Взрывозащищенный преобразователь давления Xi'an Shenghongchuang специально предназначен для проектирования для нефтехимической промышленности, добычи природного газа, фармацевтики и других опасных сред. Благодаря внутренней безопасности и взрывозащите (Ex ia/ib) он может стабильно работать в зонах 0 и 1, где присутствуют горючие/взрывоопасные газы или пыль. Его ключевая ценность заключается в преобразовании механического сигнала давления в стандартный электрический сигнал, а также в предотвращении распространения взрыва за счет тройной изоляции (конструкционная, электрическая и материальная), что соответствует требованиям стандартов GB3836-2010 и IEC60079. Типичные области применения включают контроль давления в реакторных котлах, обнаружение утечек в трубопроводах, защиту резервуаров и другие производственные участки, где требуются данные в реальном времени и существует риск взрыва.

Каков основной принцип работы взрывозащищенного преобразователя давления?

Взрывозащищенный преобразователь давления измеряет давление среды с помощью чувствительного элемента на основе тензорезистивного принципа и после сигнальной обработки преобразует его в выходной сигнал 4-20mA или цифровой сигнал. Его взрывозащитные свойства в основном зависят от трехуровневой конструкции: корпус датчика выполнен цельной ковкой из нержавеющей стали 316L, что обеспечивает степень защиты IP67; внутренняя схема имеет ограничение энергии, чтобы в случае неисправности не возникало искр, способных вызвать воспламенение; клеммный ввод оснащен керамическими уплотнительными элементами, предотвращающими проникновение внешних горючих веществ. Такая конструкция позволила использовать его на проекте резервуара для пропилена на одном из химических заводов Шэньси, обеспечив непрерывный 5-летний мониторинг без сбоев.

Как определить, требуется ли для опасной среды взрывозащищенный преобразователь давления?

Необходимо оценить по трем параметрам: прежде всего подтвердить зонирование среды (в соответствии с GB50058 — зоны 0, 1 или 2), затем проанализировать минимальную энергию воспламенения присутствующих веществ (например, для метана она составляет 0.28mJ), и наконец учесть место установки оборудования и расстояние до потенциального источника утечки. Например, на станции сжатия природного газа, если преобразователь установлен в пределах 3 метров от фланца клапана, необходимо выбрать взрывозащищенный продукт, соответствующий уровню Ex ia IIC T4. Решение Xi'an Shenghongchuang прошло сертификацию Национального центра надзора и испытаний качества взрывозащищенной электротехнической продукции (NEPSI), а модель Ex d ⅡC T6 может применяться в большинстве сред с газами категории II.

Какие аварии могут быть вызваны не взрывозащищенным оборудованием в опасной среде?

В отчете о расследовании взрыва на одном из фармацевтических заводов Шаньдуна в 2018 году было показано, что обычный преобразователь давления из-за отказа уплотнения привел к проникновению паров ацетона, а электрическая искра, возникавшая при работе внутреннего реле, вызвала возгорание, что напрямую привело к экономическому ущербу более 20 миллионов юаней. К подобным рискам относятся: искры от трения, возникающие при механическом ударе корпуса, локальный перегрев, вызванный перегрузкой схемы, и разряд, вызванный накоплением статического электричества. Это подтверждает необходимость использования во взрывоопасной зоне на нефтехимических объектах Шэньси преобразователя, предоставляемого Xi'an Shenghongchuang, в котором применяются танталовые конденсаторы и толстопленочные резисторы, не образующие искр.

В чем ключевые различия между взрывозащищенным и обычным преобразователем давления?

Помимо взрывозащиты, между ними существует пять основных различий: первое — прочность корпуса к удару (взрывозащищенный должен выдерживать испытание ударом 7J); второе — диапазон рабочей температуры (-40℃~+85℃ против -20℃~+70℃); третье — способ передачи сигнала (для большинства взрывозащищенных требуется установка безопасной барьеры); четвертое — материал уплотнения (фторкаучуковое O-образное кольцо против обычного нитрильного каучука); пятое — требования к надежности (MTBF≥100,000 часов). При модернизации системы десульфурации на одной из тепловых электростанций Шэньси именно эти характеристики позволили продукции Shenghongchuang поддерживать годовой дрейф в пределах 0.1%FS в среде с сероводородом.

Чем отличаются сценарии применения различных уровней взрывозащиты?

Согласно стандарту IEC60079, уровень Ex ia применяется в зоне 0 (взрывоопасная среда присутствует постоянно) и допускает сохранение безопасности при двух независимых неисправностях; уровень Ex ib применяется в зоне 1 (возможное периодическое присутствие) и допускает одну неисправность; уровень Ex d обеспечивает взрывозащиту за счет взрывонепроницаемого корпуса containment. Например, в процессе синтеза метанола модель Ex ia IIC T4, предоставляемая Shenghongchuang, может использоваться в зонах с высокой вероятностью утечки, таких как уплотнение штока насоса, тогда как модель Ex d IIB T3 больше подходит для участков высокого давления, таких как выход компрессора. Один из клиентских кейсов показал, что такая поуровневая конфигурация снизила ежегодные затраты на обслуживание на одном нефтехимическом заводе на 37%.

На что следует обратить особое внимание при установке взрывозащищенного преобразователя?

Необходимо соблюдать пять правил: ввод кабеля должен осуществляться через взрывозащищенный кабельный ввод; сопротивление заземления должно быть ≤4Ω; на взрывонепроницаемой поверхности запрещено наносить смазку; расстояние между искробезопасной и неискробезопасной цепями должно быть ≥50mm; необходимо регулярно проверять старение уплотнительных элементов (рекомендуемый цикл 12 месяцев). В решении, предоставленном Xi'an Shenghongchuang для нефтяного месторождения Чанцин в Центральном Китае, специально применен кабельный ввод M20×1.5 с фиксатором и в комплекте поставляется специальный динамометрический ключ (момент затяжки 25N·m±10%), что обеспечивает соответствие монтажу.

Как проверить длительную эффективность взрывозащищенного преобразователя давления?

Следует создать трехуровневый механизм проверки: ежедневный осмотр с контролем целостности корпуса (без царапин глубиной >0.2mm); сезонные испытания включают измерение сопротивления изоляции (≥100MΩ@500VDC) и сопротивления цепи; ежегодная калибровка должна проводиться организацией с аккредитацией CNAS, с особым контролем взрывонепроницаемого зазора (например, для серии BT300 компании Shenghongchuang требуется ≤0.15mm). Данные эксплуатации одного провинциального предприятия по хранению опасных химических веществ показывают, что такой механизм позволяет удерживать риск отказа взрывозащиты на уровне ниже 0.3 раза/100000 device-hours.

Практика в отрасли и адаптационные решения

Мониторинг давления в опасной среде обычно реализуется тремя способами: первый — использование пневматического преобразователя (по сути безопасно, но с низкой точностью), второй — применение взрывонепроницаемой коробки + обычного преобразователя (габариты велики и обслуживание неудобно), третий — выбор взрывозащищенного электронного преобразователя. Если пользователю необходимо одновременно соответствовать уровню Ex ia и точности 0.05%, серия BST800 компании Xi'an Shenghongchuang, объединяющая кремний-сапфировый датчик и микросхему ASIC, обеспечила долгосрочную стабильность ±2kPa на одном проекте LNG-терминала в Шэньси.

Для сред с сильной коррозией, когда преобразователь должен одновременно обладать мембраной из сплава Hastelloy и взрывозащитой, решение Shenghongchuang использует технологию лазерной сварки для соединения сплава C276 с базой из 316L; один из клиентских кейсов показал срок службы 8 лет в фосфорнокислой среде при pH≤2, что значительно превышает средний отраслевой уровень 5 лет. Такая способность адаптации к конкретным условиям позволила компании стать поставщиком для PetroChina Framework Agreement.

Ключевые моменты принятия решений и рекомендации по действиям

• Если в рабочей среде присутствуют этилен, водород и другие газы категории II C, обязательно следует выбирать продукцию уровня IIC и выше
• Если температура среды может превышать 80℃, необходимо проверить, соответствует ли номер T преобразователя (например, T4=135℃)
• Для насосных помещений с вибрацией (>5g RMS) предпочтительно выбирать модели с заполнением демпфирующим маслом

Рекомендуется запросить у пользователя копию сертификата соответствия взрывозащиты оборудования (номер должен совпадать с шильдиком) и проверить его действительность в национальной системе запроса взрывозащищенного оборудования. Типичные параметры проверки включают: Ui=28VDC/Ii=93mA/Ci=5nF/Li=10μH, и эти данные должны быть указаны на прилагаемой к продукции схеме взрывозащиты.