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防爆摄像机的选型和安装维护要点

发布时间:2018-4-11 20:53:08 点击量:

石油、化工、煤炭和科研、军事等国家许多工业企业或研究部门,在实验、生产、加工、运输和贮存的各过程中,经常可能泄漏和溢散出各种各样的易燃、易爆气体、液体和各种粉尘及纤维,这类物质与空气混合后,将变成易发生爆炸危险的混合物,它周围的场所也成了程度不同的爆炸危险场所。
为了实现在易燃易爆的现场环境中应用工业电视监控,防爆摄像机便应运而生了。防爆摄像机也随之开始在各个领域广泛使用。值得注意的是,与电子工业的普遍情况不同,中国的防爆摄像机的发展就时间而言在国际同行业中是相当早的,就技术水平而言,也是始终不亚于国外同类产品的。
就防爆领域来看,防爆研究方面我国始终处于世界前列,国家制定了一系列防爆标准。防爆等级已与世界主要国家的防爆等级标准相对应,并很多参数高于欧美诸国;我国对防爆设备的管理,也是非常严格的。比如防爆产品设计审查合格后签发"防爆合格证"、防爆产品生产必须持有的"生产许可证"等等。
就防爆摄像机本身而言,光电结构和普通的工业摄像机并无本质上的差异。其特征在于使用一种或一种以上的防爆措施对工业摄像机进行处理,使之能够在易燃易爆的现场环境中应用。
早期的防爆摄像机以本质安全型和正压型为主。本质安全型防爆摄像机的特点在于对摄像机的电路进行本质安全处理,电气线路输出或输入均被设计控制在不足以产生使氢气发生引火爆炸的能量以下,使其在正常工作中不会产生电火花、电弧及高温,从而避免引爆易爆物质。这种类型的防爆摄像机结构单位成本过高是最大缺点,此外也不利于日后的升级。正压型是早期美系防爆摄像机产品的常用结构,使用中维护相当不便,如不精心维护,引爆危险性相当大。此结构目前除极少数台湾厂商仍在制造外,基本已被全面淘汰。
防爆电器的防爆型式虽然较多,但并不是都适于用于防爆摄像机。比如充油型,充沙型等方式,在防爆摄像机上是根本不能使用的。
目前防爆摄像机的国际主流方式是隔爆型。其特征在于将常规的普通摄像机放在特制的外壳内,该外壳具有将壳内电气部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物隔离开的作用,并能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧引爆时所产生的爆炸压力,而外壳不被破坏;同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传爆,不会引起壳外爆炸性混合物燃烧和爆炸。而这种特殊的外壳叫“隔爆外壳”,通常叫它“隔爆摄像仪防护罩。
隔爆型防爆摄像机等于“隔爆摄像仪防护罩”+普通摄像机、镜头。工程商就可以自由选择内置的摄像机、镜头,同时成本也降低了。对于以后的维护,也方便很多,断电源即可开盖取出摄像机、镜头。
“隔爆摄像仪防护罩”通常以抗爆炸压力和冲击的高强度不锈钢制成,极其坚固。质量好的产品壁厚在5MM以上,比防弹级别的防暴摄像机有过之而无不及。例如某型号为YHT100A的隔爆摄像仪防护罩曾在某火箭弹库房爆炸的情况下幸存下来,不过表面多了几处伤痕,里面的摄像机、镜头接好电源线后仍能正常工作。
很多情况下,不锈钢外壳要远比铝制外壳优越,比如抗腐蚀性能。特别是火灾情况下的生存能力要远远好的多,同样是上面型号的隔爆摄像仪防护罩,在某库区火灾中,除了外部线缆被烧毁,壳体表面盖上一层黑黑的燃烧后的油污外,里面的摄像机、镜头居然没有受到损坏。 对于耐爆炸的环境,通常做法是加厚防护罩材质。
此外,还有气密型防爆防护罩,但是按照要求这种气密型外壳是不可随意拆卸的,以保证永久气密性。如拆卸,则密封后必须重新做气密实验。这类气密型防爆防护罩即便出厂时即安装好摄像机并做好气密实验,以后的维护也是要打开外壳的,永久气密性根本无法保证,非常危险。
关于防爆摄像机适应环境的问题,采用“隔爆外壳”的防爆摄像机所适应的环境温度取决于内置摄像机、镜头本身的技术参数。在强阳光下,利用遮阳罩可以有效的降低防爆摄像机的温升,平均可以在6℃以上。如果冬季严寒,内部可以加装加热器件。由于防爆摄像机本身壳体的密封特性,风扇除了可以加速空气对流,对降低腔体内部温度没有什么明显的帮助。同样是由于密封的关系,如果在隔爆型防爆摄像机内置半导体制冷器件,由于热端散热不良,反而热量极易回流,需要制冷却造成加热效应。
几个值得注意的常见误区
一、防暴摄像机和防爆摄像机是完全不同的两种产品。
二、IP等级不是防爆等级。IP等级即电气设备外壳防护等级,只说明电气设备外壳防水防尘的性能,与电气设备是否防爆没有任何关系。
三、防爆摄像机使用中不必一定要使用安全电压。如果是使用了隔爆防护罩的防爆摄像机,那么对于隔爆防护罩内的摄像机工作电压,DC12V、AC24V、AC220、AC110V……都是可以的。
四、防爆设备不可以定做。对于防爆应用电视设备,不得根据使用需要而随意更改尺寸和容积。这必须由防爆理论的指导,当进行局部更改且涉及到设计输入条件变更时,必须慎重地重新计算,并将更改的图纸和有关说明送原检单位重新复核和批准。
防爆摄像机的选型
要选择合适的防爆摄像机,其实就是根据现场的不同环境和条件选择不同的防爆类型、不同的防爆级别和温度组别,不同的外壳材质的防爆摄像机。简单地说,防爆产品从防爆型式上基本分以下三类:
一、Ⅰ类 矿用甲烷——在煤矿用(矿用防爆):本质安全型,其防爆标志为ExibⅠ;隔爆型,其防爆标志为ExdⅠ。
二、Ⅱ类 爆炸性混合气体——在化工、油田、油罐、石化、炼油、军工、航天等工厂用(气体防爆):常用隔爆型,其防爆标志为ExdⅡA、ⅡB、ⅡC。注:产品技术标准GB 3836.2—2000,爆炸性气体环境用电气设备 第二部分:隔爆型“d”这是最常见的情况,以下非特指均为气体防爆类隔爆型。
三、Ⅲ类 爆炸性粉尘和纤维——在粮食加工厂、粮库等粉尘环境中用:一般采用粉尘防爆型电器设备,其防爆标志为Ex DIP.DT.T13。
防爆摄像机的安装要点
爆炸性环境的电气安装,原则上按GB50058-92《爆炸和火灾危险场所电力设计技术规范》、GB 50257-96《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》、CD90B-85《爆炸危险场所的配线及电气设备安装通用图》、IEC 79-14,1996e爆炸性气体环境用电气设备第14部分:危险场所电气安装(煤矿除外)》规定进行。但是,危险场所电气安装首先应满足一般电气安装规范的要求,也就是说,危险场所的电气安装,在达到一般电气安装规范要求之后,还要达到上述标准中的特殊要求。例如:一般电气安装,黑胶布是普遍采用的绝缘包扎材料,但在危险场所是不准采用的。必须进行绝缘包扎的地方,要求采用自粘性胶带包扎。危险场所电气安装应以安全为主,在危险场所尽量少使用电气产品,安装位置也要求避开释放源、避开工艺管道的热、水、振动等影响。
防爆摄像机的使用维护要点
为了防止破坏防爆摄像机的防爆结构和性能,设备的专业性检查和检修应由经过防爆技术培训的最终用户专业电气技术人员负责。
一、 防爆摄像机的进线口,必须用橡胶密封圈密封,禁止采用填充密封胶泥、石棉绳等其他方法代替;禁止在腔体内填充任何物质。失去防爆性能;禁止为了连接方便,将进线口处的密封圈及与之相配的压紧螺母弃除;禁止多股单根导线合并后经单孔弹性密封圈进入进线口。橡胶密封圈上的油污应擦洗干净,以免老化变质。
二、 严禁随便改动防爆摄像机的结构、零部件及设备的内部线路。紧固螺栓不得任意调换或缺少,其多余的进出线口的弹性密封垫和金属垫片必须保持出厂时密封状态,并应将压紧螺母拧紧使进线口密封。
三、 在爆炸危险场所禁止带电检修电气设备和线路,禁止约时送电、停电。并应在断电处挂上“有人工作,禁止合闸”的警告牌。检修时,如将防爆摄像机拆至安全区域进行,现场的设备电源电缆线头应做好防爆处理,并严禁通电。
四、 日常运行维护检查时,应尽量避免打开防爆摄像机外壳,必须打开时应先切断电源。如若隔爆外壳打开,应妥善保护隔爆面,不得损伤,在检修时隔爆面应向上放置,不得直接接触地面,隔场面经清洗后应涂以磷化膏或204防锈油。
五、所有防爆摄像机均应建立设备档案,从设备安装、试车、运行、检修、直到设备的防爆降级、报废。应将各个不同时期的各种技术数据收集齐全,整理归档,并在设备上逐一编号。

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