MTL安全栅技术交流[1]课件.ppt
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1、MTL安全栅技术交流,2022/11/4,MTL安全栅技术交流1,MTL安全栅技术交流2022/10/9MTL安全栅技术交流,主 要 内 容,二、 防爆基本知识,四、 MTL7700系列齐纳式安全栅,三、 本质安全的起源及原理,一、 MTL公司简介,五、 MTL4000系列隔离式安全栅,六、 MTL5000系列隔离式安全栅,MTL安全栅技术交流1,主 要 内 容二、 防爆基本知识四、 MTL7700系列齐纳,一、MTL公司简介,MTL安全栅技术交流1,一、MTL公司简介MTL安全栅技术交流1,MTL安全栅技术交流1,MTL安全栅技术交流1,MTL安全栅技术交流1,MTL安全栅技术交流1,公司简
2、介,1、公司成立于1971年,总部设在英国Luton。2、全球雇员超过700人。3、在12个国家设有办事处,在53个国家设有代理机构。中国 设有北京、上海、广州三个办事处,有完善的销售及技术 服务网络。4、专门从事过程接口的设计、制造和市场开拓,是本安领域 的领导者,本安产品在全球的市场份额多年来一直名列前 茅,在中国市场份额约占60%。5、主要产品:本质安全(含FF产品、隔离器、HART维护系 统、防火墙产品)、浪涌保护器、MOST控制系统。,MTL安全栅技术交流1,公司简介1、公司成立于1971年,总部设在英国Luton。M,MTL安全栅技术交流1,MTL安全栅技术交流1,二、防爆基本知识
3、,MTL安全栅技术交流1,二、防爆基本知识MTL安全栅技术交流1,点燃源(点燃能量) - 电火花、热表面等;爆炸性物质 - 可燃性物质或粉尘等;助燃剂 - 空气(氧气),具有潜在爆炸危险的环境产生爆炸必须具备下列三个条件:,爆炸三角形原理,MTL安全栅技术交流1,点燃源(点燃能量) - 电火花、热表面等;具有潜在爆,火花点燃特性,爆炸下限 LEL,UEL 爆炸上限,最小点燃能量MIE,点燃能量,体积浓度 %,1.0,0.1,0.01,0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100,氢气-空气(1 个大气压),丙烷-空气 (1 个大气压),乙烯-空气(1 个大气压),可燃范围,
4、MTL安全栅技术交流1,火花点燃特性爆炸下限 LELUEL 爆炸上限最小点燃能量,物质 爆炸下限LEL 爆炸上限UEL 最小点燃能量 uJ 点燃特性,可燃性气体/空气混合物的整个可点燃的浓度范围称为 “可燃范围”,丙烷 2% 9.5% 180uJ 难,乙烯 2.7% 34% 60uJ,氢气 4% 76% 20uJ 易,可燃物质的爆炸极限,MTL安全栅技术交流1,物质 爆炸下限LEL 爆炸上限UEL 最小点,在中国和IEC国家, 爆炸性物质分为三类: I 类: 矿井甲烷 II 类: 爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾)III 类: 爆炸性粉尘和纤维在北美(美国及加拿大),爆炸性物质分为三类(称为Cl
5、ass)Class I: 爆炸性气体Class II: 爆炸性粉尘Class III: 纤维,爆炸性物质的分类,MTL安全栅技术交流1,在中国和IEC国家, 爆炸性物质分为三类:爆炸性物质的分类M,爆炸性物质的分组体系,代表性气体,物 质 分 组 体 系,点燃特性,中国/IEC国家,美国及加拿大,乙 炔氢 气乙 烯丙 烷甲 烷金属粉尘煤 尘农业粉尘纤维(毛,棉屑),Group IICGroup IICGroup IIBGroup IIAGroup I (煤矿) (待定),Class I, Group AClass I, Group BClass I, Group CClass I, Group
6、 D (无分组)Class II, Group EClass II, Group FClass II, Group GClass III,易难,MTL安全栅技术交流1,爆炸性物质的分组体系代表性气体物 质 分 组 体 系点燃特性,爆炸性气体的温度组别(中国/IEC),T1T2T3T4T5T6,450 C 300 C200 C135 C100 C 85 C,安全性更好的设备,温度组别,最高表面温度,o,o,o,o,o,o,环境温度 = 40oC除非不同的状态在高于此环境温度下运行,会降低其温度组别,MTL安全栅技术交流1,爆炸性气体的温度组别(中国/IEC)T1450 C 安全,爆炸性气体的温度
7、组别(北美),T1T2T2AT2BT2CT2DT3T3AT3BT3CT4T4AT5T6,450300280260230215200180165160135120100 85,温度组别,设备应标记有温度级别 或者最高表面温度,用户有责任确保电气设备的温度组别值低于引燃温度值,oC,环境温度 = 40oC,MTL安全栅技术交流1,爆炸性气体的温度组别(北美)T1450温度组别设备应标记有温,气体/设备相容性,氨 气 630 甲 烷 595 氢 气 560 丙 烷 470 乙 烯 425 丁 烷 365,气体点燃温度,700,600,500,400,300,200,100,T1,T2,T3,T6,T
8、4,T5,电气设备温度组别,环 己 烷 259 乙 醚 170 二硫化碳 95,MTL安全栅技术交流1,气体/设备相容性 氨,中国/IEC国家:0区(Zone 0): 在正常情况下,爆炸性气体混合物连续地或长期地存在的场合1区(Zone 1): 在正常情况下,爆炸性气体混合物有可能出现的场合2区(Zone 2): 在正常情况下,爆炸性气体混合物不可能出现,仅仅在不正常情 况下, 短时间存在的场所北美(美国及加拿大):1区(Division 1): 在正常情况下, 可能出现危险环境的场所2区(Division 2): 在正常情况下, 不可能出现危险环境的场所,危险场所的定义,MTL安全栅技术交流
9、1,中国/IEC国家:危险场所的定义MTL安全栅技术交流1,常用数据,事故状态下存在,危险性0.110小时/年,连续地存在,危险性大于1000小时/年,0区(气体)20区(粉尘),1区(气体)21区(粉尘),地区,IEC/CENELEC,北美(美国及加拿大),中 国,断续地存在,危险性10 1000小时/年,2区(气体)22区(粉尘),1区(气体,粉尘),2区(气体,粉尘),0区(气体)20区(粉尘),1区(气体)21区(粉尘),2区(气体)22区(粉尘),危险场所的区域划分,MTL安全栅技术交流1,常用数据事故状态下存在,危连续地存在,危险性 0区(气体),区域分类示例,隔离墙,罐通气孔,液
10、体表面,对于固定罐顶的区域分类且有比空气重的蒸气,Zone 1,Zone 0,Zone 2,MTL安全栅技术交流1,区域分类示例隔离墙罐通气孔液体表面对于固定罐顶的Zone 1,热电偶在危险区域示例,管道或过程容器的内部,Zone 0,Zone 1,管道的外部,Zone 2,Division 2,Division 1,MTL安全栅技术交流1,热电偶在危险区域示例管道或过程Zone 0Zone 1管道的,ATEX防爆认证(1),ATEX防爆新指令是欧共体国家于2003年7月1日起强制执行的防爆新标准,ATEX认证对仪表制造厂的生产条件和生产质量评估设置了更严格的标准。 ATEX分组:I组为矿井用
11、设备,II组为除矿井以外其它爆炸性环境用设备。 II组设备需标明设备使用环境种类:“G”指用于气体、蒸汽或薄雾环境;“D”指用于粉尘环境。 I组设备分类: M1: 爆炸性环境用设备在极少发生的设备故障情况下,仍具有一定的安全等级,它必须具有以下安全等级: - 一个故障发生时,至少应有两个相互独立的保护措施。 - 两个独立的故障发生时,设备是安全的。,MTL安全栅技术交流1,ATEX防爆认证(1) ATEX防爆新指令是欧共,ATEX防爆认证(2),M2: 当爆炸性环境出现时,设备能自动断电。 在正常工作条件下和极端的恶劣的环境下能保持有效的防爆方式。 II组设备分类: 1类:用于Zone 0和Z
12、one20; 在正常工作、一个故障和二个单独的计数故障时均不能点燃爆炸性混合物的设备。 2类:用于Zone 1和Zone21; 在正常工作、一个故障时均不能点燃爆炸性混合物的设备。 3类:用于Zone 2和Zone22; 在正常工作时不能点燃爆炸性混合物的设备。,MTL安全栅技术交流1,ATEX防爆认证(2) M2: 当爆炸性环境出,ATEX规定设备的分组/分类,设备分组(Group)I (矿井用)II (工厂用)粉尘(无符号),设 备 分 类 Category M1 M2 1G 2G 3G 1D 2D 3D,设备适用的危险区域 (IEC Zone) 0 1 0 1 2 20 21 22,MT
13、L安全栅技术交流1,ATEX规定设备的分组/分类设备分组(Group)设 备 分,ATEX设备标志,MTL安全栅技术交流1,ATEX设备标志MTL安全栅技术交流1,电气设备的防爆型式(1),MTL安全栅技术交流1,电气设备的防爆型式(1)Zone 0Zone 1Zone 2,电气设备的防爆型式(2),MTL安全栅技术交流1,电气设备的防爆型式(2)Division 1Division,防爆认证机构,NEPSI: 中国国家级仪器仪表防爆安全监督检验站ATEX: 欧洲防爆新指令,2003年7月1日起实施IEC: 国际电工技术委员会CENELEC: 欧洲电工技术委员会 BASEEFA: 英国防爆检验
14、机构FM: 美国工厂联合会UL: 美国保险商实验室NEC: 美国国家电气规范NEMA: 美国电气制造商协会CSA: 加拿大防爆检验机构PTB: 德国防爆检验机构,MTL安全栅技术交流1,防爆认证机构 NEPSI: 中国国家级仪器仪表防爆安,外壳保护等级(IP),0 无防护,1 固体异物直径大于50mm,5 防尘,6 尘密,0 无防护,1 垂直滴水,2 倾斜15度滴水,3 淋水,4 溅水,5 喷水,6 猛烈喷水,7 短时间浸水,8 连续浸水,2 固体异物直径大于12.5mm,3 固体异物直径大于2.5mm,4 固体异物直径大于1.0mm,第一位特征数字防止固体异体异物进入,第二位特征数字防止进水
15、造成有害影响,例如: IP65(Ingress protection)即要求具有尘密及对喷水的外壳防护功能.,MTL安全栅技术交流1,外壳保护等级(IP) 0 无防护1 固体异物直径大于50,NEMA外壳与IP代码对比,NEMA: 美国全国电气制造厂商协会,NEMA外壳 1 2 3,3R 3S,4 4X,6 12,13,IP23 IP30 IP32 IP64 IP65 IP66 IP67,MTL安全栅技术交流1,NEMA外壳与IP代码对比NEMA: 美国全国电气制造厂商,三、本质安全的起源及原理,MTL安全栅技术交流1,三、本质安全的MTL安全栅技术交流1,本质安全的起源,煤矿电铃系统(大约1
16、910年),断路火花,裸导线,电铃,电池,绞车操作人员,MTL安全栅技术交流1,本质安全的起源煤矿电铃系统断路火花裸导线电铃电池绞车操作人员,定义,是指一个由设备和连接导线组成的系统,其中系统中任何一部分的电火花或热效应都不会导致危险场所的爆炸,本质安全系统 -,MTL安全栅技术交流1,定义是指一个由设备和连接导线组成的本质安全系统 MTL安全,本质安全系统,危险场所 安全场所,认证的危险场所设备,认证的安全场所设备,MTL安全栅技术交流1,本质安全系统危险场所 安,简单本质安全系统,危险场所 安全场所,认证的接口,未经认证的危险场所简单设备,未经认证的安全场所设备,MTL安全栅技术交流1,简
17、单本质安全系统危险场所 安全场所,本质安全接口,危险场所 安全场所,认证的危险场所设备,认证的危险场所设备,认证的安全场所设备,认证的接口,未经认证的安全场所设备,MTL安全栅技术交流1,本质安全接口危险场所 安全场所,简单设备,简单设备定义:,危险场所设备可以是认证的贮能设备 (例如,仪表)或未经认证的“简单设备”,例如:,根据制造商的技术条件,电气参数值均不超过 1.2 V, 0.1A, 20mJ 或 25 mW的电气设备,它们无需认证或标志。,MTL安全栅技术交流1,简单设备简单设备定义:危险场所设备可以是认证的贮能设备 例如,本质安全的等级,本质安全是唯一考虑现场导线故障的保护概念,是
18、指决定设备安全性的元器件的故障,Ex ia,Ex ib,二个故障保持本质安全,一个故障保持本质安全,0 区,1区和2区,1区和2区,MTL安全栅技术交流1,本质安全的等级本质安全是唯一考虑现场导是指决定设备安,本质安全设计的基本目标,1. 限制电压2. 限制电流3. 限制贮存的电能,MTL安全栅技术交流1,本质安全设计的基本目标1. 限制电压MTL安全栅技术交流1,电压和电流特性,短路电流,点燃不发生,V,o/c,I,s/c,简单的电阻性电源的输出特性,V,o/c,I,s/c,R,Ignitionoccurs,点燃发生,开路电压,MTL安全栅技术交流1,电压和电流特性短路点燃不Vo/cIs/c
19、简单的电Vo/cIs,电压和电流限制网络,限流电阻,箝位齐纳二极管,最大输出电流=Vz/R,V,Z,输出,输入,R,(危险场所),(安全场所),MTL安全栅技术交流1,电压和电流限制网络限流电阻箝位齐纳最大输出电流=Vz/R V,电流隔离,危险场所电路,认证的变压器,认证的元件,能量限制,安全场所接线端,危险场 所接线端,电源,安全隔离,安全场所电路,MTL安全栅技术交流1,电流隔离 危险场认证的认证的元件能量限制安全场所危险场 电,故障条件下的电流隔离器,现场安装仪表,隔离的内部元件,设备接地连线,仪表系统,L,E,N,MTL安全栅技术交流1,故障条件下的电流隔离器现场安隔离设备接地连线仪表
20、系统 LE,四、MTL7700系列齐纳安全栅,MTL安全栅技术交流1,四、MTL7700系列MTL安全栅技术交流1,MTL7700产品示例,MTL安全栅技术交流1,MTL7700产品示例MTL安全栅技术交流1,主要特点,1、导轨安装,方便紧凑 ;,2、接线端子可移动,拆装方便;,4、需本安接地;,5、可连接0区、IIC、T4-T6经合适认证的设备。,3、可选择电源总线供电;,MTL安全栅技术交流1,主要特点1、导轨安装,方便紧凑 ;2、接线端子可移动,拆装方,开关量输入,单通道,双通道,MTL安全栅技术交流1,开关量输入单通道双通道MTL安全栅技术交流1,开关量/接近开关输入,单通道,双通道(
21、电源总线供电),MTL安全栅技术交流1,开关量/接近开关输入单通道双通道(电源总线供电)MTL安全栅,开关量输出,一般情况下可采用MTL7728+,当负载功率较大时,IIC应用时采用MTL7728P+,IIB应用时采用MTL7729P+,在没有稳压电源时采用MTL7707+.,MTL安全栅技术交流1,开关量输出一般情况下可采用MTL7728+,当负载功率较大时,模拟量输入1,用于2线制变送器(智能或非智能),当供电为26V时, 20mA时采用MTL7787+可提供给现场的电压为12.9V,采用MTL7787P+可提供给现场的电压为14.6V,当无稳压电源时采用MTL7706+.,MTL安全栅技
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