转载--【干货】冬季该如何对仪器仪表进行保温防冻措施？

来源：除灰脱硫脱硝技术联盟

　在冬季，随着温度逐渐降低，当被测介质通过测量管线传送到变送器时，常出现环境温度过低时就会发生冻结、凝固、析出结晶等现象，因环境温度过低而超出所使用仪表的正常工作温度区间，直接影响到仪表测量显示的准确性。而压力、流量、液位、温度等各类仪表点，其测量介质多为液体，受低温的影响，更容易造成测量误差，严重者可能引发中毒、火灾、爆炸等安全事故。

　　综上所述，仪器仪表的防寒防冻工作就显得特别重要。一些大型仪器仪表用户更是早早的做好了应对措施，比如电厂、水厂、石油、化工业等都制定了适合自己企业的防寒防冻工作制度。下面让我们来探讨一下冬季仪表用户应该如何进行仪表防冻工作。

　　对仪表和仪表测量管线进行防冻处理，需要伴热保温的对象主要有安装在仪表保温箱内的变送器，外浮筒式液位变送器或其它形式的露天安装的液位变送单元，压力，差压，流量等仪表的检测管线和测量管线。通过选型或其他方式避免此类事故发生。采取的措施通常有：选型，保温伴热，维护（点巡检、排污）等。

　　一、选型措施

　　（1）选带保温装置型仪表。根据仪表的类别用途及拟安装地理位置，提出该仪表的保温防冻需求，再提交与厂家来处理。

　　（2）信号远传仪表、显示表头要考虑耐环境温度要求，带隔离液要考虑隔离液耐环境温度要求。

　　（3）金属转子流量计、电动靶式流量计、容积式流量计、质量流量计等一般不需要单独伴热。

　　（4）选型时一般首要考虑的是仪表的实用性和经济性，实用性是指维修方便、测量准确，经济性说白了就是便宜。二者要相互结合，不能只为了方便、免维护都选用质量流量计、金属转子、电靶等。所以正确选型也是防冻防凝的一种措施。另外，安装仪表时应充分考虑仪表的防冻防凝，如导压管尽可能短，勤巡检排污，要便于伴热等等，否则再好的选型也不管用。

　　（5）北方有的地方昼夜温差太大，夜间可以到达－20多度，若从选型上解决则性价比相当大不合算。而选择保温伴热，维护（点巡检、排污）等方法则是防冻最佳的解决办法。

　　二、保温措施

　　用保温材料保温，即用保温材料将仪表易冻或怕冻的部位包起来。冬季来临时要检查、经常排污，防止包装的保温材料破损。

　　三、伴热措施

　　1、蒸汽伴热措施

　　即使用管蒸汽暖气保温。冬季保温送汽之前要检查一下蒸汽保温管路是否畅通或堵塞。最好蒸汽是24小时通的，不要太热，有时还要根据天气温度变化来调整供保温汽量，以防止温度太高使变送器引压管内冷凝液汽化影响变送器工作或因温度太低使变送器引压管内冷凝液冷冻影响变送器工作畅通。

　2、保温保护箱措施

　　a、电热管伴热保温箱，由箱体、加热器、仪表托架等三大部分组成，其结构形式与保护箱相同，所不同的是箱内装有电器加热装置，起结构形式如图，电热装置是由电热管，温度控制器组成，箱体侧面装有插座，当接通电源后，箱内加热到所需温度时，再由温度控制器接通电源继续升温。通过反复工作使箱内温度能保持在一定范围内。其恒温加热器主要参数：

　　⑴、额定电压 200V.50Hz

　　⑵、额定功率 300～500W

　　⑶、控制温度可由用户自定

　　⑷、恒温加热器也可做成防爆型

　　⑸、电热管材料有三种：即铜管、碳钢管、不锈钢管。

　　b、蒸气管伴热保温箱，伴热管是用金属管制成S型结构.箱体上下采用焊接式穿板接头与伴热管焊接而成，伴热管安装在箱内为上进下出，通过蒸气在管腔内的循环而达到加热目的。伴热管材料一般分为两种，即紫铜管，无缝钢管（碳钢）。

　　c、为关键仪表箱再加一层保温棉，在保温箱门口和进出管线口加胶密封，可达到仪表系统更佳保温防冻效果。

　　3、电加热带措施

　　电伴热保温技术是一种新型的由电能直接转化为热能的供暖技术。加装保温电缆，将伴热带，缠绕在仪表上，或粘在仪表柜内部（但要注意所用伴热带的长度，要经济适度）。

　　适用于管道、阀门、泵体的伴热、防冻和保温或者维持仪表管线工艺温度的单相恒功率电热带，单位长度发热量恒定，输出功率不受环境温度变化而改变，使用长度和功率成正比，在安装时可以任意剪接，但必须保留有一个发热节（即至少2.5m），外层编织层具有传热、散热作用，同时能作为防静电的安全接地。主要用于各种管道、仪表的防冻、保温，最高维持温度150℃。注意：对温度要求严格控制的液体管线的伴热和保温（须配用温度控制器）。

　　市场上还有一种产品，是软包装的电伴热保护套，专门用于空间比较狭小的仪表伴热，防爆，主要安装在仪表的引压管段和阀门处。

　　四、维护措施

　　1、安装措施

　　合理选择安装地点：干燥、无雨雪滴漏的地方。

　　2、点检措施

　　有条件时由专人每日对保温材料的是否破损、蒸汽管路的是否堵塞进行技术确认与技术处置。

　　3、报警措施

　　有条件的可加装蒸汽泄露或断电状态的声光报警小装置，以方便保温防冻措施隐患的发现与及时整治。

　　4、巡检措施

　　由区域仪表维护责任人按预定巡检路线定时巡检。巡检中要检查保温管线阀门是否正常、保温箱是否正常、疏水装置是否正常、保温材料包装是否完好、电伴热供电元器件是否正常等。对易冻装置仪表进行重点检查并做好巡检记录，进行仪表及其保温防冻措施进行干燥、完整、洁净的维护保养，及时解决现场发生的保温伴热问题。

石油化工等行业仪表装置防爆措施及自控系统设计方法

石油、化工、天然气、液化气等行业是我国重要的支柱产业和基础产业。这些行业的生产现场存在易燃易爆气体、蒸汽或固定粉尘，这些气体、蒸汽或固定粉尘与空气混合形成具有火灾或爆炸危险的混合物，属于危险场所。安装在这些场所的仪器仪表如果产生能点燃危险混合物的火花或热效应能量，就会引起火灾或爆炸。因此化工自动化仪表和电气仪表设备必须考虑防爆措施。在爆炸危险场所的自动控制系统设计中，人们在实践中积累了多种防爆方法，主要有隔爆型、本质安全型等。

防爆控制仪表主要有隔爆型和本质安全型两大类：

1：隔爆型防爆仪表

隔爆型测量仪表之所以称为隔爆型仪表，其特点是仪表电路所有接线端子均采用隔爆型外壳，外壳强度足够大，接头间隙深度足够大，最大间隙宽度足够小。因此，即使仪表因事故发生烧毁或爆炸，火焰在穿过间隙时，由于间隙壁的吸热阻热作用，会大大降低其对外能量和温度，从而避免仪表外部规定的爆炸性气体混合物发生爆炸。

宁波晨邦智能防爆隔爆结构的具体防护措施是：机壳内压力高于800~；机壳外的温度不应超过爆炸性气体或蒸气的引燃温度所要求的值；机壳结合处的缝隙宽度和深度应根据其容积和爆炸性气体等级采用规定值。

隔离型防爆仪表在安装和正常维护时能满足所需的防爆要求，但仪表外壳打开后，仪表即丧失防爆性能，因此在带电操作下不再需要打开进行修理或调整。另外，长期使用后，由于外壳表面磨损，防爆结构间隙会增大，因此长期使用会逐渐降低防爆性能。

2：本质安全防爆仪表

采用本质安全防爆措施的仪器仪表称为本质安全防爆仪器仪表（简称本质安全仪器仪表），又称安全火花型宁波晨邦智能防爆仪器仪表。所谓“安全火花”，是指火花能量很低，不能引起爆炸性气体混合物的爆炸。这种防爆仪器仪表的结构在正常状态或规定的故障状态下，不会引起规定的爆炸性混合物的爆炸。正常状态是指在规定的设计条件下的工作状态，故障状态是指电路非保护元件的损坏或短路、断路、接地、断电等。本质安全防爆仪器仪表有ia、ib两个等级。ia级在正常运行、一、二个故障状态下不能点燃爆炸性气体混合物；ib级在正常运行、一个故障状态下不能点燃爆炸性气体混合物。

本安型宁波晨邦智能防爆仪表在电路设计上采用低电压、小工作电流，通常工作电压不超过24VDC，工作电流不超过20mA。在危险局部电路中，选择合适的电阻、电容、电感参数值，限制火花能量，使之只产生安全的火花；在较大的电容、电感线圈中并联双二极管，消除不安全的火花。

常用的本质安全防爆仪表有电动单元Ⅲ型差压变送器、温度传感器、电动/气动阀门定位器、安全栅等。

必须指出的是，在危险场所使用本质安全防爆仪表时，还必须考虑配套仪表、信号线路对危险场所可能产生的影响，确保测量或控制系统具有安全的防火花性能。

防爆仪器防爆措施：

一般电动仪器在正常运行或事故条件下，都可能产生火花、电弧、热表面和燃烧颗粒，并具有一定的能量，成为爆炸性危险环境中引燃可燃气体混合物的火源。爆炸性气体混合物的爆炸必须具备两个条件：一定的气体浓度和足够的火花能量。电气设备采取的安全措施无非就是使这两个条件不同时存在。按此原则形成的电气设备防爆类型有隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型和无火花型等。按我国国家标准，防爆电气设备分为I类和II类两大类，I类为煤矿井下防爆电气设备；II类为工厂防爆电气设备。II类防爆电气设备主要用于有爆炸危险的工厂，如石油开采、石油炼制、输油系统、化学工业等有各种爆炸性气体的工厂。

爆炸性气体在相同试验条件下，有不同的试验安全间隙、不同的最小点燃电流和自燃温度。Ⅱ类设备按试验安全间隙和最小点燃电流比分为A、B、C三级，即ⅡA、ⅡB、ⅡC类。各种爆炸性气体或蒸汽—空气混合物按自燃温度分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组（相应设备允许最高表面温度分别为450℃、300℃、200℃、135℃、100℃、85℃）。常用的防爆仪器都是Ⅱ级隔爆型或Ⅱ级本质安全型。前者的防爆标志为exdⅡ，后者的防爆标志为exiaⅡ或exibⅡ。 其中ex为防爆设备通用标志，d、ia、ib分别为隔爆、本质安全ia级、ib级仪表的标志。

防爆仪表方法/步骤：

1：宁波晨邦智能防爆仪表具有防爆外壳，宁波晨邦智能仪表的电路、接线端子等均置于防爆外壳内，防爆仪表能承受仪表内部故障产生的爆炸性气体混合物的爆炸压力，并防止内部爆炸蔓延到外壳周围的爆炸性混合物；适用于爆炸性气体1区、2区危险场所。

2：宁波晨邦智能本质安全防爆仪表（简称本质安全仪表）的工作原理是利用安全屏障技术，将提供给现场仪表的电能限制在既不能产生足以引爆的火花，也不能使仪表表面产生足以引爆的温升的安全范围内。本质安全仪表的所有电路均为本质安全电路。本质安全仪表设备根据安全程度和使用场所可分为Ex ia和Ex ib。Ex ia的防爆级别高于Ex ib，在正常工作条件下，当电路中有一处或两处故障时，电路元件不会爆炸。Ex ia适用于危险等级最高的0区。在正常工作条件下，当电路中出现故障时，Ex ib的电路元件不会爆炸。Ex ib适用于1区、2区危险场所。

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