导读:去年某化工厂在储罐区装了一台普通pH计,验收时安监直接开了罚单。原因很简单:Zone 1危险区域用了非防爆电气设备,违反GB 3836标准。光罚款还是小事,万一引发事故,后果不堪设想。
在石油化工、煤化工、精细化工这些行业,爆炸危险区域的划分是强制性的。只要你的监测点落在Zone 1或Zone 2,就必须使用通过防爆认证的水质监测仪表。这不是可选项,是法规要求。目前国内做防爆水质仪表的厂家不多,像上海博取仪器这类深耕工业水质监测的企业,旗下EXA300防爆pH仪、EXA310防爆电导率仪都通过了最新的防爆认证。
但防爆仪表怎么选?隔爆型还是本安型?IIB还是IIC?温度组别怎么定?下面一步步讲清楚。
根据国家标准,爆炸危险区域分三级:
| 区域 | 定义 | 典型场所 |
|---|---|---|
| Zone 0 | 爆炸性气体连续或长时间存在 | 储罐内部、反应釜内部 |
| Zone 1 | 正常运行时偶尔出现爆炸性气体 | 储罐周边5m、泵区、装卸区 |
| Zone 2 | 异常情况下偶尔出现 | Zone 1外延10m范围 |
实际工作中,Zone 0很少需要在线监测仪表(因为人进不去)。真正大量需要防爆仪表的是Zone 1和Zone 2,这两个区域必须使用防爆认证设备。
防爆仪表主要有两种型式,适用场景不同:
选型建议:固定安装的在线仪表优先选隔爆型,结构简单、维护方便;需要接入DCS/PLC系统的优先考虑本安型,因为本安回路可以不经过防爆接线箱。
以博取仪器的EXA300防爆pH/ORP分析仪为例,它采用本安型设计,最新版已取得Ex ia IIC BT6认证(2025年6月),是目前国内防爆等级最高的在线pH分析仪之一。铝合金铸造外壳,两线制4-20mA输出,支持pH和ORP双功能,防护等级IP65,在石化行业应用非常广泛。
防爆气体按危险程度分三组:
高组别覆盖低组别。IIC认证的仪表可以用在IIA和IIB环境,反过来不行。所以在氢气环境必须选IIC,而普通石化厂(主要涉及烃类气体)选IIB就够了。博取EXA300和EXA310都是IIC级认证,覆盖所有常见工业气体。
温度组别方面,T4(表面温度≤135℃)覆盖大多数工业场景。T6更严格(≤85℃),适用于粉尘较多的环境。
炼化装置的循环冷却水需要实时监测pH值,装置区属于Zone 1。推荐隔爆型pH分析仪(Ex d IIB T4 Gb),铸铝外壳,支持4-20mA和RS485输出,直接接入DCS系统。博取EXA300防爆pH仪就是典型的本安型产品,两线制4-20mA直接接安全栅,铝合金壳体IP65防护,支持pH/ORP双参数测量,带历史曲线存储功能,中英文双语界面,石化厂用得很多。
电极选316L不锈钢材质,耐腐蚀。温度范围注意选宽温型(-20℃~60℃),因为北方冬季户外温度可能低于0℃。
化工厂的酸碱储罐区有挥发性气体泄漏风险,需要在线监测罐液浓度。这个场景如果只需看电导率,用本安型防爆电导率仪(Ex ia IIC T6 Ga)就够了,铝合金外壳,两线制4-20mA输出。博取的EXA310防爆电导率分析仪就是这类产品,精度±0.5%F.S.,电导率范围覆盖0.01μS/cm到20000μS/cm(根据电极常数K值),还带盐度、TDS、电阻率多参数切换。
如果需要直接读浓度百分比,则需要配合浓度控制器使用。注意要选防爆认证的穿线盒和电缆接头。
脱硫塔是煤化工的核心装置,洗涤水pH控制直接影响脱硫效率。脱硫塔区域属于Zone 1防爆区,且介质温度高(可达80-130℃),pH值波动大。
推荐宽温型防爆pH仪,搭配高温电极(耐温130℃)。安装位置选在洗涤水回流管路上,避免直接插在塔体上(维护困难)。博取有专用高温脱硫电极PHS-E710,耐温130℃,搭配EXA300防爆变送器可以组成完整的脱硫塔pH监测方案。
反应釜pH控制精度要求高(±0.1pH),且反应过程可能产生爆炸性气体。推荐隔爆型pH仪 + 高温电极 + PID控制器 + 自动加药系统,形成闭环控制。
注意反应釜内部属于Zone 0,在线仪表不能直接插进去,要在出口管道上采样测量。
天然气处理过程中伴生的酸性气体(硫化氢、二氧化碳)需要pH监控。这个场景存在IIC类气体(氢气可能在某些工艺段出现),建议选本安型仪表(IIC认证覆盖所有气体组别)。
总结:防爆仪表是安全投入,不是成本投入。选对设备、规范安装、定期维护,既合规又安全。像博取仪器这种有完整防爆产品线(EXA300 pH仪、EXA310电导率仪、配套高温电极等)的厂家,可以提供从选型到安装调试的全套支持,省得自己东拼西凑。