防爆壓力傳感器是專為易燃易爆環境設計的壓力測量設備,通過特殊防爆結構與電路設計,確保在石油、化工、礦業、天然氣等高危領域安全可靠運行。其核心功能是實時監測氣體或液體的壓力變化,并將數據轉換為標準電信號(如4-20mA、0-5VDC),為工業控制系統提供關鍵參數。
其采用隔離防爆或本安防爆技術。隔離防爆通過加強型外殼(如316不銹鋼全封焊結構)將內部電路與外部環境隔離,即使內部發生爆炸也不會引燃外部氣體;本安防爆則通過限制電路能量(如電壓、電流),確保電火花能量低于可燃氣體最小點火能。
防爆壓力傳感器的安裝需嚴格遵循安全規范和操作流程,以確保其在易燃易爆環境中的穩定運行和測量精度。以下是詳細的安裝步驟及注意事項:
一、安裝前準備
環境檢查
防爆區域確認:根據場所危險等級(如0區、1區、2區)選擇符合對應防爆等級(如Ex d IIC T6)的傳感器。
介質兼容性:確認傳感器材質(如316L不銹鋼、哈氏合金)與被測介質(如氫氣、汽油、腐蝕性液體)兼容,避免化學腐蝕或材料膨脹導致泄漏。
溫度與壓力范圍:檢查介質溫度(-40~85℃)和壓力(量程內)是否在傳感器額定范圍內,防止超限損壞。
工具與材料準備
防爆工具(如銅制扳手)、防靜電手環、校準儀器(如數字壓力校驗儀)。
密封材料(如聚四氟乙烯墊片、金屬纏繞墊片)、螺紋密封膠(如樂泰577)。
安裝支架、固定螺栓、接地線(若需)。
傳感器檢查
外觀無損傷,防爆外殼密封完好,接線端子無松動。
使用校準儀器驗證傳感器輸出信號(如4~20mA)與壓力值對應關系是否準確。
二、安裝位置選擇
避開干擾源
遠離振動源(如泵、壓縮機)、熱源(如蒸汽管道)和強電磁場(如電機、變頻器),減少測量誤差。
避免安裝在管道彎頭、閥門下游或介質流動死角處,防止渦流或沉淀物影響測量。
便于維護與觀察
選擇易于接近的位置,方便日常檢查、校準和維修。
安裝高度適中,避免液體介質因重力導致傳感器單向受力。
典型安裝場景示例
管道安裝:優先選擇水平直管段,傳感器接口與管道軸線垂直,減少介質沖擊。
容器安裝:安裝在容器側壁或底部,確保傳感器測量端與介質充分接觸。
礦井巷道:固定在巷道側壁,避免車輛或設備碰撞,同時考慮防潮措施。
三、安裝步驟
1.管道或容器開孔
使用專用開孔工具(如電動開孔機)在管道或容器上開孔,孔徑與傳感器接口尺寸匹配(如G1/2、M20×1.5)。
開孔后清理毛刺和金屬碎屑,防止劃傷傳感器密封面。
2.安裝傳感器主體
螺紋連接:
在傳感器螺紋部位涂抹適量螺紋密封膠(如樂泰577),均勻纏繞2~3圈聚四氟乙烯生料帶。
使用防爆扳手將傳感器垂直擰入管道或容器接口,扭矩控制在廠家推薦值(如50~70N·m)內,避免過緊導致密封失效。
法蘭連接:
將傳感器法蘭與管道法蘭對齊,插入金屬纏繞墊片或聚四氟乙烯墊片。
均勻緊固法蘭螺栓,采用對角交叉擰緊方式,確保密封面受力均勻。
3.電氣接線
防爆接線盒操作:
打開傳感器防爆接線盒,確認內部無潮濕或異物。
使用防靜電手環接地,避免靜電火花。
信號線連接:
根據傳感器輸出類型(如4~20mA、RS485)連接信號線,注意正負極性。
使用防爆電纜接頭(如Ex d型)固定電纜,確保密封性。
接地處理:
若傳感器需單獨接地,使用截面積≥4mm²的銅芯導線連接至接地極,接地電阻≤4Ω。
4.密封與固定
接口密封復查:
檢查傳感器與管道/容器接口處是否泄漏,可通過涂抹肥皂水觀察氣泡或使用壓力測試儀驗證。
傳感器固定:
使用安裝支架將傳感器固定在墻壁或管道上,防止振動導致松動。
礦井等振動環境需加裝減震墊或彈簧支架。
四、安裝后調試與校準
通電測試
接通電源,觀察傳感器輸出信號(如4~20mA)是否穩定,無跳變或異常波動。
使用數字萬用表測量信號值,與標準壓力源(如手操泵+壓力表)對比,確認測量誤差在±0.1%FS以內。
零點與量程校準
零點校準:在無壓力狀態下,通過傳感器調試接口(如HART協議)或手動調零旋鈕將輸出調整至4mA(或0V)。
量程校準:施加滿量程壓力(如10MPa),調整量程電位器使輸出達到20mA(或10V)。
重復零點和量程校準2~3次,直至輸出穩定。
功能驗證
模擬壓力變化(如升壓、降壓),檢查傳感器響應速度(≤2ms)和線性度。
測試報警功能(如過壓報警、斷線報警),確認信號傳輸至控制系統正常。