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Princípio de segurança do instrumento Quando as três condições de substâncias explosivas, oxigênio e fontes de detonação aparecem ao mesmo tempo, ocorrerá uma explosão. Se pudermos eliminar qualquer uma das condições para a formação de explosões, poderemos garantir a segurança da instrumentação e do equipamento no local. O oxigênio no ar não pode ser controlado, portanto, o controle de substâncias explosivas e o controle de fontes de detonação são atualmente princípios de segurança mais comumente usados. Na indústria de instrumentos, o controle da faixa de explosão também é listado como um princípio de segurança comumente usado. Barreiras de segurança limitam a energia elétrica aos instrumentos de campo para que eles não possam gerar faíscas que possam detonar e medir temperaturas da superfície dos instrumentos que detonem. A tecnologia intrinsecamente segura pode eliminar perigos ocultos e garantir a segurança do local. Classificação, classificação e agrupamento de perigos em áreas perigosas CONTEÚDO DO TÍTULO Função e tipo de barreiras de segurança A segurança intrínseca (SI) é uma tecnologia à prova de explosão usada em sistemas de instrumentos. A barreira de segurança é instalada entre o equipamento da sala de controle na área segura e o equipamento intrinsecamente seguro na área perigosa para transmitir sinais ou energia. As barreiras de segurança utilizam circuitos para limitar a corrente e a tensão, restringindo assim a transferência de energia de áreas seguras para equipamentos em áreas perigosas. Equipamentos intrinsecamente seguros em locais perigosos podem funcionar normalmente sob tal energia, mas esta energia não é suficiente para inflamar um ambiente explosivo. Mesmo que o próprio equipamento intrinsecamente seguro falhe, ele não produzirá faíscas ou superfícies quentes suficientes para inflamar. Portanto, quer o equipamento da sala de controle em um local seguro ou o equipamento intrinsecamente seguro em um local perigoso falhe, desde que o circuito limitador de corrente e limitador de tensão da barreira de segurança funcione normalmente, todo o sistema estará em um estado seguro e nenhuma explosão ocorrerá. As barreiras de segurança são divididas em dois tipos: barreiras de segurança Zener e barreiras de segurança de isolamento. A barreira de segurança Zener é a barreira de segurança mais antiga. Seus componentes principais são diodo Zener, resistor limitador de corrente e fusível rápido. O diagrama esquemático é mostrado na figura abaixo. Diagrama esquemático da barreira de segurança Zener A corrente do tubo Zener é simples e está sujeita a flutuações e interferências na energia do sistema quando usada no local, causando danos ao equipamento. Como requer aterramento intrinsecamente seguro, raramente é usado em aplicações práticas. A barreira de segurança de isolamento pode não apenas limitar a tensão e a corrente, mas também fornecer isolamento galvânico. A barreira de segurança da sala de isolamento é composta principalmente por uma unidade limitadora de energia, uma unidade de isolamento de sinal e energia e uma unidade de processamento de sinal. O circuito funcional básico é mostrado na figura abaixo. Diagrama esquemático da barreira de segurança isolada. Comparado com a barreira de segurança Zener, o desempenho da barreira de segurança isolada é * * Melhor que a barreira de segurança Zener: ①Adote o método de isolamento de três partes, sem necessidade de usar instrumento de isolamento ； ②Reduza os requisitos de instrumentos em áreas perigosas, eliminando a necessidade de usar instrumentos isolados no local ； ③Estabilidade e capacidade anti-interferência durante a operação * * Aprimoramento, melhorando significativamente a confiabilidade de todo o sistema ； ④Possui poderosos recursos de processamento de sinais e pode aceitar e processar uma variedade de sinais, como termopares, resistores térmicos, frequências, etc. ； ⑤Ele fornece dois sinais mutuamente isolados para dois dispositivos da mesma fonte de sinal e os sinais dos dois dispositivos não apresentam interferência. Ao mesmo tempo, o desempenho do isolamento de segurança elétrica entre os dispositivos conectados também é melhorado. A aplicação de barreiras de segurança em instrumentos No processo de produção petroquímica, instrumentos locais precisam ser usados para monitorar pressão, temperatura, vazão, nível de líquido, etc., para garantir que a produção possa prosseguir normalmente e sem problemas. Como guardião da segurança do sistema de controle do instrumento, a barreira de segurança precisa receber e processar sinais da área perigosa e transmitir os sinais de segurança processados para a área segura ou área perigosa. Embora os tipos de sinais de instrumentos de campo sejam diferentes, em geral, eles podem ser basicamente divididos em dois tipos: Barreira de segurança de entrada e barreira de segurança de saída. A barreira de segurança de entrada é projetada principalmente com base em vários tipos de sinais, como sinal padrão de 4 ~ 20 mA / sinal de 1 ~ 5 V, resistência térmica e sinais de termopar, sinais de comutação, sinais de comunicação, sinais CA e outros sinais não padrão. ； A barreira de segurança de saída é projetada principalmente com base em vários tipos de sinais, como sinal padrão de 4 ~ 20 mA / sinal de 1 ~ 5 V, sinal de saída de comutação, sinal de comunicação, etc. No projeto de produção, as barreiras de segurança de entrada analógica e as barreiras de segurança de saída analógica são aceitas pela maioria dos projetistas e usadas em projetos. Barreiras de segurança de entrada analógica são geralmente usadas em combinação com transmissores de 2 ou 3 fios ou sinais de 4 ~ 20 mA, e barreiras de segurança de saída analógica são geralmente usadas em combinação com válvulas reguladoras. A aplicação da barreira de segurança de isolamento melhora em grande medida a estabilidade do sistema de instrumentos. Ele fornece energia adequada para válvulas de instrumento no local e, ao mesmo tempo, isola e converte o sinal de corrente CC de 4 ~ 20mA emitido pela válvula do instrumento em um sinal de corrente CC ou sinal de tensão CC e, em seguida, envia-o para a válvula do instrumento. Pontos-chave a serem observados ao aplicar barreiras de segurança na tecnologia de produção petroquímica Do ponto de vista atual, os sistemas intrinsecamente seguros têm sido considerados padrões de projeto e são usados em vários campos. Na produção, a seleção da barreira de segurança deve atender aos requisitos do local, e as seguintes questões devem ser observadas durante o uso, para alcançar os resultados esperados. 01 Em relação à barreira de segurança à prova de explosão, é necessário atender aos requisitos de nível à prova de explosão exigidos no local, garantir o armazenamento de energia de cabos e equipamentos de campo e garantir as funções de reatância capacitiva e reatância indutiva de cabos e equipamentos de campo. 02 Em relação à instalação de barreiras de segurança Zener aterradas, é necessário um sistema de aterramento bastante confiável e sua resistência de aterramento deve ser inferior a 1 ohm. 03Sobre o instrumento: Selecione a barreira de segurança apropriada de acordo com o tipo de sinal do instrumento no local. 04 Em relação aos equipamentos do sistema de cabos intrinsecamente seguros, são necessários cabos intrinsecamente seguros. Durante a instalação dos cabos, os cabos intrinsecamente seguros devem ser instalados separadamente dos cabos não intrinsecamente seguros. E faça sinalização.