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烛式过滤器在易燃易爆环境中的防爆改造方案

发布时间:2025-08-13人气:1

1. 烛式过滤器易燃易爆环境的风险特征

在石油化工、制药溶剂等场景中,烛式过滤器需满足:

  • 爆炸性气体分类:根据ATEX/IEC标准划分Zone 0/1/2区域

  • 引燃源控制:消除机械火花、静电、高温表面等潜在危险

  • 压力释放:防止可燃气体聚集导致超压爆炸

2. 防爆电气系统改造

(1) 本安型电路设计
  • 安全参数

    • 电压≤30VDC

    • 电流≤100mA

    • 储能≤20μJ(低于氢气最小点火能0.017mJ)

  • 典型配置

    image

  • (2) 设备选型标准

部件防爆认证要求示例型号特性
电机Ex d IIB T4外壳耐压1.5MPa
传感器Ex ia IIC T6蓝宝石测量元件
控制柜Ex e增安型IP66防护等级

3. 机械防爆设计

(1) 无火花结构
  • 材质配对

    • 阀杆:Monel K500合金(HRC≤22)

    • 密封座:PTFE+石墨(摩擦系数<0.1)

  • 转动部件间隙

    • 轴径向间隙≥0.1mm/100mm直径

    • 最高表面温度≤气体引燃温度的80%

(2) 静电消除措施
  • 接地系统

    • 电阻<10Ω(爆炸性粉尘<1Ω)

    • 使用铜编织带(截面积≥16mm²)

  • 流速控制

    • 烃类液体:V<1m/s(管径≤50mm)

    • 粉末介质:V<0.5m/s

4. 惰化保护系统

(1) 氮气密封方案
  • 压力梯度


    过滤器腔体 > 氮气缓冲层 > 环境压力
    (压差维持0.01-0.03MPa)
  • 氧含量监测

    • 红外传感器(量程0-5%VOL)

    • 连锁停机阈值:>2%VOL(氢气环境>0.5%VOL)

(2) 爆破片安全装置
  • 选型参数

    介质类型爆破压力(MPa)材质
    气体1.1×工作压力不锈钢316L
    粉尘0.8×设计压力石墨复合膜

5. ATEX认证实施要点

(1) 技术文件准备
  • 关键内容

    1. 爆炸风险评估报告(含区域划分图)

    2. 温度组别证明(T1-T6)

    3. 防爆结构图纸(接合面参数标注)

(2) 现场验收测试
  • 必检项目

    • 表面温度测试(热成像仪扫描)

    • 接地连续性测试(25A电流法)

    • 气体检测系统响应时间(<3秒)

6. 典型应用案例

某化工厂溶剂过滤系统改造

  • 原风险

    • 处理丙酮(闪点-20℃)

    • Zone 1区未防爆设计

  • 改造措施

    1. 电机更换为Ex d IIB T4型

    2. 增加氮气吹扫系统(纯度99.99%)

    3. 所有仪表升级为本安型

  • 效果

    • 通过ATEX认证

    • 年维护成本降低40%

7. 维护检查清单

项目周期方法标准
接地电阻每周兆欧表测试<10Ω
表面温度每月红外测温仪≤标定值的90%
氮气纯度每季气相色谱分析≥99.9%
防爆面磨损每年深度规测量≤设计值的120%

结论

易燃易爆环境中的烛式过滤器改造需构建"电气防爆+机械防护+惰化控制"三位一体防护体系。通过ATEX/IECEx认证的合规设计,可确保设备在爆炸性环境中安全运行。