化工行业如何选择合适防爆标准的电气产品​
发布时间:2025-09-12

一、危险区域划分是基础

在化工生产环境中,首先要依据相关标准对危险区域进行精准划分。对于气体环境,按照 GB 50058 - 2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》,可分为 Zone 0、Zone 1 和 Zone 2。Zone 0 是指连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境,比如某些化工产品的反应釜内部空间,在生产过程中持续存在易燃易爆气体;Zone 1 为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境,像反应釜周边区域,虽然不是一直存在,但在设备运行、物料输送等操作时有可能出现可燃气体;Zone 2 则是在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的环境,例如仓库通风良好的区域。

而粉尘环境下,同样依据该规范分为 Zone 20、Zone 21 和 Zone 22。Zone 20 为空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域,比如面粉加工厂的研磨车间,粉尘浓度长期较高;Zone 21 是在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域;Zone 22 为在正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的,例如粉尘储存仓库的部分区域。

明确了危险区域的划分,才能为后续选择合适的防爆电气产品提供准确的依据。不同的危险区域对电气设备的防爆性能要求有着显著差异。

二、防爆电气类型及原理剖析

  1. 隔爆型(Ex d):隔爆型电气设备的原理是拥有坚固的外壳,当设备内部发生爆炸时,外壳能够承受内部爆炸产生的压力,并且阻止火焰向外传播,从而避免引燃周围环境中的易燃易爆物质。其适用场所较为广泛,在 Zone 1/2 的气体环境以及 Zone 21/22 的粉尘环境中都可使用。例如在石油化工企业的一些泵、电机等设备,常采用隔爆型防爆结构,像南阳防爆电机集团生产的许多用于化工爆炸性生产区域的高低压防爆电动机,就利用了这种隔爆原理,其无论是电动机接线盒还是电动机本体,外壳壁厚度均达到 15mm,具备良好可靠的耐爆性能。

  2. 增安型(Ex e):增安型设备是在正常运行时不会产生电弧、火花和危险高温的设备基础上,通过强化绝缘、优化散热结构以及增加温控等措施,进一步提高设备的安全性和可靠性,尽力使设备在正常运行或认可的过载条件下也不会发生电弧、火花和过热现象,以此达到防爆目的。该类型适用于 Zone 1/2 的气体环境。在一些对设备运行稳定性要求较高且爆炸风险相对较低的化工区域,如部分仪表控制系统中,会选用增安型电气设备。

  3. 本质安全型(Ex ia/ib):本质安全型设备的核心原理是限制电路中的能量,确保在正常工作或规定的故障条件下,电路产生的电火花或热效应都不足以引燃周围的爆炸气体。其中 Ex ia 适用于 Zone 0/1/2 的气体环境以及 Zone 20/21 的粉尘环境,Ex ib 适用于 Zone 1/2 的气体环境以及 Zone 21/22 的粉尘环境。在一些对安全性要求极高且环境较为复杂的化工场所,如涉及高挥发性、高燃性化学品的实验室,会大量采用本质安全型的电气设备,像本安型的传感器、控制仪表等。

  4. 正压型(Ex px/py):正压型设备通过向外壳内充入惰性气体,如氮气等,使外壳内部压力高于外部环境压力,从而隔绝外部的可燃物进入设备内部,达到防爆效果。它主要适用于 Zone 1/2 的气体环境。在一些有特殊工艺要求且对防爆要求严格的化工装置中,如某些对气体纯度要求极高的生产环节,会采用正压型防爆电气设备,保证设备运行环境的安全性。

  5. 浇封型(Ex m):浇封型设备是将可能产生点燃源的电路部分浇封在树脂等材料中,阻止火花、电弧等外溢,进而实现防爆。它可用于 Zone 1/2 的气体 / 粉尘环境。在一些小型的电气元件或设备中,如部分防爆照明灯具的电路模块,会采用浇封型防爆技术,提高产品的整体防爆性能。

三、选型关键要素解析

  1. 与危险区域等级精准匹配

  • Zone 0/Zone 20 区域,由于爆炸风险极高,仅允许使用 Ex ia 本质安全型、Ex ma 浇封型等极少数能够确保绝对安全的设备。例如在一些储存高挥发性易燃易爆液体的储罐内部空间(Zone 0),必须选用 Ex ia 级本质安全型的检测仪表,实时监测罐内的温度、压力等参数,确保运行安全。

  • Zone 1/Zone 21 区域,可选用的设备类型相对较多,如 Ex d 隔爆型、Ex e 增安型、Ex p 正压型等。以化工反应釜周边区域(Zone 1)为例,现场的防爆操作箱、防爆灯具等可选用 Ex d 隔爆型产品,而一些对温度控制要求较高的加热设备,若采用 Ex e 增安型,则能在保证防爆性能的同时,满足工艺对温度稳定性的要求。

  • Zone 2/Zone 22 区域,允许部分增安型(Ex e)设备使用,在采取一定附加防护措施的情况下,甚至可以使用一些普通设备。比如在化工仓库通风良好的角落(Zone 2),若安装照明灯具,可选择防护等级较高且经过特殊处理的增安型灯具,或者在普通灯具外加装防爆灯罩等防护装置。

  1. 适配爆炸介质特性

  • 气体组别:不同的气体具有不同的*小点燃能量,根据这一特性,气体被分为 IIA、IIB、IIC 等组别。其中 IIC 类气体,如氢气,其*小点燃能量极低,爆炸风险高,因此要求设备的防爆等级也*高。在化工企业中,若存在氢气生产或使用环节,如氯碱化工中的氢气制备车间,所有电气设备必须选用能够满足 IIC 级防爆要求的产品,以确保在氢气泄漏等极端情况下也不会引发爆炸。

  • 温度组别:设备在运行过程中会产生热量,表面温度需低于所处环境中介质的自燃温度。温度组别从 T1 到 T6,T1 表示设备*高表面温度≤450℃,T6 表示设备*高表面温度≤85℃。例如在存在乙醚蒸气的化工环境中,乙醚的自燃温度为 160℃,那么选用的电气设备温度组别应不高于 T4(设备*高表面温度≤135℃),以防止设备表面高温引燃乙醚蒸气。

  1. 考量环境适应性

  • 防护等级:对于户外使用或处于潮湿区域的电气设备,防护等级至少要达到 IP65 及以上。IP65 表示设备具有防尘(6 级)且防喷水(5 级)的能力。在化工企业的露天装置区,如一些大型储罐区的防爆照明灯具、电气控制柜等设备,需具备高防护等级,防止雨水、灰尘等杂质进入设备内部,影响其正常运行和防爆性能。而在粉尘环境中,设备则需具备良好的防尘型,如 IP6X,确保粉尘不会积聚在设备内部,引发安全隐患,像面粉加工厂的电气设备就需满足此要求。

  • 防腐要求:在酸性或腐蚀性环境中,如化工企业的废水处理车间,存在大量酸性废水和腐蚀性气体,此时应选择不锈钢外壳或具有特殊涂层的电气设备。例如采用 316L 不锈钢材质制作的防爆电机,能够有效抵抗氯离子等腐蚀性物质的侵蚀,延长设备使用寿命,保证设备在恶劣环境下的防爆性能和正常运行。

英腾作为在防爆电气领域具有卓越声誉的品牌,能够为化工行业提供全方位、高品质的防爆电气产品解决方案。

  1. 产品丰富多样:英腾拥有涵盖多种防爆类型的全系列产品。在隔爆型产品方面,其生产的隔爆型电机,外壳采用高强度合金材质,经过特殊工艺处理,不仅具有出色的耐爆性能,而且隔爆面的加工精度极高,确保在各种恶劣工况下都能有效阻止火焰传播。同时,电机的散热设计合理,能够满足高电压、大功率设备的散热需求,可广泛应用于化工生产中的泵、压缩机等关键设备。对于增安型产品,英腾的增安型照明灯具,采用先进的光学设计和散热技术,在保证高亮度照明的同时,通过优化绝缘结构和温控系统,使灯具在正常运行和过载情况下都能保持安全稳定,适用于化工车间、仓库等场所的照明需求。在本质安全型产品领域,英腾的本质安全型传感器,具有极低的功耗和极高的灵敏度,能够精确测量化工生产过程中的温度、压力、流量等参数,并且在危险环境中不会产生足以引燃爆炸气体的能量,为化工自动化控制系统提供可靠的数据支持。此外,英腾还提供正压型和浇封型等多种类型的电气产品,满足化工行业不同场景的防爆需求。

  2. 严格质量把控:英腾建立了一套**且严格的质量管控体系。从原材料采购环节开始,就对每一批次的原材料进行严格的质量检测,确保其符合防爆电气产品的高标准要求。在产品生产过程中,引入先进的自动化生产设备和高精度的检测仪器,对每一道生产工序进行实时监控和质量检测,保证产品的一致性和可靠性。例如,在隔爆型产品的外壳制造过程中,通过高精度的数控加工设备,确保隔爆面的尺寸精度和表面粗糙度符合国家标准。同时,英腾的产品在出厂前都要经过一系列严格的性能测试和防爆认证,如模拟爆炸环境测试、高温高压测试、防护等级测试等,只有通过所有测试的产品才能进入市场,为用户提供安全可靠的防爆电气产品。

  3. 专业技术支持与服务:英腾拥有一支由资深电气工程师和防爆专家组成的专业技术团队,能够为客户提供全方位的技术支持和服务。在项目前期,技术团队会深入了解客户的需求和现场工况,根据危险区域划分、爆炸介质特性以及环境条件等因素,为客户提供详细的产品选型建议和解决方案。在产品安装调试阶段,英腾的技术人员会亲临现场,提供专业的指导和培训,确保客户能够正确安装和使用产品。同时,英腾还建立了**的售后服务网络,及时响应客户的售后需求,为客户提供快速、高效的维修和保养服务。例如,在客户使用英腾的防爆电气产品过程中,若出现故障,只需拨打英腾的售后服务热线,技术人员会在*短时间内与客户取得联系,并安排专业维修人员前往现场进行维修,确保设备尽快恢复正常运行,减少因设备故障对生产造成的影响。