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。

风险 #1 · 安全事故
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。
风险 #2 · 安监审查不通过
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。
风险 #3 · 保险失效
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
IECExIECEx 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
选型经验:石化(II 类气体)多用隔爆 Ex db IIC;煤矿(I 类甲烷)优先本安 Ex ia I Ma;有导电性粉尘的料仓/输送场合用Ex tb IIIC。同一测点若跨区域,按最严格区域选型。

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DbEx 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。

接线要点:本安回路的电缆分布电容/电感也计入能量核算,须按安全栅参数选用本安蓝色电缆并控制长度;隔爆型则依赖隔爆外壳与合格的隔爆密封接头(Ex d 引入装置),不可随意开孔。

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~T6T6(≤85℃)
④ 防爆型式隔爆 db / 本安 ia / 粉尘 tbEx 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:

煤矿液压支架(本安 Ex ia I Ma):立柱/推移油缸行程反馈,≤30mA 无火花、316L+PTFE 耐蚀、抗振抗冲,直接接煤安监控平台。
石化储罐液位(隔爆 Ex db IIC):溶剂/油品储罐界面与液位测量,IP68 高防护,见 防爆磁致液位传感器(FK 系列)
油气 / 化工伺服液压缸(隔爆/本安):危险区域内置液压缸活塞位置反馈,耐压 35/70MPa,绝对值免归零。
磁致伸缩防爆系列产品阵列 位移与液位传感器

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

磁致伸缩传感器的防爆认证有哪些?
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。
煤矿和石化选防爆型式有什么不同?
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。
防爆标志 Ex ia IIC T6 Ga 各段什么意思?
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 危险区域能用哪种磁致伸缩传感器?
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。
磁致伸缩本安型需要配安全栅吗?
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。
防爆型号的温度组别怎么选?
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℃)。