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爆炸性环境光辐射设备和传输系统的简要要求

随着工业自动化程度的高速发展,越来越多的智能化设备应用于石油化工场所,在通讯 、勘察 、传感和测量活动中,越来越多地使用灯具、激光、发光二极管(LED)、光纤等形式的光学设备。这些设备通常安装在爆炸性环境中或者附近,而且辐射可能通过爆炸性气体环境。

由于辐射自身的特性,可能会点燃周围的爆炸性气体环境。另外,是否有吸收物存在,也会显著影响点燃。因此,不可忽视光辐射是一种重要的点燃源,根据《IEC 60079-28》标准列出了波长380nm~10μm的光辐射三种防爆型式,分别为本质安全型(op is)、保护型(op pr)和带联锁装置(op sh)。依据所采取得保护措施也使其具有不同的设备保护级别,因此也就限制了其所能使用的爆炸危险区域,具体对应关系见图1。

光辐射防爆技术、设备保护级别与能用于爆炸危险区域对照表
图一

对于本质安全型连续波辐射,光功率或光辐照度应符合图2、 图3和图4的要求。

Ⅰ类和Ⅱ类设备的安全光功率和辐照度(连续波辐射)
图二
Ⅲ类设备的安全光功率和辐照度(连续波辐射)
图三
I类和ⅡA、ⅡB、ⅡC,T1-T4设备辐射面积与辐射功率(连续波辐射)
图四

对于本质安全型脉冲辐射,持续时间小于1ms的光脉冲,脉冲能量应不超过相应爆炸性气体环境的最小火花点燃能量(MIE)。

对于持续时间在1ms和1s之间的光脉冲,脉冲能量应不超过相应爆炸性气体环境的最小火花点燃能量(MIE)的10倍。

对于持续时间大于1s的光脉冲,峰值功率应不超过连续波辐射的安全级别(见表4)。这样的脉冲看作是连续波辐射。

对于光脉冲链,单个脉冲的判据适用于每个脉冲。重复率在100Hz以上时,平均功率应不超过连续波辐射的安全水平。

对于脉冲辐射的固有安全评定可以归纳如下:持续时间<1s 时,进行脉冲能量测量试验;持续时间>1s时,按照连续波辐射评定。

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