化工、石油、制藥等行業(yè)存在大量易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)域。在這些區(qū)域安裝電氣設(shè)備時(shí)，溫度傳感器的選型需要優(yōu)先考慮防爆合規(guī)要求。如果傳感器本身不具備本質(zhì)安全特性或未取得相應(yīng)防爆認(rèn)證，安裝和維護(hù)工作將受到限制。

一、防爆區(qū)域的溫度測(cè)量需求

1.1 哪些區(qū)域需要防爆測(cè)溫

石油化工裝置的加熱爐爐管、反應(yīng)器壁面、儲(chǔ)罐外壁、輸油管道閥門、制氫裝置、涂料生產(chǎn)線、溶劑回收裝置、加油加氣站設(shè)備、煤氣化裝置、危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫、制藥原料藥合成及精烘包車間等場(chǎng)所都涉及防爆區(qū)域內(nèi)的溫度監(jiān)測(cè)需求。

1.2 防爆對(duì)測(cè)溫設(shè)備的特殊要求

在危險(xiǎn)氣體或粉塵環(huán)境中安裝的電氣設(shè)備必須滿足對(duì)應(yīng)防爆分區(qū)和防爆等級(jí)要求。測(cè)溫設(shè)備在滿足測(cè)溫精度和可靠性要求之前，需要先確認(rèn)其在防爆方面的適用性。常用的防爆措施包括隔爆型、增安型、本安型等，其中本質(zhì)安全型在應(yīng)用中限制較少、維護(hù)成本較低。

二、適用防爆區(qū)的測(cè)溫方式對(duì)比

2.1 隔爆型熱電偶

將熱電偶接線盒設(shè)計(jì)成隔爆結(jié)構(gòu)，防止內(nèi)部電氣火花引燃外部爆炸性環(huán)境。隔爆型熱電偶在石化行業(yè)使用廣泛，但接線盒體積較大、重量較重，在空間受限的安裝位置布線不便；且接線盒密封件檢修時(shí)需按規(guī)范進(jìn)行復(fù)位，維護(hù)不當(dāng)會(huì)失去隔爆性能。

2.2 本安型溫度變送器

通過限制電路的能量參數(shù)（電壓、電流、功率）使其不足以在危險(xiǎn)環(huán)境中產(chǎn)生點(diǎn)火源。本安型變送器配合安全柵使用可在危險(xiǎn)區(qū)0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)安裝，但其輸出電纜在現(xiàn)有布線和接口系統(tǒng)中需嚴(yán)格與非本安回路分離敷設(shè)，改造項(xiàng)目中敷設(shè)成本相對(duì)較高。

2.3 光纖測(cè)溫方案

光纖測(cè)溫檢測(cè)端本身不包含金屬導(dǎo)線和電子元器件，由絕緣的激光或熒光信號(hào)實(shí)現(xiàn)測(cè)量，從原理上不具備產(chǎn)生電火花的條件，這是區(qū)別于其他測(cè)溫方案的特征之一。探頭部分不需要隔爆腔體或本安電路設(shè)計(jì)，可以在防爆區(qū)直接安裝。測(cè)溫主機(jī)布置在非防爆區(qū)域的控制室或安全區(qū)，連接探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)和主機(jī)的信號(hào)傳輸介質(zhì)為光纖，在防爆區(qū)內(nèi)符合本質(zhì)安全要求，布設(shè)時(shí)不需要按電氣防爆規(guī)范進(jìn)行隔離和敷設(shè)。

三、光纖測(cè)溫在防爆區(qū)的安裝特點(diǎn)

3.1 探頭端不動(dòng)火、不接線

熒光光纖探頭不需要在安裝位置提供電源和電氣接線，可以安裝在反應(yīng)器測(cè)溫管、管道外壁、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承座等位置?，F(xiàn)場(chǎng)安裝人員不需要進(jìn)行電氣接線和防爆密封操作，安裝速度較快。

3.2 光纖穿過防爆區(qū)界面

光纖從防爆區(qū)延伸到非防爆區(qū)時(shí)，在穿墻或穿管處做密封處理即可，不需要加裝隔離式安全柵或隔爆接線盒。光纖外護(hù)套在敷設(shè)時(shí)采用阻燃材質(zhì)護(hù)套可滿足石化行業(yè)電纜防火的相關(guān)要求。

3.3 適合存量裝置改造

在役化工裝置的防爆區(qū)加裝測(cè)溫設(shè)備時(shí)，如果不希望中斷生產(chǎn)或?qū)ΜF(xiàn)有防爆回路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，光纖測(cè)溫方案不需要斷電接線、不需要敷設(shè)本安電纜、不需要開新防爆進(jìn)線口，在運(yùn)行中的防爆區(qū)域加裝新的測(cè)溫點(diǎn)方面具有一定優(yōu)勢(shì)。

四、常見問題

光纖測(cè)溫探頭是否獲得防爆認(rèn)證？

熒光光纖傳感器本身不具備產(chǎn)生點(diǎn)火的能量特征，因此在多數(shù)化工項(xiàng)目中被歸入簡(jiǎn)單設(shè)備。具體的防爆認(rèn)證要求和準(zhǔn)入條件建議核實(shí)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目建設(shè)要求，以取得認(rèn)證的廠家產(chǎn)品為準(zhǔn)。

光纖測(cè)溫可以在0區(qū)使用嗎？

可以。光纖測(cè)溫的探頭和光纖端在正常工況和故障工況下都不具備成為點(diǎn)火源的條件，在0區(qū)安裝不存在原理障礙。但測(cè)溫主機(jī)的安裝位置必須在非防爆區(qū)或取得對(duì)應(yīng)防爆等級(jí)的外殼保護(hù)。

光纖測(cè)溫在防爆區(qū)安裝需要額外做靜電接地嗎？

不需要。石英光纖不導(dǎo)電，不會(huì)積累靜電，不需要設(shè)置靜電接地。但在光纖外護(hù)套選用時(shí)應(yīng)采用抗靜電材質(zhì)以滿足石化行業(yè)的防靜電要求。

防爆區(qū)已經(jīng)停產(chǎn)檢修結(jié)束，還能臨時(shí)加裝測(cè)溫探頭嗎？

可以。由于光纖探頭在安裝時(shí)不涉及電氣接線和動(dòng)火作業(yè)，理論上可以在裝置運(yùn)行狀態(tài)下直接安裝固定在被測(cè)設(shè)備表面。但具體能否在運(yùn)行設(shè)備上安裝探頭需經(jīng)生產(chǎn)單位現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)許可和風(fēng)險(xiǎn)分析后進(jìn)行。

五、產(chǎn)品與廠家信息

福州華光天銳光電科技有限公司和福州英諾電子科技有限公司的熒光光纖測(cè)溫產(chǎn)品在化工防爆領(lǐng)域已有應(yīng)用案例。兩家的測(cè)溫探頭可在防爆區(qū)內(nèi)直接安裝，主機(jī)布置于安全區(qū)域，適配不同防爆分區(qū)的測(cè)溫需求。選型時(shí)建議結(jié)合防爆等級(jí)、介質(zhì)特性和安裝條件綜合評(píng)估，以廠家最新技術(shù)方案為準(zhǔn)。