1. 什么是防爆电动执行器？

防爆电动执行器是一种用于驱动阀门，并满足特定危险区域防爆要求的电动设备。

它通过电动机和齿轮传动机构将电能转换为机械运动，从而实现阀门的开启、关闭或位置调节。

根据产品设计和控制配置，防爆电动执行器可以实现：

• 开关控制

• 阀门自动化启闭

• 调节控制

• 远程操作

• 阀位反馈

• 与PLC、DCS等工业控制系统集成

需要注意，防爆并不意味着设备可以承受任何爆炸，也不意味着它适用于所有危险环境。

防爆性能取决于具体的防爆保护方式、产品设计、认证范围以及使用条件。执行器必须适用于现场的危险区域划分、气体或粉尘类别、温度要求和安装环境。

2. 防爆电动执行器的工作原理

防爆电动执行器的基本工作原理与普通电动执行器类似，但增加了满足相应防爆要求的设计措施。

典型工作过程如下：

第一步：接收控制信号

执行器接收来自现场控制装置、PLC、DCS或其他控制系统的电气指令。

第二步：驱动电动机

电动机将电能转化为旋转运动。

第三步：通过齿轮机构传递扭矩

齿轮传动机构降低电机转速，并提供驱动阀门所需要的输出扭矩。

第四步：驱动阀门

执行器带动阀杆旋转，使阀门开启、关闭或根据控制要求调整位置。

第五步：反馈阀位和运行状态

根据具体配置，限位开关、位置传感器或其他反馈装置可以向控制系统反馈阀门位置及运行状态。

防爆设计的作用，是在其保护方式和认证所覆盖的条件下，降低设备成为周围爆炸性环境点火源的风险。

3. 防爆电动执行器与普通电动执行器有什么区别？

两者的主要区别并不只是电机或外壳，而是整体防爆设计以及对危险区域的适用性。

普通电动执行器不能仅因为具备较高的防水防尘等级，就直接用于危险区域。

同样，防爆电动执行器也不能仅凭防爆标志就认定适用于所有危险区域，仍然需要核对完整的防爆标识及认证范围。

4. 常见的防爆保护方式

防爆电气设备可以采用不同的保护方式，具体选择取决于设备设计、适用标准以及危险区域分类。

隔爆型 Ex d

隔爆型外壳设计用于承受外壳内部可能发生的爆炸，并通过符合要求的隔爆接合面，防止内部爆炸引燃外部爆炸性环境。

外壳设计、制造、装配及维护必须满足相应标准要求。

增安型 Ex e

增安型通过额外的结构和设计措施，降低设备在规定条件下出现过高温度、电弧或火花等点火风险。

它与隔爆型的保护原理不同，不能相互替代。

本质安全型 Ex i

本质安全型通过限制电路中的电能，使其在规定的保护等级和条件下不会引燃爆炸性环境。

这种方式常用于仪表和控制电路。是否适用于某种执行器或其控制回路，需要根据具体产品设计和认证确定。

重要提示： 以上保护方式并不通用。必须以产品实际防爆标识和证书为准，不能默认一款电动执行器同时具备所有防爆保护方式。

5. 如何理解危险区域划分？

采购防爆电动执行器之前，首先需要明确设备安装区域的危险等级。

对于气体和蒸气环境，基于IEC体系的分类通常包括Zone 0、Zone 1和Zone 2；对于可燃粉尘环境，通常包括Zone 20、Zone 21和Zone 22。

以上是简化说明。实际危险区域划分应由具备相应资质的人员依据适用法规和标准确定。

选型时还需要核对设备保护级别、气体或粉尘组别、温度组别或最高表面温度，以及其他防爆标识要求。

适用于某一种气体组别或危险区域的设备，并不一定适用于要求更高的其他环境。

6. 防爆认证：采购时需要检查什么？

防爆认证是采购防爆电动执行器时的重要因素。

根据销售市场和项目要求，相关认证体系可能包括：

• ATEX： 欧盟针对潜在爆炸性环境用设备的相关法规框架。

• IECEx： 用于爆炸性环境设备的国际认证体系。

• 中国防爆CCC认证： 适用于相关产品及中国监管要求的情形。

• 其他当地认证： 某些国家、地区或项目可能有额外要求。

不同认证体系并不完全相同，不能默认一种认证可以自动替代另一种认证。

审核供应商资料时，建议确认：

1. 证书是否覆盖具体的执行器型号。

2. 防爆保护方式及完整防爆标识。

3. 适用的气体或粉尘组别。

4. 温度组别或最高表面温度。

5. 允许使用的危险区域或设备保护级别。

6. 证书有效性及颁发机构。

7. 是否存在环境温度、安装或维护方面的限制。

8. 电缆引入装置、接线盒、传感器及其他附件是否包含在认证配置内。

供应商仅仅声称产品“具有防爆功能”并不足够。采购方应要求提供实际证书，并确认其适用于准备采购的具体产品配置。

7. 防爆等级与IP防护等级有什么区别？

这是执行器选型中非常常见的误区。

IP防护等级主要描述外壳对人体接近危险部件、固体异物及水侵入的防护能力，具体以相应测试条件为准。

防爆标识则用于说明设备采用的防爆保护方式，以及设备适用的爆炸性环境条件。

例如，IP67和IP68属于IP防护等级，它们本身不能证明执行器具有防爆性能。

根据安装环境，设备可能既需要适当的IP防护等级，也需要有效的防爆认证。

对于户外或沿海环境，还应考虑耐腐蚀性、环境温度、湿度、电缆引入装置以及外部附件的适用性。

8. 如何选择合适的防爆电动执行器？

正确选型需要同时满足阀门运行要求和危险区域的防爆要求。

8.1 确认阀门类型

首先确认执行器需要驱动哪种阀门，例如：

• 球阀

• 蝶阀

• 旋塞阀

• 风门或其他四分之一回转设备

• 在具备适用执行器设计时使用的多回转阀门

阀门类型决定了所需的输出运动形式、扭矩或推力以及安装接口。

8.2 计算所需扭矩

对于四分之一回转阀门，应向制造商获取扭矩数据，并根据需要考虑破断、运行、开启及关闭扭矩。

扭矩需求通常与以下因素有关：

• 阀门尺寸及结构

• 压差

• 阀座材料

• 介质

• 工作温度

• 启闭频率

• 阀门状态及使用寿命要求

不要仅根据阀门口径选择执行器。

8.3 确认电源和控制要求

需要明确现场电源及控制方式，例如：

• 产品支持的交流或直流电源

• 开关型控制

• 调节型控制

• 现场或远程控制

• 所需反馈信号

• PLC或DCS系统集成要求

相关电气元件及控制附件也必须满足危险区域的适用要求。

8.4 核对危险区域要求

向供应商提供以下信息：

• 危险区域或分区等级

• 气体或粉尘分类

• 所需设备保护级别

• 温度组别或最高表面温度要求

• 适用的认证体系

• 环境温度

• 安装环境

供应商应在确认配置之前，核对拟选型号是否符合这些要求。

8.5 考虑运行频率和使用条件

频繁运行可能影响电机温升、齿轮磨损以及整体使用寿命。

需要检查执行器的工作制、允许操作频率、输出扭矩和热保护功能。

对于潮湿或腐蚀性环境，还应将外壳、表面处理、紧固件、电缆引入装置以及外部附件作为完整系统进行评估。

9. 防爆电动执行器的典型应用

防爆电动执行器常用于需要自动控制阀门、且安装区域存在防爆要求的工业场景。

石油与天然气

可用于燃料输送、管道截断、储存设施及相关工艺系统，但必须满足具体区域的危险等级要求。

化工与石化

可用于自动控制输送易燃溶剂、工艺气体及其他危险介质的阀门。

除了防爆认证，材料兼容性同样重要。

炼油厂

在符合危险区域要求的工艺管线、储存区域及公用工程系统中，可以使用自动化阀门控制方案。

制药与工业溶剂系统

某些涉及溶剂处理的区域可能需要防爆设备，具体要求应根据工厂的风险评估和区域分类确定。

其他工业环境

还可能用于涂料、燃料处理及部分粉尘处理场所。可燃粉尘环境必须使用适用于相应粉尘危险分类的设备。

需要注意，并非这些行业中的所有区域都属于危险区域，最终要求取决于现场分类和工艺条件。

10. 采购防爆电动执行器时常见的错误

错误1：只看IP等级

较高的IP等级不能证明设备满足防爆要求。

错误2：只看证书标志

必须核对具体型号、防爆标识、温度要求以及证书适用范围。

错误3：忽略气体或粉尘组别

不同危险物质的点火特性不同，设备必须适用于对应的危险环境。

错误4：仅根据阀门口径选择扭矩

执行器扭矩需要根据阀门结构和实际运行条件确定。

错误5：忽略附件

电缆接头、接线盒、阀位反馈装置及其他附件都可能影响整个安装系统的合规性。

错误6：认为所有防爆执行器都适用于户外

防风雨、耐腐蚀、环境温度和IP防护等级都需要单独确认。

11. 为什么需要完整的阀门自动化解决方案？

电动执行器只是自动化阀门系统中的一个部件。系统能否可靠运行，取决于执行器、阀门、安装部件、控制系统以及现场环境之间的匹配。

完整的解决方案应考虑：

• 阀门类型和口径

• 所需扭矩

• 执行器输出和工作制

• 电源和控制信号

• 危险区域认证

• 环境防护

• 安装尺寸和连接接口

• 检验、维护和服务要求

KINKO提供工业阀门及执行器解决方案，产品范围包括电动执行器、气动执行器、球阀和蝶阀等，可根据项目的运行工况和自动化要求评估合适的产品配置。

对于危险区域应用，采购前必须确认具体执行器型号及完整配置是否具备项目要求的有效防爆认证。不能默认普通电动执行器或仅具有IP防护等级的产品自动满足防爆要求。

12. 常见问题 FAQ

防爆电动执行器的主要作用是什么？

它用于自动驱动阀门，同时满足特定危险区域的防爆要求。

普通电动执行器可以用于爆炸性环境吗？

只有在确认其符合对应危险区域的适用要求后，才能用于相关环境。不能默认普通电动执行器适用于危险区域。

IP68等于防爆吗？

不等于。IP68属于防护等级，主要涉及规定条件下的防尘防水性能。防爆需要独立的防爆设计以及相应的认证或批准。

ATEX和IECEx是一样的吗？

不是。它们属于不同的体系。具体需要哪一种认证，应根据目标市场、当地法规和项目要求确定。

防爆电动执行器可以驱动球阀和蝶阀吗？

可以，但必须确认执行器的输出运动形式、扭矩、安装接口、控制配置以及危险区域认证适用于相应阀门和现场环境。

询价时需要提供哪些信息？

建议提供阀门类型和口径、所需扭矩、介质、压力、温度、电源、控制方式、危险区域分类、认证要求及安装环境，以便供应商推荐合适的产品配置。

总结

防爆电动执行器并不是简单地在普通电动执行器外部增加一个更坚固的外壳。它需要针对特定防爆保护方式进行设计，并满足规定危险环境下的使用要求。

选型时，采购方应重点确认阀门扭矩、电源、控制方式、危险区域分类、气体或粉尘组别、温度要求、认证以及环境条件。

核心原则是：执行器要与阀门匹配，经过验证的防爆规格也必须与实际危险区域匹配。

在采购前确认这些要求，有助于提高设备兼容性、支持安全运行，并降低因选型错误造成的成本风险。