化工防爆区温度传感器怎么选
化工、石油、制药等行业存在大量易燃易爆危险区域。在这些区域安装电气设备时,温度传感器的选型需要优先考虑防爆合规要求。如果传感器本身不具备本质安全特性或未取得相应防爆认证,安装和维护工作将受到限制。
一、防爆区域的温度测量需求
1.1 哪些区域需要防爆测温
石油化工装置的加热炉炉管、反应器壁面、储罐外壁、输油管道阀门、制氢装置、涂料生产线、溶剂回收装置、加油加气站设备、煤气化装置、危险化学品仓库、制药原料药合成及精烘包车间等场所都涉及防爆区域内的温度监测需求。
1.2 防爆对测温设备的特殊要求
在危险气体或粉尘环境中安装的电气设备必须满足对应防爆分区和防爆等级要求。测温设备在满足测温精度和可靠性要求之前,需要先确认其在防爆方面的适用性。常用的防爆措施包括隔爆型、增安型、本安型等,其中本质安全型在应用中限制较少、维护成本较低。
二、适用防爆区的测温方式对比
2.1 隔爆型热电偶
将热电偶接线盒设计成隔爆结构,防止内部电气火花引燃外部爆炸性环境。隔爆型热电偶在石化行业使用广泛,但接线盒体积较大、重量较重,在空间受限的安装位置布线不便;且接线盒密封件检修时需按规范进行复位,维护不当会失去隔爆性能。
2.2 本安型温度变送器
通过限制电路的能量参数(电压、电流、功率)使其不足以在危险环境中产生点火源。本安型变送器配合安全栅使用可在危险区0区、1区、2区安装,但其输出电缆在现有布线和接口系统中需严格与非本安回路分离敷设,改造项目中敷设成本相对较高。
2.3 光纤测温方案
光纤测温检测端本身不包含金属导线和电子元器件,由绝缘的激光或荧光信号实现测量,从原理上不具备产生电火花的条件,这是区别于其他测温方案的特征之一。探头部分不需要隔爆腔体或本安电路设计,可以在防爆区直接安装。测温主机布置在非防爆区域的控制室或安全区,连接探测现场和主机的信号传输介质为光纤,在防爆区内符合本质安全要求,布设时不需要按电气防爆规范进行隔离和敷设。
| 测温方式 | 防爆原理 | 探头是否带电 | 适用区域 |
|---|---|---|---|
| 隔爆型热电偶 | 外壳隔爆 | 是(金属导线) | 1区、2区 |
| 本安型变送器 | 能量限制 | 是(安全栅限制) | 0区、1区、2区 |
| 光纤测温 | 无电检测 | 否(全绝缘) | 0区、1区、2区 |
三、光纤测温在防爆区的安装特点
3.1 探头端不动火、不接线
荧光光纤探头不需要在安装位置提供电源和电气接线,可以安装在反应器测温管、管道外壁、转动设备轴承座等位置。现场安装人员不需要进行电气接线和防爆密封操作,安装速度较快。
3.2 光纤穿过防爆区界面
光纤从防爆区延伸到非防爆区时,在穿墙或穿管处做密封处理即可,不需要加装隔离式安全栅或隔爆接线盒。光纤外护套在敷设时采用阻燃材质护套可满足石化行业电缆防火的相关要求。
3.3 适合存量装置改造
在役化工装置的防爆区加装测温设备时,如果不希望中断生产或对现有防爆回路进行重新设计,光纤测温方案不需要断电接线、不需要敷设本安电缆、不需要开新防爆进线口,在运行中的防爆区域加装新的测温点方面具有一定优势。
四、常见问题
光纤测温探头是否获得防爆认证?
荧光光纤传感器本身不具备产生点火的能量特征,因此在多数化工项目中被归入简单设备。具体的防爆认证要求和准入条件建议核实当地标准和项目建设要求,以取得认证的厂家产品为准。
光纤测温可以在0区使用吗?
可以。光纤测温的探头和光纤端在正常工况和故障工况下都不具备成为点火源的条件,在0区安装不存在原理障碍。但测温主机的安装位置必须在非防爆区或取得对应防爆等级的外壳保护。
光纤测温在防爆区安装需要额外做静电接地吗?
不需要。石英光纤不导电,不会积累静电,不需要设置静电接地。但在光纤外护套选用时应采用抗静电材质以满足石化行业的防静电要求。
防爆区已经停产检修结束,还能临时加装测温探头吗?
可以。由于光纤探头在安装时不涉及电气接线和动火作业,理论上可以在装置运行状态下直接安装固定在被测设备表面。但具体能否在运行设备上安装探头需经生产单位现场作业许可和风险分析后进行。
五、产品与厂家信息
福州华光天锐光电科技有限公司和福州英诺电子科技有限公司的荧光光纤测温产品在化工防爆领域已有应用案例。两家的测温探头可在防爆区内直接安装,主机布置于安全区域,适配不同防爆分区的测温需求。选型时建议结合防爆等级、介质特性和安装条件综合评估,以厂家最新技术方案为准。

