本质安全型

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本质安全的定义

设备、设施或生产技术工艺含有的、内在的能够从根本上防止事故发生的功能。

本质安全一般包括两种安全功能：

(1)失误一安全功能：操作者即使操作失误，也不会受到伤害或发生其他事故。

(2)故障一安全功能：设备、设施或生产技术工艺发生故障时，能暂时维持正常工作或自

动转变为安全状态。

这两种安全功能均是设备、设施和生产技术工艺本身固有的，即在它们的设计阶段就被

考虑加入其中的。

答：什么是本质安全型（intrinsicsafety）仪表？它有什么特点？#1

本质安全型仪表又叫安全火花型仪表。它的特点是仪表在正常状态下和故障状态下，电路、系统产生的火

花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施来实现：

1采用新型集成电路元件等组成仪表电路，在较低的工作电压和较小的工作电流下工作；

2用安全栅把危险场所和非危险场所的电路分隔开，限制由非危险场所传递到危险场所去的能量；

3仪表的连接导线不得形成过大的分布电感和分布电容，以减少电路中的储能。

本制安全型仪表的防爆性能，不是采用通风、充气、充油、隔爆等外部措施实现的，而是由电路本身实现

的，因而是本质安全的。它能适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸气混合物，并可以在通电的情况

下进行维修和调整。但是，它不能单独使用必须和本安关联设备（安全栅）、外部配线一起组成本安电路，

才能发挥防爆功能。

本安型仪表有ia、ib两种，请说明它们之间的区别。

ia等级—在正常工作状态下，以及电路中存在一个故障或两个故障时，均不能点燃爆炸性气体混合物。在

ia型电路中，工作电流被限制在100mA以下。

ib等级—在正常工作状态下，以及电路中存在一个故障时，不能点烯爆炸性气体混合物。在ib电路中，

工作电流被限帛在150mA以下。

ia型仪表适用于0区和1区，ib型仪表仅适用于1区。或者说，从本质安全角度讲，ib型仪表适用于煤

矿井下，ia型仪表适用于工厂。

什么是增安型（e型）仪表？

正常运行条件下不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度，并在结构上采取措施（如密封等），提高

其安全程度，以避免在正常和规定的过载条件下出现点燃现象的仪表设备。

什么是特殊型（s型）仪表？

是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述几种形式的组合，采用这种结构形式的防爆仪表称为特

殊型仪表。

本质安全原理及应用简介

危险区域：在工业过程控制中，当涉及到容易燃烧和爆炸的原料时，因容器

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破损或泄漏，空气中含有挥发的爆炸性气体、粉尘等，这些区域称之危险区域。

例如：石油及其衍生物、氢气、瓦斯、面粉等物质，一旦条件合适，都会引起爆

炸。

本质安全：工作原理时利用安全栅技术，将提供给现场仪表的电能量限制

在既不能产生足以引爆的火花，也不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围

内。依照国际标准和中国国家标准，当安全栅安全区一侧所接设备发生任何故障

（除电压故障不超过250V外）时，本质安全防爆方法（Exi）确保现场的防爆

安全。

本质安全设备故障分级：Exia级的本质安全设备在正常工作时，发生一个

或两个故障时，不能点燃爆炸性气体的混合物。Exib级本质安全设备在正常工

作时，发生一个故障时，不能点燃爆炸性气体的混合物。

仪表的防暴标志

在防暴型仪表的铭牌和样本或产品说明书中必须标注防暴标志。而了解上

述防暴基本知识的实用意义正在于识别仪表的防暴标志，从而对仪表的可安装区

域和可涉及的爆炸性气体一目了然。

例一：ExiaIICT6

这例防暴标志的含义为：

标志内容符号含义

防暴声明Ex：符合某种防爆标准，如中国国家标准

防暴方法Ia：采用ia级本质安全防爆方法。可安装Zone0

气体类别IIC：本允许涉及IIC类爆炸性气体

温℃组别T6：仪表表面温℃不超过85℃

例二：EExiaIIC

这例防爆标志的含义为符合欧洲标准，采用ia级本安防爆，可涉及IIC类

爆炸性气体的仪表。没有温℃组别说明该仪表不与爆炸性气体直接接触。

上述两例的现场仪表和安全栅相配，可安装在最危险的场合，可涉及最危

险的气体。

例三：Exde(ib)IICT4~6

该仪表符合某种防爆标准，并同时采用了隔爆，增安的ib级本质安全防爆

方法，可涉及IIC类气体，且仪表表面温℃温℃不超过85~135℃。如某款电磁

流量变送器采用防爆供电，增加接线盒，而信号为ib本安。当使用环境温℃范

围高限40~80℃时，仪表表面温℃不超过85~135℃。

例四：Division1；ClassIGroupA；T6

该仪表符合美国或加拿大防爆标准，可安装在Division1，可涉及GroupA

气体，仪表表面温℃不超过85℃。这是美加标准认证的最高级的防暴仪表。通

常用文字说明其具体防暴方法。

本质安全防暴方法

本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既

不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内，

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从而消除引爆源的防爆方法。

对于仪表检测和控制回路而言，限制能量首先意味着限制电压和电流。又

由于电容和电感能够储存和释放电能量，因此电容和电感也须限制。

实践中，人们利用火花实验装置，通过实验确定对不同危险类别气体的电

能量限制参数。国际标准和中国国家标准中给出的常用电能量引爆曲线有电压电

流引爆曲线、电压电容引爆曲线和电流电感引爆曲线等。根据这些曲线，再参考

1.5倍的保险系数，人们便可以确定在涉及某类气体时，对指定回路的电能量限

制参数。

例如，涉及IIC类气体(如氢气)时，对标准24VDC供电的回路(如变送气，

电气转换器，电磁阀等)通常设定限压值为28V。依此限压值查电压电流引爆曲

线，并考虑1.5倍的保险系数，可确定此时的限流值，可确定此时的限流值应为

119mA。依28V限压值并考虑1.5倍的保险系数后查电压电容引爆曲线，可确

定回路电容值应限制在0.13μF。依119mA限流值并考虑1.5倍的保险系数后查

电流电感引爆曲线，可确定回路电感值应限制在2.55mH。

为限制仪表的表面温度，除需限制回路的开路电压和短路电流外，还要限制

回路的最大功率。

本质安全防爆回路，总是由一个本安现场仪表和作为回路限能关联设备的

安全栅配合组成。

R系列隔离式安全栅