防爆氢气在线监测分析仪

您提到的“防爆氢气在线监测分析仪”是一个非常重要且专业的概念。它指的是那些不仅能够实时、在线监测氢气浓度，其本身的设计和制造还符合防爆标准，可以被安全地安装在易燃易爆危险区域的仪器。

下面为您全面解析这种分析仪。

一、 核心定义：什么是“防爆”？

“防爆”并非指仪器能抵抗外部爆炸，而是指其内部结构经过特殊设计，能防止自身成为点火源，从而避免引燃周围的可燃性气体（如氢气）混合物。

关键标准：在中国，遵循 GB/T 3836 系列标准（等同于国际 IEC 60079 系列）。仪器必须有国家认可的防爆认证，如 Ex 标志。

二、 主要防爆型式

对于氢气在线监测分析仪，常见的防爆型式有：

1. 隔爆型

◦ 原理： 将可能产生电火花的电路和元件封装在一个坚固的外壳内。即使内部发生爆炸，外壳也能承受爆炸压力，并防止火焰传播到壳外，从而不会引燃外部环境。

◦ 标志： Ex d

◦ 特点： 外壳沉重、坚固。常用于分析仪主机、变送器。

2. 本质安全型

◦ 原理： 从电路设计入手，限制电路中的能量（电压、电流），使其在任何故障状态下产生的电火花或热效应都不足以引燃可燃气体。

◦ 标志： Ex i

◦ 特点： 安全性高，可用于0区（危险区域）。通常用于传感器探头或整个低功耗仪器。

3. 正压型

◦ 原理： 在分析仪机柜内持续充入保护性气体（如洁净空气或惰性气体），使内部压力高于外部，防止可燃气体进入。

◦ 标志： Ex p

◦ 特点： 常用于将非防爆的复杂分析仪（如气相色谱）整体保护起来，安装在危险区域。

一台分析仪可能同时采用多种防爆型式， 例如，传感器是本质安全型（Ex i），而变送器是隔爆型（Ex d）。

三、 工作原理与技术选择

在满足防爆要求的前提下，分析仪可以采用不同的测量原理，以适应不同的应用场景：

测量原理 防爆实现方式 典型应用场景 特点

催化燃烧 通常为隔爆型（Ex d） 防爆区域可燃气体监测，测量爆炸下限（%LEL）。 优点： 对可燃气体响应线性好，成本较低。
缺点： 需氧气，催化剂易中毒。

电化学 通常为本质安全型（Ex ia/ib） 防爆区域氢气泄漏监测，测量ppm级或低浓度百分比。 优点： 灵敏度高，功耗低，适合电池供电的便携或固定式监测。
缺点： 传感器寿命有限。

激光（TDLAS） 隔爆型（Ex d）或正压型（Ex p） 高危险性区域的高精度纯度或微量泄漏监测。 优点： 高精度、高选择性、响应快、无需采样预处理。
缺点： 成本较高。

热导 隔爆型（Ex d）或正压型（Ex p） 防爆区域内工艺流程气中高浓度氢气纯度监测。 优点： 稳定、耐用，适合过程控制。
缺点： 受背景气体影响。

四、 核心应用场景

防爆氢气在线监测分析仪是以下领域的安全卫士：

1. 石油化工与化学工业：

◦ 位置： 加氢反应器、重整装置、炼厂气柜、氢气压缩机房、管廊。

◦ 目的： 监测生产、使用和输送氢气环节的泄漏，防止火灾爆炸事故。

2. 氢能产业链：

◦ 制氢厂： 电解槽厂房、氢气纯化及压缩区域。

◦ 加氢站： 储氢区、压缩机罩、加氢机内部及顶棚。

◦ 用途： 全天候在线监测可能发生的氢气泄漏，保障站区安全。

3. 电力行业：

◦ 位置： 氢冷发电机的氢气系统周围（如阀门、法兰密集处）。

◦ 目的： 尽管氢气纯度很高，但一旦发生泄漏，与空气混合就有爆炸风险，需进行环境监测。

4. 半导体与冶金工业：

◦ 位置： 使用氢气作为保护气或还原气的工艺车间。

◦ 目的： 监测工作环境中的氢气浓度，确保人员安全。

五、 选型与安装关键点

1. 确定危险区域等级： 明确安装区域属于0区、1区还是2区，据此选择对应防爆等级的仪器（如0区必须选用Ex ia等级）。

2. 明确监测目标： 是测泄漏（ppm/%LEL）还是测工艺纯度（百分比浓度）？这决定了原理的选择。

3. 认证齐全： 确保仪器具备有效的防爆合格证和消防产品型式认可证书（如适用）。

4. 正确安装： 必须由专业人员进行安装、接线和接地，严格遵守防爆规范。例如，传感器应安装在泄漏源的上风向或氢气易积聚的高点。

5. 定期检定/校准： 根据国家规程（如JJG 693-2011《可燃气体检测报警器检定规程》）进行定期检定，确保其报警功能准确有效。

总结：防爆氢气在线监测分析仪是工业安全的生命线之一。它将高精度的气体检测技术与本质安全的防爆设计相结合，为在易燃易爆环境中实现安全生产提供了至关重要的保障。 在选择时，务必综合考虑防爆等级、测量原理和应用需求。

相关推荐：

氢气在线监测分析仪

激光氢气在线监测分析仪