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更新時間:2025-11-15
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在石油化工、制藥等存在易燃易爆氣體的危險場所,電極法氨氮監測儀需具備防爆設計,確保在潛在爆炸性環境中安全運行,核心技術與應用要點如下:
防爆等級與標準依據
核心標準:
國內:GB 3836 系列標準(如 GB 3836.1-2010《爆炸性環境 第 1 部分:設備通用要求》、GB 3836.2-2010《隔爆型 “d"》)。
國際:IEC 60079 系列標準、ATEX 指令(歐盟),用于出口儀器的防爆認證。
典型防爆等級:根據危險場所劃分(如 Zone 1 區為連續或長時間存在爆炸性氣體,Zone 2 區為偶然存在),常用等級為 “Ex d IIB T4 Gb",其中:
“Ex d" 表示隔爆型(通過外殼隔離內部爆炸,不引燃外部);
“IIB" 表示適用于 IIB 類爆炸性氣體(如乙烷、丙烷,爆炸危險性中等);
“T4" 表示最高表面溫度≤135℃(低于多數氣體的引燃溫度,如甲烷引燃溫度 538℃);
“Gb" 表示設備保護級別(適合 1 區和 2 區)。
防爆設計關鍵技術
隔爆外殼設計:
材質與強度:主機外殼采用鑄鋁合金(ADC12) 整體壓鑄成型,壁厚≥10mm,經水壓試驗(0.6MPa,1 分鐘無泄漏)驗證,能承受內部爆炸壓力(≥0.3MPa)而不破裂。
接合面處理:外殼蓋與主體的接合面采用止口結構,間隙≤0.1mm,長度≥25mm(火焰通路長度),確保內部爆炸產生的火焰在通過接合面時被冷卻至引燃溫度以下。
引入裝置:電纜引入采用防爆格蘭頭(如 M20×1.5),內部配備耐油橡膠密封圈,電纜穿過時壓緊密封圈,達到防塵防水(IP65)和隔爆要求。
內部部件防爆:
電氣元件:光源、電機、傳感器等選用防爆型(如 Ex ia IIC T4),其正常工作和故障狀態下產生的電火花或熱效應均不會引燃爆炸性氣體。
電路設計:采用限流限壓措施(本質安全電路),確保電路故障時電流<50mA、電壓<30V,能量<0.2mJ(低于多數氣體的最小點燃能量)。
電池防爆(便攜式):若為電池供電,選用本安型鋰電池(如 Ex ia IIC T4),電池組外殼采用不銹鋼材質,內置過充、過放、短路保護電路,防止電池故障產生火花。
散熱與通風:隔爆外殼密封導致散熱困難,需通過優化結構(如外殼外表面增加散熱筋,散熱面積增加 50%)和低功耗設計(整機功耗<10W)控制內部溫度,確保外殼表面溫度≤135℃(T4 級要求)。
危險場所應用規范
安裝要求:
選址:安裝在與危險場所等級匹配的區域(如 Ex d IIB T4 儀器安裝在 IIB 類 Zone 2 區),遠離可能的泄漏源(如閥門、法蘭),距離≥3 米。
接地:外殼需可靠接地(接地電阻<4Ω),防止靜電積累產生火花;接地線選用黃綠雙色銅芯線(截面積≥2.5mm2),連接至專用接地極。
維護要求:
維護需在非爆炸性環境(如停產、通風置換后,氣體濃度<下限的 25%)或使用防爆工具(如銅制扳手)進行,嚴禁在危險環境中打開隔爆外殼。
不得擅自更換非防爆部件(如用普通電極替代防爆電極),否則會破壞防爆完整性,需由廠家授權人員進行維修和部件更換。
認證要求:儀器需通過國家防爆電氣產品質量監督檢驗中心(CQST)的防爆認證,取得《防爆合格證》,并在銘牌上清晰標注防爆等級、證書編號,方可在危險場所使用。