危险区域为什么必须用防爆认证传感器?
石化、煤矿、油气、涂装等场合存在可燃气体或粉尘。普通传感器在开关动作、接线松动或元件故障时可能产生电火花或过热表面,在爆炸性混合物中足以引燃。根据 GB 50058《爆炸危险环境电力装置设计规范》,危险场所必须使用经认证的防爆电气设备,位移/液位传感器作为现场检测元件也在其列。
非防爆或等级不匹配的传感器,其电火花/热表面在爆炸性气体中可能直接引燃,后果严重。
应急管理部门现场逐台核查防爆铭牌与合格证编号,等级不符或无认证会被责令整改甚至停产。
事故调查若发现使用非认证防爆设备,保险可能拒赔,企业承担全部损失。
正确理解磁致伸缩传感器的防爆认证体系,是危险区域选型的第一道必过门槛。
磁致伸缩防爆认证体系:GB 3836 + 防爆合格证
中国防爆电气产品依据 GB 3836 系列标准(等同采用 IEC 60079),由国家授权机构(如 NEPSI)颁发防爆合格证;出口场景可另做 IECEx / ATEX。磁致伸缩位移/液位传感器的防爆型号,铭牌上会标注完整防爆标志与合格证编号。
| 体系 | 颁发/依据 | 适用 | 说明 |
|---|---|---|---|
| GB 3836 防爆合格证 | NEPSI 等(依据 GB 3836 / IEC 60079) | 中国大陆 | 危险区域使用的强制门槛,铭牌须有合格证编号 |
| IECEx | IECEx 体系 | 国际通用 | 国际互认,出口便利 |
| ATEX | 欧盟指令 2014/34/EU | 欧盟 | 出口欧盟市场要求 |
三大防爆型式:Ex db 隔爆 / Ex ia 本安 / Ex tb 粉尘
磁致伸缩传感器可选下列防爆型式,铭牌标志与适用区域如下(可选型式,具体以防爆合格证与订货型号确认):
| 防爆型式 | 防爆标志 | 适用区域(EPL) | 工程说明 |
|---|---|---|---|
| 隔爆型 | Ex db IIC T6 Gb | 气体 Zone 1 / 2 | 隔爆外壳(flameproof)承受内部爆炸并阻火外传;IIC 覆盖氢气/乙炔等最易点燃气体;T6 表面≤85℃ |
| 本质安全型 | Ex ia IIC T6 Ga | 气体 Zone 0 / 1 / 2 | 本安(intrinsic safety)限能电路从源头消除点燃能量;EPL Ga 最高保护级,可入 0 区;需配安全栅 |
| 粉尘防爆型 | Ex tb IIIC T80℃ Db | 粉尘 Zone 21 / 22 | 外壳保护(tb);IIIC 含导电性粉尘;最高表面温度 80℃;EPL Db(21 区) |
| 煤矿本安型 | Ex ia I Ma | 煤矿甲烷(I 类) | 工作电流≤30mA、无电火花,配套煤安监控平台;316L+PTFE 耐蚀、抗振抗冲 |
危险区域划分:Zone 与防爆型式对应
危险区域按爆炸性物质出现的频率与持续时间划分,气体(0/1/2)与粉尘(20/21/22)分开。防爆型式(EPL)必须覆盖对应区域。
| 区域 | 爆炸性物质出现情况 | 所需 EPL | 可用磁致型式 |
|---|---|---|---|
| Zone 0 | 气体:连续/长期存在 | Ga | 仅 Ex ia IIC T6 Ga |
| Zone 1 | 气体:正常运行时可能出现 | Gb 及以上 | Ex db IIC / Ex ia IIC |
| Zone 2 | 气体:偶发、短时 | Gc 及以上 | Ex db IIC(最常用) |
| Zone 21 | 粉尘:正常时可能出现云状 | Db | Ex tb IIIC T80℃ Db |
| Zone 22 | 粉尘:偶发 | Dc 及以上 | Ex tb IIIC |
温度组 T1~T6:不能忽略的一条
温度组别限定传感器最高表面温度,必须低于现场可燃介质的最小点燃温度(AIT)。T6 最严格、覆盖面最广。
| 温度组 | 最高表面温度 | 适用介质 AIT |
|---|---|---|
| T6 | ≤ 85℃ | > 85℃(覆盖最广) |
| T5 | ≤ 100℃ | > 100℃ |
| T4 | ≤ 135℃ | > 135℃(常见) |
| T3 | ≤ 200℃ | > 200℃ |
本安信号:4-20mA 本安回路与安全栅
本质安全型磁致伸缩传感器输出4-20mA 本安信号,依靠限能电路把进入危险区的电压电流限制在不可点燃能量以下(工作电流通常≤30mA)。现场仪表与控制系统之间须串接经认证的安全栅(齐纳栅/隔离栅),构成完整本安回路后方可接入 DCS/PLC 或煤安监控平台。
5 步选型:从危险区域到磁致防爆型号
| 步骤 | 确认内容 | 示例 |
|---|---|---|
| ① 危险区域 | 气体 Zone 0/1/2 或粉尘 21/22 | 石化储罐区 Zone 1 |
| ② 气体/粉尘组别 | IIA / IIB / IIC(气体)、IIIC(粉尘)、I(煤矿) | 含氢气 → IIC |
| ③ 温度组别 | 按介质 AIT 定 T1~T6 | T6(≤85℃) |
| ④ 防爆型式 | 隔爆 db / 本安 ia / 粉尘 tb | Ex db IIC T6 Gb |
| ⑤ 磁致型号 | 量程/输出/安装/防护匹配 | 内置液压缸 GB 系列 / 防爆液位 FK |
典型应用:石化 / 煤矿 / 油气
磁致伸缩绝对值、非接触、耐高压的特性,配合防爆认证,广泛用于危险区域的位移与液位测量:
相关磁致防爆产品与资料
按安装与介质选择对应防爆型号:防爆型磁致伸缩位移传感器(GB 系列 · 隔爆/本安)、防爆磁致液位传感器(FK 系列)、DK 系列(Φ17 细长 · 本安);原理与全系列见 磁致伸缩位移传感器总览。权威标准参考 IEC 60079 爆炸性环境(iec.ch)、GB 3836 系列国标(std.samr.gov.cn)。
常见问题 FAQ
常见三种防爆型式:隔爆型 Ex db IIC T6 Gb(石化,气体 Zone 1/2)、本质安全型 Ex ia IIC T6 Ga(可入 Zone 0,最高保护级)、粉尘防爆型 Ex tb IIIC T80℃ Db(粉尘 Zone 21/22)。煤矿另有 Ex ia I Ma 本安型。具体等级以防爆合格证与订货型号确认。
煤矿(甲烷环境,I 类)优先本质安全型 Ex ia I Ma,工作电流≤30mA、限能电路从源头消除电火花,配套煤安监控平台;石化(II 类气体)多用隔爆型 Ex db IIC,靠隔爆外壳承受内部爆炸并阻止火焰外传。
Ex=防爆,ia=本质安全型(最高本安等级),IIC=气体组别(覆盖氢气/乙炔等最易点燃气体),T6=温度组别(表面温度≤85℃),Ga=设备保护级别 EPL(可用于连续危险的 0 区)。
Zone 0(连续存在爆炸性气体)只能用本质安全型 Ex ia(EPL Ga)。隔爆型 Ex db(Gb)适用于 Zone 1/2,不能用于 0 区。
需要。本质安全型依靠限能电路,现场仪表侧与控制侧之间须串接经认证的安全栅(齐纳栅或隔离栅),把进入危险区的电压电流限制在不可点燃能量以下,形成完整本安回路。
按现场可燃介质的最小点燃温度(AIT)选:传感器温度组别对应的最高表面温度必须低于介质 AIT。T6=≤85℃ 最严格、覆盖面最广;若介质 AIT 较高可放宽到 T4(≤135℃)。