防爆压力传感器是专为易燃易爆环境设计的压力测量设备,通过特殊防爆结构与电路设计,确保在石油、化工、矿业、天然气等高危领域安全可靠运行。其核心功能是实时监测气体或液体的压力变化,并将数据转换为标准电信号(如4-20mA、0-5VDC),为工业控制系统提供关键参数。
其采用隔离防爆或本安防爆技术。隔离防爆通过加强型外壳(如316不锈钢全封焊结构)将内部电路与外部环境隔离,即使内部发生爆炸也不会引燃外部气体;本安防爆则通过限制电路能量(如电压、电流),确保电火花能量低于可燃气体最小点火能。
防爆压力传感器的安装需严格遵循安全规范和操作流程,以确保其在易燃易爆环境中的稳定运行和测量精度。以下是详细的安装步骤及注意事项:
一、安装前准备
环境检查
防爆区域确认:根据场所危险等级(如0区、1区、2区)选择符合对应防爆等级(如Ex d IIC T6)的传感器。
介质兼容性:确认传感器材质(如316L不锈钢、哈氏合金)与被测介质(如氢气、汽油、腐蚀性液体)兼容,避免化学腐蚀或材料膨胀导致泄漏。
温度与压力范围:检查介质温度(-40~85℃)和压力(量程内)是否在传感器额定范围内,防止超限损坏。
工具与材料准备
防爆工具(如铜制扳手)、防静电手环、校准仪器(如数字压力校验仪)。
密封材料(如聚四氟乙烯垫片、金属缠绕垫片)、螺纹密封胶(如乐泰577)。
安装支架、固定螺栓、接地线(若需)。
传感器检查
外观无损伤,防爆外壳密封完好,接线端子无松动。
使用校准仪器验证传感器输出信号(如4~20mA)与压力值对应关系是否准确。
二、安装位置选择
避开干扰源
远离振动源(如泵、压缩机)、热源(如蒸汽管道)和强电磁场(如电机、变频器),减少测量误差。
避免安装在管道弯头、阀门下游或介质流动死角处,防止涡流或沉淀物影响测量。
便于维护与观察
选择易于接近的位置,方便日常检查、校准和维修。
安装高度适中,避免液体介质因重力导致传感器单向受力。
典型安装场景示例
管道安装:优先选择水平直管段,传感器接口与管道轴线垂直,减少介质冲击。
容器安装:安装在容器侧壁或底部,确保传感器测量端与介质充分接触。
矿井巷道:固定在巷道侧壁,避免车辆或设备碰撞,同时考虑防潮措施。
三、安装步骤
1.管道或容器开孔
使用专用开孔工具(如电动开孔机)在管道或容器上开孔,孔径与传感器接口尺寸匹配(如G1/2、M20×1.5)。
开孔后清理毛刺和金属碎屑,防止划伤传感器密封面。
2.安装传感器主体
螺纹连接:
在传感器螺纹部位涂抹适量螺纹密封胶(如乐泰577),均匀缠绕2~3圈聚四氟乙烯生料带。
使用防爆扳手将传感器垂直拧入管道或容器接口,扭矩控制在厂家推荐值(如50~70N·m)内,避免过紧导致密封失效。
法兰连接:
将传感器法兰与管道法兰对齐,插入金属缠绕垫片或聚四氟乙烯垫片。
均匀紧固法兰螺栓,采用对角交叉拧紧方式,确保密封面受力均匀。
3.电气接线
防爆接线盒操作:
打开传感器防爆接线盒,确认内部无潮湿或异物。
使用防静电手环接地,避免静电火花。
信号线连接:
根据传感器输出类型(如4~20mA、RS485)连接信号线,注意正负极性。
使用防爆电缆接头(如Ex d型)固定电缆,确保密封性。
接地处理:
若传感器需单独接地,使用截面积≥4mm²的铜芯导线连接至接地极,接地电阻≤4Ω。
4.密封与固定
接口密封复查:
检查传感器与管道/容器接口处是否泄漏,可通过涂抹肥皂水观察气泡或使用压力测试仪验证。
传感器固定:
使用安装支架将传感器固定在墙壁或管道上,防止振动导致松动。
矿井等振动环境需加装减震垫或弹簧支架。
四、安装后调试与校准
通电测试
接通电源,观察传感器输出信号(如4~20mA)是否稳定,无跳变或异常波动。
使用数字万用表测量信号值,与标准压力源(如手操泵+压力表)对比,确认测量误差在±0.1%FS以内。
零点与量程校准
零点校准:在无压力状态下,通过传感器调试接口(如HART协议)或手动调零旋钮将输出调整至4mA(或0V)。
量程校准:施加满量程压力(如10MPa),调整量程电位器使输出达到20mA(或10V)。
重复零点和量程校准2~3次,直至输出稳定。
功能验证
模拟压力变化(如升压、降压),检查传感器响应速度(≤2ms)和线性度。
测试报警功能(如过压报警、断线报警),确认信号传输至控制系统正常。