防爆正压外柜内置系统的设计原则
发布时间：2022/7/10
正像前面所述的那样，防爆正压外壳内的内置系统通常是一些工艺管道；由于结构或工艺的原因，它在通过防爆正压型电气设备时可能发生泄漏。
因而，为了避免在防爆正压外壳内积聚可燃性气体或易燃性液体造成点燃危险，防爆正压外壳内置系统和电气元器件布置的一般原则是：
设计人员应该把内置系统放置在接近防爆正压外壳的排气口处，让可能释放出来的可燃性气体以最短的路程离开防爆正压外壳；把有点燃能力的电气元器件放置在防爆正压外壳的进气口附近，不让这些元器件处于释放的可燃性气体的环境中。
1.无释放内置系统的设计
无释放(故障)的内置系统就是在任何情况下都不会发生释放和泄漏的内置系统。这种内置系统应该用由金属、陶瓷或玻璃制成的管子或容器构成，没有活动的连接部分。所有连接部分都应该采用熔焊、铜焊或玻璃与金属粘结密封的结构。
在这些连接中不得使用低温合金焊料(例如铅.锡合金)进行焊接。
此外，人们还可以设置自动安全装置，保证防爆正压外壳内的压力始终大于内置系统中的压力一定值，避免内置系统中的可燃性物质进入防爆正压外壳内。
2.有限释放内置系统的设计
(1)结构要求
有限释放的内置系统应该能够预计在各种可能的故障状态下向防爆正压外壳内释放可燃性气体的释放流量。这就要求在内置系统的进入口处设置一个限流装置，例如流量计，把流量限制到一定值。
假若内置系统从进入防爆正压外壳的进人口到限流装置的进人口(包括进入口在内)这一部分是无故障结构的话，那么，限流装置可以设置在防爆正压外壳内。否则，限流装置应该安装在防爆正压外壳的外面。
假若内置系统是由无故障的连接部件构成，而且各部件之间的连接是永久固定的并且这一连接还能预计最大释放流量，或者，内置系统是无故障系统，但是在正常工作条件下它具有释放的气孔或喷嘴(例如火焰)的话，那么，人们可以不限制可燃性物质进入防爆正压外壳的工艺流量。
(2)稀释流量的确定
在采用连续稀释式防爆正压保护时，即使在防爆正压型电气设备吹扫以后，人们还应该连续地以一定流量的保护性气体对防爆正压保护系统进行稀释，确保防爆正压外壳内的防爆正压压力和可燃性气体的浓度保持在它的爆炸极限下限以下。那么，保护性气体的稀释流量至少为何值才能保证防爆正压外壳内的防爆正压压力和可燃性气体的浓度保持在它的爆炸极限下限以下呢?下面仅就内置系统释放气体的稀释流量计算和吹扫后连续稀释式防爆正压保护的稀释流量予以简单的讨论。
1)内置系统释放气体的稀释流量计算
①当保护性气体为空气时
假定内置系统处于最严重的故障状态下。此时，由内置系统释放到防爆正压外壳中的气体的释放流量，可以采用由工艺管道进入内置系统的气体的流量90(L/min)，其中可燃性气体的浓度为0(％)。要想把释放到防爆正压外壳内的可燃性气体稀释到它的爆炸极限下限的25％以下，系统必须对防爆正压外壳连续提供空气的流量。
假若由工艺管道进入内置系统的氢气的流量q。=1.5L/min，则此时连续稀释的空气流量应该
②当保护性气体为惰性气体时
在保护性气体是惰性气体时，假定内置系统中可燃性气体包含氧气，而且内置系统处于最严重的故障状态下。同样，此时进入防爆正压外壳内的释放气体的释放流量q0(L/min)等于从工艺管邈进入内置系统的气体流量。于是，就可以得到保护性气体(惰性气体)的稀释流量与释放气捧的释放流量之间的关系。
值得提出的是，当内置系统释放出的可燃性气体中不包含氧气时，人们可以以任何流量的惰性气体对防爆正压型电气设备中内置系统释放出来的可燃性气体进行连续稀释，当然，也可以不考虑这种连续稀释。
2)连续稀释式防爆正压保护稀释流量的确定
这里需要特殊指出的是，在采用连续稀释式防爆正压保护对内含释放源的防爆正压型电气设备进行连续稀释时，既要考虑为保持最低防爆正压压力所需的稀释流量，又要同时顾及对内释放源释放的可燃性物质的稀释流量。因而，在这种情况下，连续稀释式防爆正压保护的连续稀释流量应该是上述的计算流量和保持最低防爆正压压力的稀释流量二者之大值。
3.防爆正压外壳内元器件的热表面
在防爆正压型电气设备内，如果有一些电气元器件的表面温度超过了从内置系统中释放出的可燃性气体的点燃温度，那么，防爆正压保护系统应该设置自动安全装置，一旦这些电气元器件的表面温度达到某一整定值时便发出报警(对于“pc”级)，或者，发出报警并中断通入内置系统的可燃性气体(对于“pb”级)。
此外，设计人员还应该在防爆正压型电气设备上设置警告标志，告诫人们，防爆正压外壳内存着危险温度的热源，发热元器件断电之后多长时间才允许开启防爆正压型电气设备的门或盖子。
4.有点燃能力的电气元器件
在防爆正压型电气设备中，有一些有点燃能力的电气元器件不可避免地处于内置系统的释放区域内，那么，这些电气元器件应该具有相应防爆型式的防爆结构。
①对于“pb”级防爆正压型电气设备，在正常释放时，设备保护级别为Ga级(或Ma级)以及允许用于0区的防爆型式；在异常释放时，设备保护级别为Ga级和Gb级(或Ma级和Mb级）的各种防爆型式。
②对于“pc”级防爆正压型电气设备，在正常释放时，设备保护级别为Ga级和Gb级(或Ma级和Mb级)的防爆型式；在异常释放时，所有设备保护级别的各种防爆型式。
