1、按氣候條件確定的環(huán)境場所等級
①場所等級劃分
表1 按氣候條件確定的環(huán)境場所等級劃分
②各場所等級的氣候條件極限值
GB/T17214.1(等同等同IEC 60654-1)中規(guī)定的各場所等級的氣候條件參數(shù)和嚴(yán)酷度見下表2。
表2 各場所等級的氣候條件參數(shù)和嚴(yán)醋度
注1：表中極限值是按IEC60721-3-3和IEC60721-3-4定義并予以規(guī)定的。
注1：IEC60721中規(guī)定的環(huán)境條件分級標(biāo)志方法為：第一位數(shù)字表示應(yīng)用類別：1-貯存；2-運(yùn)輸；3-有氣候防護(hù)場所固定使用；4-無氣候防護(hù)場所固定使用；5-地面車輛使用；6-船用；7-攜帶和非固定使用。第二位用一個字母表示條件類別：K-氣候條件；B-生物條件；C-化學(xué)活性物質(zhì)；S-機(jī)械活性物質(zhì)；M-機(jī)械條件。第三位數(shù)字表示嚴(yán)酷程度等級，通常數(shù)字越大條件越嚴(yán)酷。例如：2K3級，代號中，2-運(yùn)輸；K-氣候條件；3-嚴(yán)酷等級。
ISA-S71.01中規(guī)定的各場所等級的氣候條件參數(shù)值和嚴(yán)酷度見下表。
表3 各場所等級的氣候條件參數(shù)和嚴(yán)酷度
注a：此表格適用于大氣壓在86kPa和108kPa之間工況。
注b：N.A.=不適用。
注c：T.B.S.=需指定。
注d：操作溫度/濕度應(yīng)在溫度/濕度范圍內(nèi)選擇。
注e：操作溫度/濕度控制點(diǎn)允許偏差。
注f：最大的變化率(控制偏差內(nèi))。
在確定氣候條件屬于哪個級別時，應(yīng)考慮覆蓋該級別的全部變化范圍，以ISA標(biāo)準(zhǔn)的溫度為例：當(dāng)環(huán)境溫度條件為20~30℃時，應(yīng)定為B1級(15~30℃)。如果是10~30℃，由于一部分偏離B1級 (15~30℃)，則應(yīng)定為B2 級(5~40℃ )。如果是15~45℃的環(huán)境，由于一部分超過B3級，應(yīng)定為B4級(5~50℃)。
以ISA標(biāo)準(zhǔn)為例，對同一設(shè)備，制造商或用戶應(yīng)根據(jù)設(shè)備在不同的應(yīng)用類別中，分別規(guī)定設(shè)備所需要的氣候條件等級和嚴(yán)酷度，詳見表4或表5。
表4 設(shè)備所需要的氣候條件等級和嚴(yán)酷度示例
表5 設(shè)備所需要的氣候條件等級和嚴(yán)酷度示例按動力因素確定的場所等級
2、按動力因素確定的環(huán)境場所等級
①交流電源分級及其極限值
交流電源分級及其極限值見表6。
表6 交流電源分級及其極限值表
注： 與電源有關(guān)的工作條件的分級僅限于穩(wěn)態(tài)條件，暫未能對與瞬時電源擾動(持續(xù)時間為0.2s或以下的擾動)有關(guān)的工作條件進(jìn)行分級。
按ISA標(biāo)準(zhǔn)，制造商或用戶應(yīng)規(guī)定設(shè)備運(yùn)行所需要的用電條件參數(shù)等級，見表7。
表7 設(shè)備運(yùn)行所需要的用電條件參數(shù)等級示例
②直流電源分級及其極限值
直流電源分級及其極限值見表8。
表8 直流電源分級及其極限值表
③氣源等級及其要求
GB/T17214.2(等同IEC60654-2)中規(guī)定的氣源壓力等級及質(zhì)量要求見表9。
表9 氣源壓力等級及質(zhì)量要求
ISA-S71.02中規(guī)定的氣源分級見表10。
注： 對氣源質(zhì)量的要求滿足ISA-S7.3和ISA-S71.04 中的有關(guān)規(guī)定。
4、按機(jī)械影響確定的場所等級
①振動的分級其限值
劃分工業(yè)測量和控制裝置的振動環(huán)境類別主要取決于裝置的種類或性質(zhì)，如質(zhì)量、大小、機(jī)械部件、電子元器件、接線、特定的功能靈敏度等。例如，集成電路內(nèi)部連接的小質(zhì)量的接頭不會受頻率為1Hz的大振幅的影響，而高頻率的加速度等級的振動則將使這些連接損壞。換言之，質(zhì)量越大越容易被較低頻率的振動所損壞，事實(shí)上它們不能跟隨高頻振動。因振動影響分級困難，一般確定某個適宜的頻率，小于這個頻率，用恒定振幅，大于這個頻率用恒定加速度來描述振動的影響。為表示一個恒定的振動嚴(yán)酷等級，IEC還增加了采用恒定速度線來代表振動嚴(yán)酷度等級的方法。IEC未對地震的影響正式分級，而作為附錄列入標(biāo)準(zhǔn)中，對里氏和麥?zhǔn)险鸺壸隽吮容^和說明。
IEC 60654-3中規(guī)定的振動等級及極限值見表11。
ANSI/ISA-S71.03中規(guī)定的振動等級及極限值見表12。
表12 振動等級及極限值表
Note: 1. Constant acceleration measured in meters m/sec2. Divide by 9.81 to get acceleration in g ' s ( based on value of gat sealevel: g=9.81m/s2)
2. Peak displacem ent measured in millimeters(mm) .
3.Use peak displacement (s) below8Hz to 9Hz.Use constant acceleration (a) above 8Hzto 9Hz.
4. TBS=To Be Specified.
②沖擊的等級其限值
a、IEC 60654-3中規(guī)定的沖擊等級及優(yōu)選值見表13 。
表13 沖擊等級及優(yōu)選值表
b、ISA-S71.03中規(guī)定的沖擊等級及其極限值見表14。
①TBS=需指定。②不超過列出的值。
5、按腐蝕和侵蝕影響確定的環(huán)境場所等級
工業(yè)過程測量和控制設(shè)備被廣泛應(yīng)用于世界各地，因此會受到熱帶、溫帶和寒帶氣候區(qū)域、生物以及沙漠、叢林、山區(qū)和海洋等特有環(huán)境條件的影響。除了這些基本環(huán)境影響外，還可能會受到工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體、蒸氣和液體污染物產(chǎn)生的腐蝕影響，以及固體污染物產(chǎn)生的有害侵蝕、腐蝕影響。用戶或制造商應(yīng)規(guī)定設(shè)備運(yùn)行所需要的環(huán)境類別和程度等級。ISA標(biāo)準(zhǔn)中對同一設(shè)備，也可以規(guī)定幾組污染物的類別和程度等級，如表15所示。
表15 大氣污染物等級非固體污染物等級
①非固體污染物等級
a、GB/T17214.4 (等同IEC 60654-4)中規(guī)定的氣體和蒸氣污染物等級，見表16、表17。
表16 化學(xué)活性污染物的等級 cm3/m3
注：溶劑蒸氣能凝結(jié)成具有腐蝕性的膠泥，尤其會腐蝕儀表的電氣部件。
表17 氣溶膠污染物的等級
注1：IEC未對液體污染物劃分等級，應(yīng)由用戶向設(shè)備生產(chǎn)廠提出具體要求。
注2：非固體化學(xué)活性物質(zhì)，根據(jù)其濃度的平均值和峰值劃分等級。
b、ISA-S71.03中規(guī)定的液體化學(xué)品污染物分類，見表18。
注：*例如：三氯乙烯(CHCICCl2 )；T、B、S-需指定。
c、ISA-S71.03中規(guī)定的氣體污染物分類。
評價(jià)腐蝕性氣體污染物的環(huán)境特性有兩種辦法，一是直接測量采集到的大氣污染物，二是采用“反應(yīng)監(jiān)測法”,即對環(huán)境的腐蝕性進(jìn)行定量測量。由于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境是一個復(fù)雜的污染物混合作用、相互影響的環(huán)境，這種相互作用有可能極大地加速(或延緩)單個氣體污染物的腐蝕作用。ISA-S71.04中采用以腐蝕銅和銀的速度來劃分環(huán)境的等級，這種方法對分析環(huán)境的腐蝕特性十分有用，因?yàn)殂~膜和銀膜的形成與環(huán)境的腐蝕性有對應(yīng)關(guān)系。ISA-S71.03 附件C對銅和銀樣品的選擇及測試實(shí)驗(yàn)的方法及要求有詳細(xì)的規(guī)定。根據(jù)對銅和銀在環(huán)境中暴露一個月的情況的測量值分析，確定污染物環(huán)境的等級劃分，以銅和銀兩者中腐蝕程度較高的一方作為確定環(huán)境嚴(yán)酷程度的依據(jù)。用反應(yīng)監(jiān)測法確定的環(huán)境等級及其限值，見表19。
表19 環(huán)境等級分類
在ISA-S71.03附錄B中還給出了用氣體污染物濃度(平均值)等級進(jìn)行環(huán)境劃分的方法，作為參考。當(dāng)相對濕度小于50%時，可近似于上述的銅和銀反應(yīng)程度等級劃分。但對于特定氣體污染物，當(dāng)相對濕度大于50%時，每增加10%相對濕度(或相對濕度變化率每小時大于6%)，嚴(yán)酷等級(尤其是銅的反應(yīng)速度)應(yīng)認(rèn)為增加一個等級，見表20。
表20 污染物濃度與嚴(yán)重程度的對照表
注1：單位為ppbv, 平均值。
注2：A組污染物經(jīng)常同時起作用，反應(yīng)程度為污染物的復(fù)合結(jié)果。
注3：B組污染物的復(fù)合作用效果未知。
ISA-S71.03附錄B中還對自然環(huán)境及工業(yè)環(huán)境中常見的氣體污染物做了描述，見表21
表21 自然環(huán)境及工業(yè)環(huán)境中常見的氣體污染物
②固體污染物等級
工業(yè)環(huán)境中普遍存在的固體污染物，如沙、鐵礦砂、水泥灰、炭塵、紡織纖維、粉末、石棉等會引起設(shè)備的故障，這些故障的形式有機(jī)械的、化學(xué)的、電子的、熱力或磁性的。 IEC未對涉及固體物質(zhì)的環(huán)境做有效的等級劃分，只對 一種環(huán)境或區(qū)域進(jìn)行了描述。
調(diào)查表使用方法實(shí)例如下：
一個位于紙漿廠鍋爐房內(nèi)的生產(chǎn)過程，鍋爐房內(nèi)裝有一臺燒煤的旋風(fēng)爐、一臺黑液回收鍋爐和一臺燒樹皮和燃油的復(fù)式鍋爐。
大氣中含有炭塵、木纖維和鈣微粒。這 些微粒的相對濕度往往很高，偶爾也 混有活性氯化物、硫化氫和二氧化硫。粒徑為30μm~1mm；粉粒濃度為2mg/kg干空氣，速度大于1m/s；木纖維是絕熱體，炭塵是導(dǎo)電體。
采用調(diào)查表的方法對環(huán)境進(jìn)行描述，從而提醒廠商對安裝在這種場合的裝置采取特殊的防范措施。
ISA根據(jù)固體顆粒尺寸分類，按其濃度對環(huán)境進(jìn)行分級，從SA到SD，見表22。
表22 懸浮物類別及等級 μg/m3
③生物影響
動植物是環(huán)境的重要組成部分，工業(yè)過程測量和控制設(shè)備應(yīng)能在這種環(huán)境中正常運(yùn)行，但動植物對工業(yè)過程測量和控制設(shè)備的影響很難劃分等級或表示其特征，只能列舉若干實(shí)例來說明動植物可能造成的危害或者干擾的種類。
例如在熱帶氣候條件下的植物區(qū)內(nèi)霉菌最具有侵蝕性，在這種叢林覆蓋的熱帶島嶼上，一塊優(yōu)質(zhì)的光學(xué)玻璃不出幾個星期就會嚴(yán)重受損，因此必須對具有光學(xué)界面的分析裝置加以保護(hù)。菌絲體的吸濕性也會侵蝕電子裝置。當(dāng)然，其他氣候也會有類似問題。
昆蟲用筑巢的黏土樣膠泥堵塞壓縮機(jī)吸氣口，會造成氣動儀表意外停機(jī)。
保溫或絕緣材料會因?yàn)轶牖驀X類動物或其他動物的啃蝕、移動遭到破壞。
真菌、霉菌、動物的尸體沉積也會引起機(jī)械或電子設(shè)備的損壞。
由于動植物的各種情況相當(dāng)特殊難以歸納，因此宜由用戶根據(jù)其所處的環(huán)境區(qū)域明確提出特定要求。
