1、儀表安全原理
當易爆物質、氧氣、引爆源這三種情況同時出現時，就會引起爆炸。如果我們能消除任意一個爆炸形成的條件，就能保障現場儀表設備的安全。空氣中的氧氣無法控制，因此控制易爆物質和控制引爆源是目前較為常用的安全原理。在儀表行業，控制爆炸范圍也被列為常用的安全原理。
安全柵能夠限制現場儀表的電能量，使其無法產生能夠引爆的火花和引爆的儀表表面溫度。本質安全技術能夠消除隱患，保證現場的安全。
圖1 隔離式安全柵功能結構示意圖
2、危險區域危險性的分類、分級、分組
爆炸性氣體分類見表1。
表1 爆炸性氣體分類
工況 氣體分類 爆炸性氣體 最小引爆火花能量
礦井下 I 甲烷 0.280mj
礦井下 IIA 丙烷 0.180mj
礦井外工廠 IIB 乙烯 0.060mj
礦井外工廠 IIC 氫氣 0.190mj
危險氣體場所劃分為3個不同的區域，見表2。
表2 危險氣體場所分區
0區 在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續地、短時間頻繁地出現或長時間存在的場所
1區 在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現的場所
2區 在正常情況下，爆炸性氣體混合物不能出現，僅在不正常情況下偶爾短時間出現的場所
爆炸性氣體的溫度組別見表3。
表3 防爆設備的溫度等級表
溫度組別 安全的物體表面溫度/℃ 常見爆炸性氣體 點燃難度
T1 450 氫氣、丙烯腈等46種 易
T2 300 乙炔、乙烯等47種 易
T3 200 汽油、丁烯醛等36種 易
T4 135 乙醛、四氟乙烯等6種 易
T5 100 二硫化碳 易
T6 85 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯 易
3、安全柵在儀表中的應用
在石油化工生產過程中，需要利用現場儀表對壓力、溫度、流量、液位等方面的進行監測，以此保障生產能夠正常順利地進行。安全柵作為儀表控制系統的安全保持器，它需要接收并處理來自危險區的信號，并傳送給安全區或危險區處理后的安全信號。盡管現場儀表信號類型各不相同，但是從整體而言，基本上可以分為兩種：輸入安全柵和輸出安全柵。輸入安全柵主要根據標準4-20mA信號/1-5V信號、熱電阻和熱電偶信號、開關量信號、通信信號、交流信號和其他非標準信號等幾種類型信號進行設計；輸出型安全柵主要根據標準4-20mA信號/1-5V信號、開關量輸出信號、通信信號等幾種類型信號進行設計。昌暉儀表專業生產高性能、高可靠性安全柵，在http://www.zyswsm.com/product/list_85.html可以了解這些不同功能的安全柵。
在生產設計中，模擬量輸入安全柵和模擬量輸出安全柵被廣大設計人員接受并運用在工程中。模擬量輸入安全柵通常與2線制、3線制變送器或4-20mA信號結合使用，模擬量輸出安全柵通常與調節閥結合使用。隔離式安全柵的運用，在很大程度上提高了儀表系統的穩定性。它把適合的電量提供給現場儀表閥門，同時又把由儀表閥門輸出的4-20mA電流信號隔離轉換成直流電流信號或直流電壓信號后輸出，提供給儀表閥門。
4、安全柵在石油化工生產技術應用中的注意要點
從目前來看，本安系統已被當作設計標準，為各個領域所應用。在生產中，安全柵選型要符合現場需求，在使用過程中還要注意以下問題，這樣才能達到預期效果。
①安全柵需要滿足現場所需的防爆等級要求，確保電纜及現場設備的蓄能，以保障電纜和現場設備的容抗和感抗功能。
②齊納安全柵安裝時，需要有非常可靠的接地系統，并且其接地電阻必須小于1Ω。
③根據現場儀表信號類型選擇適合的安全柵。
④本安系統設備需要使用本安電纜，在電纜敷設時本安電纜應與非本安電纜分開敷設。并且要做標識牌。
目前，不僅石油化工行業廣泛的使用安全柵作為生產中可靠的關聯設備，冶金、醫藥、船舶等領域也將其應用其中。作為一個工程設計人員，已經深切體會到安全柵在生產應用中占據了不可或缺的地位。安全柵作為本安防爆系統關聯設備，有效地提高了系統的可靠性，降低了事故率，為企業及社會帶來更多的經濟和社會效益。
作者：李雅君、任思宇
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