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如何根据危险区域等级选择合适的防爆色谱仪?

更新时间:2026-01-26 浏览次数:[26]
  在石油、化工、制药、天然气等涉及易燃易爆气体、蒸气或粉尘的行业中,现场分析仪器不仅是质量控制的关键,更是安全生产的守护者。色谱仪作为高精度的成分分析设备,其内部电气元件在正常工作时可能产生电弧、火花或高温,一旦遭遇泄漏的爆炸性环境,极易引发灾难性事故。因此,在这些危险区域,选择一台符合危险区域等级要求的防爆色谱仪,是保障人员生命安全和生产设施完好的前提。
 

防爆色谱仪

 

  一、理解危险区域等级划分:选型的根本依据
  在选择防爆色谱仪之前,必须首先明确其将要部署的具体区域的危险等级。国际电工委员会(IEC)和许多国家(如中国的GB标准、欧洲的ATEX指令、北美的NEC标准)都建立了类似的危险区域划分体系,主要依据爆炸性环境出现的频率和时间长短:
  1、Zone0/Division1(最危险):​爆炸性气体环境连续出现、长时间存在或频繁出现的区域。例如,密闭容器内部、通风极差的封闭空间。
  2、Zone1/Division1:​在正常运行时,有可能出现爆炸性气体环境的区域。例如,设备法兰、阀门、泵的密封处附近。
  3、Zone2/Division2:​在正常运行时,不太可能出现爆炸性气体环境,即使出现也只是短时间存在的区域。例如,远离潜在泄漏源的区域,或通风良好的区域。
  二、匹配防爆保护等级:确保本质安全
  防爆色谱仪的防爆等级必须等于或高于其安装区域的危险等级要求。常见的防爆型式及其适用区域如下:
  1、本质安全型(Exi/Intrinsic Safety):
  原理:​通过限制电路中的能量(电压、电流),使其在任何故障状态下产生的电火花或热效应都不足以点燃爆炸性气体。
  适用区域:​Zone0,Zone1,Zone2。​这是安全的防爆型式,尤其适用于需要经常维护或可能出现高浓度气体的区域。
  色谱仪应用:​通常用于仪器的传感器、检测器部分,或整个系统的控制回路。
  2、隔爆型(Exd/Flameproof):
  原理:​将可能产生火花或高温的元件封闭在坚固的外壳内,即使内部发生爆炸,外壳也能承受爆炸压力并阻止火焰传播到外部环境。
  适用区域:​Zone1,Zone2。
  色谱仪应用:​常用于仪器的电源模块、加热器等大功率部件。
  3、增安型(Exe/IncreasedSafety):
  原理:​对电气设备采取额外措施(如增强绝缘、加大电气间隙),防止在正常运行时产生电弧、火花或危险高温。
  适用区域:​Zone1,Zone2。​通常不单独用于可能产生火花的部件,需与其他防爆型式结合。
  4、正压型(Exp/Pressurized):
  原理:​向仪器外壳内持续通入保护气体(如空气、氮气),保持内部压力高于外部,防止爆炸性气体进入。
  适用区域:​Zone1,Zone2。​适用于大型、复杂的分析仪器系统,如整套在线气相色谱仪。
  三、选型关键步骤与考量因素
  确定区域等级:​与工厂的安全工程师合作,明确安装点的具体Zone或Division分类。
  1、选择防爆型式:
  Zone0:​必须选择本质安全型(Exi)设备。
  Zone1:​可选择本质安全型(Exi)、隔爆型(Exd)、增安型(Exe)或正压型(Exp)。
  Zone2:​可选择上述所有型式,或专门为Zone2设计的设备。
  2、关注气体组别和温度组别:
  气体组别:​防爆设备会标明其适用的气体组别(如IIA,IIB,IIC,其中IIC为最易爆气体如氢气、乙炔)。设备的气体组别必须覆盖现场可能存在的所有气体。
  温度组别:​设备表面最高温度不能超过现场可燃气体的自燃温度。
  3、认证标志:​确保所选色谱仪具有相应的国际或国家防爆认证标志,如ATEX,IECEx,NEC(UL),或中国的防爆合格证。这是产品符合安全标准的法律凭证。
  4、仪器性能与功能:​在满足防爆要求的前提下,仍需确保色谱仪的检测精度、分析速度、稳定性和自动化程度满足工艺分析需求。
  5、安装与维护便利性:​考虑仪器的尺寸、重量、接线方式以及维护的可操作性。例如,本质安全型设备通常允许在带电情况下进行部分维护,而隔爆型设备则需断电开盖。
  选择合适的防爆色谱仪,是一个将现场安全要求与仪器技术性能精密匹配的过程。安全永远是重要的,绝不能为了成本或便利而降低防爆等级要求。通过准确识别危险区域等级,理解不同防爆型式的原理和适用范围,并严格核查认证信息,您将能够为您的工厂选择一台既安全可靠,又能提供精准分析数据的防爆色谱仪,为安全生产筑起一道坚实的技术防线。
 

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