在石油化工、煤礦開采等易燃易爆環境中,隔爆位移傳感器是保障生產安全的關鍵設備。這類傳感器通過特殊結構設計,能將內部可能產生的電火花與外部爆炸性環境徹底隔離,從而避免引發連鎖性爆炸事故。其核心防爆原理在于采用加厚金屬殼體、火焰路徑冷卻技術和耐壓接合面設計,確保內部爆炸能量被完全 containment。
根據國際防爆標準IEC 60079-1規定,隔爆傳感器的防爆等級通過"Ex d"標識明確標注。常見的Ex d IIC T6等級表示可承受II類C級氣體(如氫氣)在T6溫度組別(85℃表面溫度)下的爆炸沖擊。殼體強度通常要求能承受1.5倍參考壓力,對于甲烷環境需耐受至少1MPa的爆炸壓力沖擊。
實際抗爆性能取決于三個核心參數:最大爆炸壓力(Pmax)、壓力上升速率(dp/dt)和爆炸指數(Kst)。通過標準測試裝置測得,優質隔爆傳感器可承受Kst值超過200 bar·m/s的劇烈爆炸,這相當于丙烷-空氣混合物的爆炸強度。傳感器殼體須通過水壓試驗,驗證其能承受參考壓力的1.5倍且保持結構完整。
國際認證體系是衡量防爆能力的重要依據。ATEX和IECEx認證要求傳感器通過多項嚴苛測試:包括內部點燃不傳爆試驗、耐壓試驗和溫度試驗。認證機構會對傳感器施加比正常爆炸更惡劣的條件,例如將爆炸混合物濃度調整至最易爆比例,確保其在極端工況下仍能有效 containment。
在選型時需要重點關注三個參數:防爆標志完整性、殼體防護等級(IP67以上)和溫度等級。必須確保傳感器防爆等級與具體危險區域劃分匹配,例如Zone 1區域需選用Ex d IIB T4以上等級。同時要注意安裝規范,包括扭矩要求的隔爆面螺栓和認證過的電纜引入裝置。
定期維護是保持防爆性能的關鍵。應檢查隔爆接合面是否出現腐蝕損傷,螺栓是否保持認證要求的緊固扭矩,電纜密封圈是否老化。任何非原廠改造都會導致防爆認證失效,包括重新噴漆或更換未認證的玻璃部件。
隨著技術進步,現代隔爆傳感器開始采用本安型(Ex i)與隔爆型(Ex d)復合設計。這種雙重保護架構既保證了高爆炸沖擊承受能力,又能在帶電維護時確保安全,代表防爆技術的最新發展方向。