本质安全型防爆仪表使用规范

本质安全型防爆仪表使用规范

工业4.0浪潮下，本质安全：守护智能化工厂的隐形防线

近年来，随着工业4.0和中国制造2025的推进，智能制造蓬勃发展，生产过程自动化程度不断提高。在化工、石油、制药等高危行业，生产环境复杂，爆炸性气体混合物的存在构成了潜在的安全隐患。如何保障这些智能化工厂的安全生产，成为了一个不容忽视的挑战。本质安全型防爆技术，作为一种从“本质”上保障安全的防爆理念，正逐渐成为守护这些隐形防线的关键。

本质安全型防爆仪表，不同于传统的隔爆型仪表，它并非依靠坚固的外壳来隔离爆炸，而是通过限制电路能量，从源头上杜绝点燃爆炸性气体混合物的可能性。即使在设备发生故障，例如短路的情况下，其产生的能量也不足以引发爆炸。这种“内在安全”的特性，使其在高危环境中拥有独特的优势。

传统的安全理念往往侧重于事后补救，而本质安全则强调预防。这与现代安全管理理念不谋而合。试想，在一个充满易燃易爆气体的化工厂里，即使再坚固的隔爆外壳，也无法完全消除潜在的风险。而本质安全型仪表，则从根本上消除了点火源，将风险降至最低。

智能化工厂对数据的实时采集和传输提出了更高的要求，这意味着更多的仪器仪表需要部署在危险区域。本质安全型仪表的小型化、轻量化特性，使其更易于集成到复杂的自动化系统中，也更适应未来智能制造的发展趋势。

本质安全型防爆仪表并非完美无缺。其对电路能量的严格限制，也制约了其应用范围。例如，一些需要大功率输出的设备，就难以采用本质安全型设计。本质安全型仪表的安装和维护也需要更高的专业技能，对技术人员的培训提出了新的要求。

在实际应用中，我们需要根据具体的风险评估结果，选择合适的防爆类型。对于一些低风险区域，可以采用简单的正压通风等措施；而对于高风险区域，则需要采用本质安全型、隔爆型等更高级别的防爆技术。

当前，一些企业对本质安全型防爆技术的认识还不够深入，存在着“重硬件、轻软件”的现象。仅仅采购本质安全型仪表是不够的，更重要的是建立完善的安全管理体系，加强人员培训，确保仪表的正确安装、使用和维护。

以石油化工行业为例，一些老的炼化装置仍然存在着大量的非本质安全型设备。随着设备更新换代，逐步采用本质安全型仪表，将有助于提升整个行业的本质安全水平。

政府监管部门也应加强对本质安全型防爆技术的推广和应用，制定更加完善的标准和规范，引导企业提高安全生产意识，共同构建安全可靠的工业环境。

在追求效率和效益的安全永远是第一位的。本质安全型防爆技术，不仅是一种技术手段，更是一种安全理念。它提醒我们，安全并非仅仅依靠外部防护，更要从源头上消除隐患，从“本质”上保障安全。

随着技术的不断进步，本质安全型防爆技术也在不断发展。例如，无线技术的应用，可以减少危险区域的布线，进一步提高安全性。随着物联网、人工智能等技术的深度融合，本质安全型防爆技术将迎来更大的发展空间，为智能化工厂的安全生产保驾护航。

在国际合作方面，加强与发达国家的技术交流与合作，引进先进的本质安全型防爆技术和管理经验，有助于提升我国的本质安全水平。我们也应该积极参与国际标准的制定，推动本质安全型防爆技术的国际化发展。

除了技术层面，安全文化建设也至关重要。要将本质安全理念融入到企业文化中，提高全体员工的安全意识，形成人人重视安全、人人参与安全的良好氛围。

本质安全并非一蹴而就，而是一个持续改进的过程。我们需要不断学习、不断探索，将本质安全理念贯穿于设计、生产、运营、维护的全生命周期，才能真正构建安全可靠的工业环境。

在随着工业互联网、大数据、人工智能等新技术的不断发展，本质安全型防爆技术将与这些新技术深度融合，为构建更加智能、更加安全的工业环境提供有力支撑。

我们相信，通过持续的努力和创新，本质安全型防爆技术必将在未来的工业发展中发挥越来越重要的作用，为守护人类生命安全和财产安全做出更大的贡献。

关于《仪表工程施工及验收规范》要点

针对《石油化工仪表工程施工质量及验收规范》SH/T 3551-2024 中的电气防爆与接地的要求：

10电气防爆和接地

10.1一般规定

10.1.1安装在爆炸危险环境的仪表、仪表线路、电气设备及材料，其规格型号应符合设计文件的规定。防爆设备应有铭牌和防爆标识，并在铭牌上标明国家授权的机构颁发的防爆合格证编号。

10.1.2爆炸和火灾危险环境的仪表装置施工除应符合本标准的规定外，还应符合GB 50257 的规定。

10.1.3安装在爆炸危险环境的仪表、电气设备和材料，应无损伤和裂纹，产品标识应规范、清晰、耐久。

10.1.4每台需要接地的仪表、设备均应单独接地，不应串联连接。

10.1.5每台机柜均应采用单独的接地干线接到网型接地排或接地汇总板，不应串联连接。

10.1.6仪表接地应与电气系统接地共用接地装置，并应接到电气系统的接地网上。

10.1.7仪表接地应根据等电位接地的原则，实现等电位接地连接网。仪表及控制系统的保护接地、工作接地、本质安全接地、屏蔽接地、防静电接地和防雷接地应最终接到电气接地装置。

10.1.8仪表及控制系统的接地系统的连接方式和接地电阻值应符合设计文件和 SH/T 3081的规定。

10.1.9接地系统的标识颜色应为黄、绿相间两色或绿色。

10.2爆炸和火灾危险环境的仪表装置施工

10.2.1当电缆桥架或电缆沟通过不同等级的爆炸危险区域的分隔间壁时，在分隔间壁处应做充填密封。控制室/机柜室进线应采用专用电缆穿墙密封模块或其他方式进行隔离，满足抗爆、防火、防水和防尘的要求。

10.2.2当保护管通过不同等级的爆炸危险区域的分隔间壁时，分界处保护管和电缆之间、保护管和分隔间壁之间应做充填密封。

10.2.3采用正压通风的防爆仪表盘(箱)的通风管应保持畅通，且不宜安装切断阀，盘(箱)内应能维持不低于设计文件规定的压力;当设有低压力联锁或报警装置时，其动作应准确、可靠。

10.2.4防爆仪表和电气设备引入电缆时，应采用相应防爆级别的电缆引入装置，宜采用防爆电缆密封接头进行密封。防爆电缆密封接头的弹性密封圈应与电缆外径匹配，直径误差不宜大于±1mm，弹性密封圈的一个孔应密封一根电缆。外壳上未使用的孔应采用与防爆型式相适应的封堵件堵塞。

10.2.5安装在爆炸危险区域的电缆保护管，应符合下列规定:

a)保护管与接线盒、分线箱、穿线盒之间连接时，应采用螺纹连接，螺纹加工应光滑、完整、无锈蚀，有效啮合部分不应少于5扣，外露宜为2~3扣，螺纹处应涂导电力复合脂；

b)保护管与仪表、检测元件、电气设备、接线箱、分线箱连接时，或进入仪表盘、柜、箱时，应安装防爆密封管件，并做好充填密封；

c)密封管件与仪表、检测元件、电气设备、接线箱、分线箱外壳间的距离不应超过0.45m；

d)密封管件与保护管之间可采用挠性软管连接，其弯曲半径不应小于5倍连接管直径。

10.2.6本质安全型仪表的安装和线路敷设，还应符合下列规定：

a)本安线路与非本安线路，不应共用同一根电缆或敷设在同一根保护管内；

b)本安线路及其附件应有耐久性的蓝色标志；

c)本安线路与非本安线路在同一电缆桥架或电缆沟内敷设时，应采用接地的金属隔板隔开，或分开排列敷设，其间距应大于50mm，并分别固定牢固；

d)本安线路的分支、接头应设在增安型接线箱内；

e)仪表盘、柜内的本安线路与关联线路或其他线路的接线端子之间的间距，不应小于50mm，当间距不能满足要求时，应采用高于端子的绝缘隔板隔离；本安线路与关联线路或其他线路的盘内配线，应分开绑扎、固定；

f)本质安全回路中安全栅、隔离器等关联设备的安装位置，应在安全场所一侧或置于其他符合爆炸性环境要求的防爆设备内，需接地的关联设备应有可靠接地。不同类型的安全栅不应互相代用；

g）采用屏蔽电缆时，屏蔽层不应接到安全栅的接地端子上；

h) 本安线路内的接地线和屏蔽连接线，应有绝缘层。

10.2.7用于火灾危险场所的仪表外壳、接线盒/箱等，当采用非金属材料时，应采用阻燃材料。

10.2.8安装在有爆炸和火灾危险环境的仪表盘，其仪表管道及线路引入孔处应为防爆结构。安装在有毒或有腐蚀性物质环境的仪表盘，其仪表管道及线路引入孔处应密封。

10.3保护接地

10.3.1爆炸危险环境中，非本质安全系统的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应实施保护接地，本质安全系统的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱可不实施保护接地。

10.3.2装有仪表或控制系统的金属盘、柜、台、箱、架等宜实施保护接地。

10.3.3与己经接地的金属盘、柜、台、箱、架等电气接触良好，或与其实施了导电连接的仪表和控制系统的外露导电部分可不另外实施保护接地。

10.3.4用于雷电防护的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应实施保护接地。

10.3.5需要实施保护接地的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应就近连接到接地网，或连接到已经接地的金属支架、框架、平台、围栏、设备等金属构件上。

10.3.6金属电缆桥架的接地应符合下列要求：

a)金属电缆桥架全长应具有可靠的电气连接并接地，当电缆桥架表面有绝缘涂层时，应将需电气连接处的绝缘层清除干净；

b)电缆桥架的起始端和终点端均应可靠接地，当全长大于30m时，每隔20m～30m应增加接地；

c)镀锌电缆桥架间连接板的两端可不跨接接地线，但连接板每端至少应有2个带防松螺帽或防松垫圈的连接固定螺栓；

d)非镀锌电缆桥架间连接板的两端应跨接不小于4mm²的铜芯接地线；不锈钢和铝合金材质的电缆桥架连接处跨接应使用专用的接地螺栓孔进行，不应采用桥架连接板固定螺栓孔。

10.3.7电缆桥架、电缆保护钢管在进入建筑物之前，应就近接到建筑物外部的接地网。

10. 3.8不得利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相关的金属构件进行接地。

10.4工作接地和屏蔽接地

10.4.1仪表及控制系统需要进行接地的仪表信号回路，应实施工作接地，接地系统的连接方式应符合设计文件规定。

10.4.2信号回路的接地应采用单点接地方式。

10.4.3工作接地在接到汇总板或网型接地排之前不应与保护接地混接。

10.4.4工作接地的导线、各连接点、工作接地汇流条等在接到汇总板或网型接地排之前应与其它导体绝缘。

10.4.5采用齐纳式安全栅的本质安全系统应接到工作接地。齐纳式安全栅的接地汇流排应与供电的直流电源公共端相连接，并应接到本机柜的工作接地汇流排，再经接地干线接到工作接地汇总板或网型接地排。

10.4.6单层屏蔽电缆的屏蔽层和分屏总屏蔽电缆的内屏蔽层应在控制室/机柜室仪表盘柜侧单端接到工作接地。

10.4.7分屏总屏蔽电缆的外屏蔽层、铠装电缆的铠装金属保护层应在现场和控制室/机柜室两端接到保护接地。

10.4.8备用电缆的屏蔽层、不带屏蔽层的电缆备用芯宜在控制室/机柜室一侧接到工作接地；对屏蔽层己接地的屏蔽电缆或穿钢管敷设或在金属电缆槽中敷设的电缆，备用芯可不接地，并应在电缆终端处进行绝缘处理。

10.4.9现场仪表设备端电缆的屏蔽层应浮空，并应作绝缘处理。同一回路的屏蔽层应具有可靠的电气连续性，不应浮空或重复接地，铠装电缆的铠装层应与仪表设备一同实施接地。

10.4.10在中间接线箱内，主电缆的分屏蔽层宜采用端子将对应的分支电缆的屏蔽层进行连接，不同的屏蔽层应分别连接，不应混接，并应绝缘。

10.5防雷和防静电接地

10.5.1对于需要防静电的设备，应连接到保护接地。控制室/机柜室的导静电地面、防静电活动地板、金属工作台等应进行等电位连接并接地。

10.5.2己经实施了保护接地或工作接地的仪表和设备，可不进行单独的防静电接地。

10.5.3电涌防护器应安装在被保护设备的前端，并与其他电气设备保持一定距离。

10.5.4仪表防雷工程接地系统的施工应符合设计文件和 SH/T 3164的规定。

10.5.5控制室/机柜室内安装电涌防护器的金属导轨或接地汇流条应接到机柜下方的接地排或机柜内的保护接地汇流条。仪表电缆进入室内，应先接电涌防护器，再接后续仪表(包括保险类端子)。

10.5.6现场仪表装配的电涌防护器的接线应尽可能短，不应弯曲或有多余的长度。电涌防护器的接地线应接在仪表内部的接地端子上，同时，仪表外壳接地端子应接地。

10.6接地连接

10.6.1接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘电线或电缆。

10.6.2接地线的截面积应符合设计文件的规定，当设计文件无规定时，应符合下列要求:

a)室内安装的单台仪表的接地导线宜为 1mm2~2.5mm2

b)现场仪表或接线箱的接地连接导线宜为 2.5mm2~4mm2;

c)电缆桥架的接地连接导线不宜小于 16mm2;

d)机柜内汇流排或汇流导轨之间的接地连接导线宜为 4mm2~6mm2;

e)机柜到网型结构接地排之间的接地连接导线宜为 6mm2~10mm2;

f)机柜到接地汇总板或汇总板之间的接地干线宜为 10mm2~25mm2;

g)接地装置引出线宜为25mm2~70mm2。

10.6.3 接地汇流排宜采用截面尺寸不小于25mm×6mm（宽×厚）的铜条制作。接地汇总板宜采用铜板制作，铜板厚度不应小于6mm，长宽尺寸应按需要确定。

10.6.4采用分支集中结构的方案时，应在机柜间的适当位置设置保护接地汇总板、工作接地汇总板和总接地板，安装位置应考虑较短的接地干线路径以及易于施工、检查和维护。各机柜的接地干线应分别单独接到对应的接地汇总板。

10.6.5采用网型结构的方案时，应在机柜支架上、操作台底部敷设接地连接导体作为网型接地排，连接成局部接地网，网型接地排之间的连接应采用焊接方式，焊口处至少应有两条纵向焊缝，焊缝的焊接总长度应大于160mm，焊接部位应做防腐处理。

10.6.6各类接地连接中，不应接入开关或熔断器。

10.6.7接地导线应采用尽可能短的路径，并宜按直线路径敷设，不应将接地导线绕成螺线管状或盘成环状。所有接地导线、接地连接导体的敷设均应避免可能产生机械损伤的路径，或应采取防护措施。

10.6.8控制室/机柜室内各类接地导线、接地连接导体、接地排等的施工应易于检查和维护，并应设置明显标志。

10.6.9分支集中结构的室内接地排、总接地板应采用两条或多条接地干线，经不同路径的连接方式分别接到电气接地装置引到室内的电气接地板。

10.6.10网型结构的室内接地网应采用至少4条截面积≥40mm×4mm（宽×厚）的铜材或热镀锌扁钢接地连接导体，应经不同路径、至少两个方向的连接方式分别接到电气接地装置引到室内的电气接地板。

10.6.11接地导线在穿过墙壁、楼板和地坪处应加装钢管或者其他坚固的保护管。有化学腐蚀的部位还应采取防腐措施。

10.6.12电气接地板应采用单独的接地连接导体接到电气接地装置，且宜均匀分布，当相邻电气接地板的接地排连接路径大于30m时，应增加电气接地板。与电气接地板的连接处应设置明显的标志。

10.6.13接地系统的各种连接应牢固、可靠，并应具有良好的导电性，各种接地导线与接地汇流排、接地汇总板的连接应采用镀锡铜接线片和镀锌钢质螺栓压接，并应有防松件，同一压接点压接的导线数量不应多于两条。

10.6.14机柜内的保护接地汇流排应与机柜进行可靠的电气连接；工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。

10.6.15埋地敷设的接地线，应作好隐蔽工程记录。

石油化工仪表工程施工及验收规范SHT3551-2024.pdf

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