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称重传感器技术知识
防爆称重传感器,危险环境中的安全守护者
时间: 2021-10-10 23:19:15 浏览次数:0

想象一下这样的场景:在化工厂的配料车间,挥发性溶剂的气体弥漫在空气中;在采矿现场,煤尘在封闭的空间里飘扬;在制药厂的洁净区,易燃溶剂在管道中流动。在这些潜在的爆炸性环境中,一次微小的电火花或设备表面过高的温度,都可能引发灾难性的后果。然而,精准的重量数据又是这些行业生产控制、安全配料、质量控制、贸易结算不可或缺的核心参数。如何在确保绝对安全的前提下获取可靠称重数据?防爆称重传感器,正是为解决这一高危场景下的关键挑战而生的专业利器

防爆称重传感器的核心使命,并非仅仅是精确测量重量,更在于消除爆炸风险。普通称重传感器在异常情况下,可能产生足以点燃周围易燃易爆气体、粉尘或蒸汽混合物的电火花、电弧或高温表面。防爆称重传感器则通过特殊设计与严格认证,从根本上杜绝了这种可能性。

其实现安全保障的关键在于两大主流防爆原理:

  1. 本质安全型 (Intrinsic Safety - “i”): 这是针对传感器内部电路及与其相连的称重仪表(需同样为本安型)的设计策略。它通过严格限制电路中的能量(电压、电流)和功率,确保即使在电路发生短路、断路等故障时,产生的电火花和热效应也永远低于点燃周围爆炸性混合物的最低能量门槛。这种方式在传感器自身出现故障时也能维持安全,维护便利性较高,常用于小型传感器和低功率场合。
  2. 隔爆型 (Flameproof - “d”): 这类传感器拥有异常坚固的外壳。其设计理念在于:即使传感器内部发生爆炸性故障(如产生火花点燃了侵入的爆炸性气体),其坚固的外壳也足以承受爆炸压力并将其火焰和高温气体安全地控制在壳体内。同时,壳体与外部连接件之间的间隙(称为“隔爆接合面”)经过精密设计,能将逸出的高温气体冷却到低于危险温度,阻止其引发外部环境爆炸。这种方式更适用于功率较高、可能存在内部点燃源的传感器。

经过严格认证并正确安装应用的防爆称重传感器,是化工、石油、天然气、制药、采矿、粮食加工等高危行业中不可或缺的安全基石。它们在以下关键环节发挥着重要作用:

  • 反应釜与配料罐称重: 精确控制易燃易爆原料的投料量,保障化学反应安全与产品质量。
  • 储罐库存管理: 实时监控储存的油品、溶剂等危险物料的液位与重量。
  • 散装物料装袋/装车: 安全准确地完成火药、化肥、面粉、塑料颗粒等易爆或可燃粉尘物料的称重包装及运输。
  • 内部结算与贸易交接: 在涉及危险品的厂区内部流转或对外的贸易运输中,提供符合法规要求的精准重量依据。
  • 过程控制与批次管理: 在连续或间歇性生产线上,确保关键工艺环节的重量参数准确无误。

选择一台适合的防爆称重传感器绝非易事,需要综合考虑安全性、适用性与合规性:

1. 明确危险区域划分 (Zone/Division): 这是最基础也是最重要的步骤。必须确定传感器所安装的具体环境存在何种危险物质(气体/粉尘/纤维?)、其出现的频率和持续时间(Zone 0/1/2 或 Zone 20/21/22? 或 Class I/II/III, Division 1/2?)。不同的区域等级对应着不同严格等级的防爆要求。

2. 确认气体/粉尘组别与温度组别:

  • 气体/粉尘组别 (Group): 如 IIC(氢气、乙炔等)、 IIB(乙烯等)、 IIA(丙烷等), 或 IIIC(导电粉尘)、 IIIB(非导电粉尘)、 IIIA(可燃纤维)。传感器必须覆盖应用环境中存在物质的最大危险性组别。
  • 温度组别 (T-Class): 如 T1到T6,表示传感器最高表面温度允许值(T1最高,T6最低)。传感器的最高表面温度必须低于环境中可能出现的可燃性气体/粉尘/纤维的自燃温度,并保留足够安全裕量。

3. 选用恰当且认证齐全的产品: 务必选择拥有适用于目标区域的权威防爆认证的产品(如国际的ATEX、IECEx,中国的防爆合格证、煤安MA标志等)。认证文件必须明确规定其所覆盖的危险区域、气体/粉尘组别和温度组别,并严格匹配应用现场的实际危险等级。切不可抱有侥幸心理使用普通传感器或在认证不符的环境中使用防爆传感器。

4. 考虑防护性能: 传感器本身还需具备足够的防护等级(如IP67/IP68/IP69K),以抵御现场可能存在的粉尘、水、腐蚀性化学品等侵害,确保长期可靠运行。材质(如不锈钢)也需满足环境耐腐蚀要求。

5. 系统集成兼容性: 确保防爆传感器能与同样具有相应防爆认证(本质安全型或隔爆型)的称重仪表、接线盒、线缆等组成完整且认证有效的安全系统。

6. 专业技术安装与维护: 由具备专业资质的工程人员遵循产品安装说明和相关防爆规范进行安装至关重要。定期的检查和维护,确保防爆结构(如隔爆面、电缆引入装置)的完整性和密封性不被破坏,是维持其长期有效防爆性能的关键。同时必须遵循严格的带电操作规定。

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