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机械密封监测仪表需要防爆吗?Ex 认证等级怎么选

来源:基尔普朗克传感器(上海)有限公司
2026-09-04 返回列表

对象:PLAN21/23/32/52/53 辅助系统全部电气仪表:流量变送器、流量开关、磁翻板远传模块、双法兰差压液位计、磁开关、压力变送器。 规范依据:GB 50058‑2014、GB 3836 系列,API‑682‑2022,SH/T 3038。

一、要不要防爆?核心判断

安装在爆炸危险区域(泵区、装置界区),全部电气仪表必须具备对应 Ex 防爆认证;非危险区不需要防爆。

泵区机泵密封属于一级释放源,泵壳体、密封罐、冲洗管线周边,绝大多数炼化 / 加氢 / 制氢装置划为1 区或 2 区;泵坑、密闭沟道可划为 0 区。

注意区分:

  1. 磁翻板本体(纯机械无电气)不需要防爆;但是附加的远传模块、磁开关是电气件,必须防爆。

  2. 仅仅机械浮球、靶式流量开关(纯机械接点无供电)本体不防爆;只要带电气输出(继电器、4‑20mA),电气部分必须防爆。

  3. 现场常见错误:只采购磁翻板,忽略远传变送器、报警磁开关的防爆证书,验收时直接卡壳。

API‑682 明确:买方应根据危险区域划分,规定变送器为本安或隔爆型两线制 4‑20mA 仪表。

二、两种主流防爆型式:本安 Ex i、隔爆 Ex d,密封监测仪表选型边界

1)本质安全型 Ex ia / Ex ib(i 本安)

原理:把回路电压、电流严格限制,正常、单 / 双故障状态都不足以点燃爆炸性气体;两线制 4‑20mA 变送器主流选型。

  • Ex ib(Gb):适用 1 区、2 区,单故障保护;石化泵区最常用。

  • Ex ia(Ga):适用 0/1/2 区,双重故障保护;泵坑、密闭空间等 0 区环境才需要。

✅优点:

  • 可以带电检修、带电拆线;现场维护方便;仪表体积小。 ❌硬性约束:本安仪表必须配套安全栅(隔离安全栅优先);本安电缆单独敷设,不与动力电缆共桥架;不满足以上条件,本安防爆失效。

适用:流量变送器、差压液位变送器、压力变送器、磁翻板远传模块(4‑20mA)。

2)隔爆型 Ex d(db,Gb)

原理:外壳承受内部爆炸,阻止火焰窜出外壳外部;严禁带电开盖,开盖前必须断电。 ✅优点:不需要安全栅;接线简单;抗磕碰、抗振动好。 ❌缺点:维护不方便;一旦螺栓缺失、隔爆面划伤,防爆失效;0 区严禁使用隔爆 d。

适用:现场需要本地显示表头、继电器输出流量开关、磁开关;1 区、2 区。

密封系统工程实践:4‑20mA 模拟量变送器优先选用 Ex ib 本安;硬接点开关量(联锁用磁开关、流量开关)优先 Ex d 隔爆。

三、防爆标志完整拆解与选型三要素

完整示例:Ex ib IIC T6 Gb

  1. Ex:防爆总标识,没有 Ex 标识不能用于危险区

  2. ib:防爆型式(ia/ib/d)

  3. II:工厂气体环境(化工厂,区别煤矿 I 类)

  4. IIC / IIB:气体组别

    • IIB:乙烯、汽油、煤油;绝大多数炼化装置

    • IIC:氢气、乙炔;加氢装置、电解水制氢必须 IIC,向下兼容 IIB

  5. T1~T6 温度组别:外壳最高表面温度,数字越大越安全

    • T4:≤135℃;石化普通介质通用

    • T6:≤85℃;氢气、轻烃高危工况优先选 T6

  6. Gb:设备保护级别,对应 1 区;Ga 对应 0 区;Gc 对应 2 区。

选型硬性规则: ①有氢气介质(加氢、电解水制氢)气体组别必须 IIC,不能 IIB; ②温度组别必须低于现场介质引燃温度;加氢装置优先 T6。

四、泵区密封辅助系统仪表选型对照表(实战)

表格

仪表信号类型推荐防爆型式备注
冲洗流量变送器(4‑20mA/HART)模拟量两线制Ex ib IIC T6 Gb(本安)配隔离安全栅,加氢强制 IIC;优先本安
靶式 / 热式流量开关(继电器硬接点)开关量Ex d IIC T6 Gb(隔爆)联锁硬接点,不建议本安开关;严禁带电开盖
磁翻板远传变送器(4‑20mA)模拟量Ex ib IIC T6 Gb浮子机械部分不用防爆,电气模块必须防爆
磁翻板配套报警磁开关(联锁)开关硬接点Ex d IIC T6 Gb联锁低低液位,优先隔爆
双法兰差压液位变送器4‑20mA/HARTEx ib IIC T6 Gb毛细管膜片本身不涉及防爆,转换器电气部分防爆

高危加氢 / 制氢装置统一建议:Ex ib IIC T6 Gb(模拟量);开关量Ex d IIC T6 Gb。

五、0 区、1 区、2 区怎么选

  1. 0 区(泵坑、密闭罐内气相空间,连续存在爆炸性气体)

    • 只允许 Ex ia;隔爆 d 严禁用于 0 区。

    • 机泵密封罐本体内部气相空间属于 0 区;仪表传感器膜片伸入罐内,电气转换单元安装在罐外(1/2 区),电气单元按外部区域选型。

  2. 1 区(泵密封周边,正常运行可能泄漏可燃气体,绝大多数炼化泵区)可选:Ex ib 本安、Ex d 隔爆;加氢介质 IIC、T6。

  3. 2 区(仅异常短时泄漏)Ex ib、Ex d 均可,成本可适度放宽。

重点:仪表电气壳体安装位置决定防爆等级,不是介质本身。密封罐内部是 0 区,但变送器装在罐外部支架,外部是 1 区,仪表按外部 1 区选型。

六、高频踩坑复盘

  1. 磁翻板只买机械本体,远传模块、报警磁开关不做防爆机械浮子无电气不用防爆;但远传、磁开关是电气件,1/2 区必须 Ex 认证,项目验收高频问题。

  2. 加氢装置选用 IIB 等级,而不是 IIC 氢气属于 IIC 组别;IIB 设备不能用于氢气爆炸危险环境,属于重大安全隐患。

  3. 本安仪表不配置安全栅,直接接 DCS 卡件 本安回路失去限能保护,防爆失效;优先隔离安全栅,不推荐齐纳安全栅。

  4. 隔爆仪表带电开盖检修 隔爆外壳一旦带电开盖,防爆直接失效;检修必须断电。

  5. 混淆 “介质接触部分” 和 “电气部分” 双法兰膜片伸入工艺设备,膜片属于过程接液部件,防爆只针对电气转换器,膜片不用防爆。

  6. 联锁硬接点用本安输出 本安回路继电器接点能量受限,带大负载容易失效;联锁硬接点优先隔爆 Ex d 开关。

  7. 只看防爆型式,忽略温度组别 T4 仪表不能用于介质引燃温度低于 135℃的工况;氢气项目尽量选 T6。

七、项目采购简明选型检查清单

  • 确认仪表安装位置危险区域划分(0/1/2 区)

  • 确认现场危险气体组别(加氢 / 制氢必须 IIC)

  • 确认温度组别(加氢优先 T6;普通炼化 T4/T6)

  • 模拟量 4‑20mA 变送器优先 Ex ib;开关联锁硬接点优先 Ex d

  • 本安仪表必须配套隔离安全栅,本安电缆独立敷设

  • 磁翻板:机械本体无防爆要求;远传模块、报警磁开关必须防爆

  • 隔爆仪表:配套防爆格兰、堵头,外壳可靠接地;严禁带电开盖

  • 提供完整防爆证书(NEPSI / IECEx),证书覆盖仪表型号

核心总结: 机械密封监测仪表是否防爆,看安装位置是否属于爆炸危险区,不是看介质是否易燃易爆; 模拟量变送器优先本安 Ex ib;联锁硬接点开关优先隔爆 Ex d;氢气、加氢装置必须 IIC 气体组别,优先 T6 温度组别。


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