼内充滿了保護性氣體,此時才允許對裝置通電,啟動裝置。

吹掃(換氣)時間是指對正壓外殼充入5倍外殼(包括輸送管道)容積的保護性氣體量所需的時間。顯然,吹掃時間與充入正壓外殼的保護性氣體的壓力、流量有關。

當防爆正壓櫃外殼内的正壓值不低于最低正壓規定值、保護性氣體的流量不低于設計的最小流量值時,吹掃(換氣)時間可以按照下式計算求得。

通常情況下,吹掃時間由兩部分組成:正壓型電氣裝置自身的和相連保護性氣體輸送管道的。正壓型電氣裝置自身的吹掃時間(正)由制造商計算确定,輸送管道的吹掃時間由使用者計算确定。而且,由使用者将這兩個時間加在一起作為正壓保護系統的總的吹掃時間(T=Tl+r2),并标志在正壓型電氣裝置的顯著部位。

對于“pb”級電氣裝置來說,檢測吹掃時間由在電路中接入的定時器完成。當定時器收到最低正壓檢測裝置“與”流量檢測裝置發出的信号後,它便開始自動計時。一旦計時時間達到規定值(吹掃時間),定時器便向主回路啟動裝置發出主回路合閘供電指令。

對于“pc”級電氣裝置來說,允許在正壓型電氣裝置上标志出保護性氣體的最小流量和吹掃時間。人們可以通過實測保護性氣體的壓力、最小流量和吹掃時間來确定何時對裝置通電(自動或手動),啟動正壓型電氣裝置。

8.内含釋放源的正壓型電氣裝置的安全措施和安全要求

在現代化工企業中和其他存在可燃性氣體和(或)易燃性液體的生産環境中,由于工藝流程的需要,往往有一些含有可燃性氣體和(或)易燃性液體的工藝管道需要通過一些電氣裝置(裝置)。這些工藝管道在正壓型電氣裝置中就可能是一種所謂的可燃性氣體和(或)易燃性液體的内釋放源。

通常情況下,能夠形成内釋放源的正壓型電氣裝置内的工藝管道部分被稱為所謂的“内置系統”。

(1)内置系統及其釋放工況

根據内置系統結構的可靠程度和控制系統的設定狀态,可以把内置系統分為無故障内置系統和有故障内置系統。是以,人們也把正壓外殼内的内釋放情況分為無釋放工況和有限釋放工況。

1)無故障内置系統及其無釋放工況

當内置系統為無故障内置系統時,這種内置系統不會向正壓外殼内釋放出可燃性物質。

要想使内置系統不釋放出可燃性物質,一是必須保證内置系統在任何情況下都不發生故障,二是内置系統設定自動安全裝置對系統進行保護。

①對于前者,由于内置系統的結構十分可靠,它不可能造成内置系統中的可燃性物質發生任何釋放和洩漏。

②對于後者,當裝置在規定的極限溫度和正常運作條件下正壓外殼内的最低正壓比内置系統中可燃性氣體(易燃性液體或蒸氣)的最高壓力高出50Pa時,便可以認為這種内置系統不會發生任何釋放和洩漏。當正壓外殼内和内置系統内的壓差小于50Pa時,自動安全裝置應該立即可靠地進行報警并切斷相應的電源。

還應該指出,當通過内置系統的可燃性氣體混合物的濃度自始至終都低于其爆炸極限下限時,這種内置系統也被認為是無故障内置系統,是不會發生任何釋放和洩漏的,因為這種混合物無論如何也不可能發生燃燒和爆炸。

2)有故障内置系統及其有限釋放工況

當内置系統為有故障内置系統時,這種内置系統将會向正壓外殼内釋放出一定數量的可燃性物質。

内置系統的這種有限釋放工況又分為可燃性氣體的有限釋放和易燃性液體的有限釋放。

①對于可燃性氣體的有限釋放,在所有可能發生的故障狀态下從内置系統中釋放出可燃性氣體的流量是可以預計的。在最壞的情況下,這個流量應該是進入内置系統的流量。

②對于易燃性液體的有限釋放,和可燃性氣體的有限釋放一樣,釋放時正壓外殼内的液體流量也是可以預計的。但是,人們應該考慮到,這些釋放到正壓防爆櫃外殼内的液體在正壓外殼内積聚後可能造成的嚴重後果。此外,如果這些液體可能釋放氧氣,則人們還應該預計氧氣的最大流量。

在分析了内置系統的釋放工況以後,人們就可以采取相應的技術措施,保證包含内釋放源的正壓型電氣裝置的運作安全性。

(2)内含釋放源的正壓型電氣裝置正壓保護技術的特殊性

對于這種内含釋放源的正壓型電氣裝置,設計人員應該盡可可能采用連續稀釋式正壓保護技術,在特殊情況下,也可以采用洩漏補償式正壓保護技術。

由于内釋放源釋放的可燃性物質的特性不同,是以,這些正壓保護技術還具有一定的特殊性。

1)采用連續稀釋式正壓保護時

在連續稀釋式正壓保護的情況下,不管内釋放源是正常的還是異常的有限釋放工況,當釋放氣體的爆炸極限上限小于80%時,保護性氣體既可以是空氣,也可以是惰性氣體;當釋放氣體爆炸極限上限大于80%時,保護性氣體隻能是空氣。

在有限的可燃性氣體(或蒸氣)釋放情況下,假若内置系統發生了嚴重的故障,連續稀釋時保護性氣體的流量仍然應該把釋放出來的可燃性氣體稀釋到下列狀态:

①當保護性氣體是空氣時,釋放出來的可燃性氣體的濃度被稀釋到不超過其爆炸極限下限的25%(體積分數)。

②當保護性氣體是惰性氣體時,釋放出來的可燃性氣體被稀釋到其氧氣含量不超過2%(體積分數)。

③當釋放出來的可燃性氣體的爆炸極限上限大于80%(體積分數)時,人們應該使用空氣把它稀釋到不超過其爆炸極限下限的25%(體積分數)。

④在有限的易燃性液體釋放情況下,保護性氣體應該采用惰性氣體。用惰性氣體把釋放出來的易燃性液體的蒸氣連續稀釋到其氧氣含量不超過2%(體積分數)。

2)采用洩漏補償式正壓保護時

在洩漏補償式正壓保護的情況下,不管内釋放源是正常的還是異常的有限釋放工況,保護性氣體都應該是惰性氣體。

洩漏補償式正壓保護隻适用于内釋放源釋放的爆炸極限上限不超過80%(體積分數)的可燃性氣體,而且正壓補償之後外殼中混合物的氧氣含量不應該大于2%(體積分數)。

這種正壓保護方式不适用于爆炸極限上限超過80%(體積分數)的釋放物質。因為可燃性氣體的爆炸極限上限大于80%(體積分數)時,它與不大于4%(體積分數)的氧氣在具有足夠能量的點燃源作用下便可以發生燃燒。這是一種非常危險的可燃性物質。

這裡定義的氧氣濃度不大于2%(體積分數),就是這個道理。

不管是連續稀釋式正壓保護,還是洩漏補償式正壓保護,之是以可以采用惰性氣體作為保護性氣體,是因為在一定的條件下,惰性氣體可以稀釋可燃性氣體空氣混合物中的氧氣含量。因為在氧氣含量不足的情況下,無論如何,爆炸是不會發生的。