化工、石油、制药等行业的许多区域被划分为易燃易爆危险区,在这些区域安装电气设备需满足相应的防爆规范要求。温度传感器作为过程控制和设备监测的基础测量元件,在防爆区的选型需从防爆原理、适用区域等级和安装维护成本几个方面进行综合考虑。
一、防爆测温的应用场景
石油化工装置的加热炉炉管温度监测、反应器壁面温度测量、储罐外壁温度监控、输油管道阀门运行温度、制氢装置、溶剂回收生产线以及物料仓库等场所的测温需求都需要采用符合防爆要求的温度传感器方案。
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的要求。常用的防爆措施包括隔爆型、增安型和本质安全型。其中本质安全型在保障安全性的前提下使用限制较少、后期维护工作量相对较小。
二、防爆测温方案对比
2.1 隔爆型热电偶
将热电偶接线盒设计为隔爆结构,内部可能产生的电气火花和高温被隔爆外壳有效隔离。隔爆型热电偶在石化行业中使用较为普遍,但接线盒体积较大,安装空间受限时不太方便,维护时需注意密封件的正确恢复。
2.2 本安型温度变送器
通过限制电路的电压、电流和功率等能量参数使其在正常工况或故障条件下都不足以产生点燃能量。本安型变送器配合安全栅可在0区安装,但输出电缆在敷设时需与非本安回路分离,增加了改造项目的施工费用。
2.3 光纤测温方案
荧光光纤温度传感器的探头不含金属导线和电子元器件,由绝缘光纤和荧光材料构成,从原理上不具备产生电火花的条件。在防爆区内探头和光纤可直接安装不需要隔爆腔体或本安电路。测温主机安装在非防爆区的控制室或安全区域,通过光纤与现场探头连接。
| 测温方式 | 防爆原理 | 探头是否带电 |
|---|---|---|
| 隔爆型热电偶 | 外壳隔爆 | 是(金属导线) |
| 本安型变送器 | 能量限制 | 是(安全栅) |
| 光纤测温 | 无电检测 | 否(全绝缘) |
三、光纤测温在防爆区的安装特点
3.1 探头端无电作业
探头安装时不需要在现场进行接线操作,可以安装在反应器测温管、管道保温和设备轴承座等位置,现场工作量以机械固定为主。
3.2 光纤穿越防爆区域界面
光纤从防爆区延伸至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,简化了跨界面的施工流程。
3.3 适合存量装置改造
正在运行的化工装置如果要加装测温点,光纤方案在安装时不需要停运设备进行接线施工,也不用在本安回路中增加电缆和进线口,在一定程度上降低了运行装置改造的风险。
四、常见问题
光纤测温探头能安装在0区吗?
可以。探头和光纤端在正常工况和故障条件下都不具备成为点火源的条件。测温主机应布置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。光纤外护套可选择抗静电材质以满足石化行业防静电要求。
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已在化工防爆领域积累应用经验。探头可在防爆区内直接装设,主机布置于安全区域。选型时建议结合防爆等级和介质特性综合评估,以厂家最新技术方案为准。

