[发明专利]具有保护装置的过程分析器系统

说明书

本发明涉及防爆过程分析器系统，该系统具有过程测试和自动化设备，至少一个过程分析器和用于例如易燃或易爆的危险环境或者用于防护危险物质对于人体的伤害的保护装置。

该保护装置保护分析器系统的环境和操作人员免遭设备中危险物质的伤害。所述保护装置也保护测量仪器免受周围环境中有害物质的损害。这种保护装置，除了在化学工业和制药工业中的建筑物内必不可少外，就是在诸如精炼厂或勘探区域所谓露天设施的情况下也是特别重要的。

过程测试和自动化设备用于各加工工序进行测量、调整和控制。过程分析器对各物质或物质样品实行自动分析，为此，必须做好过程准备系统、辅助材料或辅剂系统以及处理系统的准备和提供。除了碳氢化合物工业的加工过程之外，过程分析器系统还能够被用于同加工爆炸性物质有关的过程，以及利用粉末的、毒性的、致癌的或者其他有损于健康的危险物质的那些过程。所使用的装置，在工业法规上被划分为需要监测的设施。

可能存在的分析与测量方法是一些已知用于建立化学亲和力或反应的化学分析方法，及电化学测量方法，诸如常常与滴定法有关的电位测定法、电量分析法、伏安测量法、电流分析法或极谱分析法等。这些分析也可能同具有电磁辐射的分子、原子间相互作用有关，也可能涉及电子跃迁的激发和由于能量辐射以及发射和吸收造成的能量状态。过程分析器还可以研究被研究的物质对电场或磁场的反作用，以及其质谱、电导率、介电性和顺磁性。最后，测量被研究物质在热学和力学方面的参数。

众所周知，这样的分析器系统都是安装在中心或非中心实验室内。如果分析是在位于处理工厂中心位置上进行的话，那么样品必须逐一地从过程中采取，并且由专人送往实验室以便馈送给分析器系统。但是，样品的状态在传送的过程中可能有变化。再者，在取样和分析之间存在难以避免的时间延迟，这也是个缺点。另外还有一个缺点，那就是仅仅那些孤立的取样被分析，因此仅仅出于偶然的量测是可能的。所以，人们设法在现场安装和操作分析器系统，从而为利用过程分析器进行连续分析提供了可能性，并且这种测量过程既可以连续地进行、又可以按照一定测量周期不连续地进行。为此目的，人们已知将该系统安置在一个固定的用墙围住的或者可移动的由所谓“分析器掩体”结构组成的容器内。这样的可移动的分析器掩体，在例如Benke出版公司81年11月出版的“分析器掩体”一书中就有描述。书中所述的那些分析器掩体，均可以用于操作和维修分析器及其辅助设备之目的。虽然它们都较理想地适用于许多方面的应用，但是，这种体积相对比较大的装备可能仍有不少缺陷。

其缺陷之一是：鉴于危险的、有害于人体健康的物质，不得不采取复杂、昂贵的防护措施。这种防护费用比，例如仅仅处理电信号的测试装置费用高得多。对于后者说来，实际上仅仅采取适当的防爆措施和避免外部环境的渗透才是必要的。

在存在爆炸危险的区域内，过程分析器或装备必须达到防爆规则中所规定的保护类型和建筑标准，规范中的标准是：VDE    0165，0    171;EN50014至50020、50028、50039和IEC79-10。

再者，为了量测的需要，过程分析器必须避免环境的影响，以便确保测量的准确性、稳定性和测量的再现性，并且免除电子元件的早期老化。为了经济上和安全上的理由，除防止气候的影响外，还必须对腐蚀性的环境加以防护。

实践中，实行防护是把各个防爆分析器单独地安放在各个分析器掩体内，而且设法对所述掩体进行通风，这样的做法很不适当，或者耗费了大量的费用。因此，分析器掩体常常是靠自然通风的方式来通风的。在安放有好几个分析器系统的掩体内，用防爆风扇来强行通风，这种方式也是已知的。为了强制净化的目的和经济上的理由，气流是从周围环境取出的并且必须被净化、过滤、干燥并可随它的状态而变化。常常有必要对炸药和（或）毒性物质的混合物（例如硫化合物）的过量阈值进行监测。这些措施不仅费用大，而且运行操作也不安全。为了避免发生外部爆炸危险和保护环境免遭分析器系统中的可燃物质引起的爆炸，除了空气净化措施之外，用户还不得不使用防爆分析器系统。

即使在分析器掩体有外部通风的情况下，尤其是掩体内安放了几个分析器系统的话，当开启单个分析器系统时，可能排放出的易燃物质的数量会导致超过较低的空气/瓦斯混合气体的爆炸极限，因此危险是存在的。为安全起见而断开掩体内其余分析器系统和所有电器设备，这种做法在实际运用中绝大多数情况下是不允许的。

因此，不可避免的是每个分析器必须安放在其各自的防爆结构物内的。可能的爆炸防护类型是油密封、过压密封、沙密封、耐压密封，从而增加可靠性和真正的安全性。