ATEX 防爆高压清洗机指南：区域划分与 Ex 标志

工厂维护团队经常需要在换热器、装卸区和工艺车间地面等场所进行清洗，而在这些地方，一个火花就可能引燃爆炸性环境。标准电动清洗机带有四个引燃源：电机、控制箱内的接触器、软管和喷杆上的静电，以及高温表面。因此，防爆高压清洗机并不是换了一块铭牌的普通设备，而是一种危险区域清洗设备，其电机、控制系统、接地和材料都经过专门设计和认证，确保设备本身不会成为引燃源。本文将说明区域划分方法、如何逐项解读 ATEX 的 Ex 标志、设备在物理结构上有哪些变化、应索取哪些文件，以及如何针对特定现场选型富森 FAE-EX、FBE-EX、FCE-EX 或 FDE-EX 机型。

爆炸性环境是如何形成的

发生爆炸需要三个条件：可燃物质与空气按适当比例混合、氧气，以及具有足够能量的引燃源。区域划分针对前两项；防爆设备针对第三项。

对清洗设备而言，可燃物质分为两大类：

• 气体和蒸气，如甲烷、丙烷、汽油蒸气、氢气和溶剂蒸气。每种物质都有其爆炸极限：汽油蒸气在空气中的体积浓度约为 1.4% 至 7.6%，氢气约为 4% 至 75%。
• 可燃性粉尘，如谷物、面粉、糖、煤粉、铝粉和多种塑料粉末。粉尘云浓度超过每立方米几十克即具有爆炸性，而沉积的粉尘层可能在粉尘云形成之前就在高温表面上阴燃。

各类物质的引燃能量差异极大：氢气和乙炔约 0.02 mJ 即可引燃，低于指尖静电放电的能量，而丙烷需要约 0.25 mJ。这正是气体分组存在的原因。高温表面是另一类独立的危险：每种物质都有自燃温度，一个温度为 160°C 的电机外壳无需任何火花就能引燃二硫化碳（自燃温度约 90°C）。温度组别正是为此设立的。

区域划分：危险存在于何处、出现频率如何

根据 ATEX 工作场所指令（1999/92/EC）和 IEC 60079-10，现场运营方按照爆炸性环境出现的可能性及其持续时间，将区域划分为不同的 Zone（区）。设备指令（2014/34/EU）则规定了每个区域允许使用的设备类别。运营方自己的危险区域划分图是具有约束力的文件。

额定为 Category 2（Zone 1 或 21）的清洗机也可以在 Zone 2 或 22 中使用，但绝不能用于 Zone 0 或 20。实际上几乎没有高压清洗机获得 Zone 0 认证；如果作业需要清洗 Zone 0 空间内部，设备应留在外部的 Zone 1 或 Zone 2 区域，只有软管、喷杆和非电气工具进入其中。

气体与粉尘并存的现场

炼油厂属于气体场所，粮食码头属于粉尘场所，而许多设施两者兼有：例如带粉体处理的化工厂，或同时存在溶剂蒸气和颜料粉尘的涂装车间。用于此类现场的设备必须同时带有 G（气体）和 D（粉尘）标志，富森防爆系列即是如此。

逐项解读 Ex 标志

Ex 标志是铭牌上信息密度最高的一行。富森防爆清洗机带有以下标志，逐项解读如下：

II 2G Ex db mb ib px IIC T4 Gb, II 2D Ex tb pD IIIC T130°C Db

设备组别：II

I 类是用于井下的矿用设备。II 类涵盖其他所有场合：地面工业、炼油厂、化工厂、船厂、食品和粮食设施。

类别：2G 和 2D

Category 2 表示高保护等级，适用于 Zone 1（G，气体）和 Zone 21（D，粉尘），并可延伸用于 Zone 2 和 22。以逗号分隔的两段分别是气体认证和粉尘认证。Zone 0/20 需要 Category 1；Category 3 仅能满足 Zone 2/22 的要求。

防爆型式：db、mb、ib、px、tb、pD

“Ex” 之后的字母说明设备各部分是通过何种方式避免成为引燃源的。一台清洗机在不同的部件上采用多种防爆型式，标志中会全部列出。后缀（a、b 或 c）是保护等级：”b” 对应 EPL Gb/Db，即 Zone 1/21。

• db – 隔爆外壳。外壳能够承受内部爆炸且不会将其传播至外部，因为接合面的隔爆间隙足够长且足够窄，能将逸出气体冷却至引燃温度以下。Ex d 电机和主控制箱是典型示例；其接合面绝不能涂漆、损伤或使用非原装紧固件。
• mb – 浇封型。元件用树脂浇封，使电弧、火花或高温表面无法接触到外部环境。用于传感器、电磁阀和热保护装置。
• ib – 本质安全型。电路经过设计，即使在规定的故障条件下，其可用能量（电压、电流、储能）也低到不足以引燃气体。用于压力开关、传感器和扳机电路。”ib” 允许一个故障；”ia” 则允许两个故障。
• px – 正压外壳。外壳内通入洁净空气或惰性气体，保持高于环境的压力，使爆炸性环境无法进入。”px” 要求配备监控装置，在正压丧失时切断电源。
• tb – 外壳保护型（粉尘）。相当于粉尘环境下的隔爆思路：外壳密封性足够高（通常为 IP6X），可燃性粉尘无法进入，同时限制表面温度，使外壳表面的粉尘层不会被引燃。
• pD – 粉尘正压型。与 px 相同的正压原理，应用于粉尘环境。

气体组别 IIC 与粉尘组别 IIIC

气体组别按引燃难易程度以及火焰穿过间隙的难易程度对气体进行分级。IIA 涵盖丙烷和大多数烃类，IIB 涵盖乙烯，IIC 涵盖氢气和乙炔，是最难隔离的一组。IIC 设备的认证覆盖其以下所有组别。粉尘方面，IIIA 为可燃性飞絮，IIIB 为谷物、面粉等非导电性粉尘，IIIC 为铝粉、煤粉等导电性粉尘；IIIC 覆盖全部三组。IIC/IIIC 设备的使用场所不受组别限制，对于在不同现场之间流动作业的承包商来说是一项实实在在的优势。

温度组别：T4 和 T130°C

温度组别是设备可能达到的最高表面温度，必须低于现场气体的自燃温度：T1 450°C、T2 300°C、T3 200°C、T4 135°C、T5 100°C、T6 85°C。T4 覆盖汽油、柴油、大多数溶剂和氢气；少数物质（如二硫化碳）需要 T5 或 T6。对于粉尘，标志给出的是实际最高表面温度，此处为 130°C，现场工程师需将其与粉尘云和沉积粉尘层的引燃温度进行比较，并按标准规定留出安全裕度。

设备保护等级：Gb 和 Db

EPL 是 IEC 体系中与 ATEX 类别对应的概念：Gb 表示气体、高保护等级、Zone 1；Db 表示粉尘、高保护等级、Zone 21。Ga/Da 对应 Zone 0/20，Gc/Dc 对应 Zone 2/22。

设备本身有哪些实际变化

防爆清洗机与标准机型共用泵和液压回路，但每一个潜在引燃源都经过重新设计。了解这些差异有助于采购人员判断供应商的说法是否可信。

• Ex d 电机。隔爆型电机，采用铸造外壳、机加工隔爆面和经认证的接线盒。电机经过降额处理，使表面温度保持在 T4 范围内，并在本质安全控制回路上配有热敏传感器。在 15 kW 级设备上，防爆电机的重量可比标准电机高出 40% 至 60%。
• 防爆控制箱。启动器、过载保护和接触器安装在隔爆或正压箱体内；操作控制元件采用本质安全型或机械式，电缆只能通过经认证的格兰头引入。
• 静电接地。300 bar 的水射流会产生电荷，而橡胶软管使喷杆与机架之间相互绝缘。因此设备设有专用接地点用于连接跨接线，并配备导电高压软管、导电喷杆和喷枪，以及非绝缘车轮。从喷嘴到接地点的导通性应在调试时以及每次更换软管后进行验证。
• 无火花机械部件。风扇叶片、防护罩以及可能相互撞击的部件采用黄铜、青铜或合适牌号的不锈钢制造，在可能与锈蚀钢材发生铝热反应的部位避免使用铝材。
• 表面温度管理。泵头和调压阀（卸荷阀）在旁通状态下会升温，因此通过经认证的定时器或水温监测来限制自动停机前的旁通时间。

采购方应索取的文件

产品资料上的 “ATEX” 字样在没有证明文件的情况下毫无意义；Category 2 设备不能自我声明符合性。订购前请索取以下文件：

1. 欧盟型式检验证书，由公告机构针对整机（而非仅针对电机）签发。证书载明制造商、产品型号、完整的 Ex 标志以及任何特殊使用条件（证书编号后带 “X”）。由经认证的部件组装而成但从未作为整体接受检验的设备，不是经认证的 Category 2 设备。
2. 公告机构识别编号，标示在 CE 标志旁，可在欧盟 NANDO 数据库中查验。
3. 欧盟符合性声明，列明指令 2014/34/EU、所采用的协调标准（EN IEC 60079 系列、EN 1127-1）以及其他适用指令。
4. 生产质量保证通知书，确认批量生产的产品与受检型式一致。
5. 操作和维护手册，包含检查计划、经认证的备件清单和接地程序。

富森已于 2025 年为其防爆清洗机系列取得欧盟型式检验证书，并随每台设备提供证书和符合性声明。

富森防爆系列：从 FAE-EX 到 FDE-EX

四个防爆系列与标准电动产品线一一对应，并与之共用喷嘴和泵备件。四个系列均带有 II 2G/2D IIC/IIIC T4 标志。

型号中先标流量、后标压力：FBE-EX 21/25 在 250 bar 下输出 21 L/min，FDE-EX 15/100 在 1000 bar 下输出 15 L/min。液压功率约等于 bar × L/min ÷ 600，因此 FCE-EX 22/50 传递给水的功率约为 18 kW，计入泵效率后需要约 22 kW 的电机。承担该工况的防爆电机比标准电机更大更重，会影响现场的占地面积和吊装能力要求。

必须使用 ATEX 高压清洗机的应用场合

炼油厂和石化厂

换热器、管廊和围堰的停车检修清洗在工艺设备周围的 Zone 1 和 Zone 2 区域内进行，未经认证的电动清洗机不允许进入。由于加氢装置十分常见，气体组别 IIC 尤为重要。

油罐区和燃油码头

储罐外部、围堰地面和装车栈桥通常属于 Zone 2，排气口周围有局部 Zone 1。250 至 350 bar 的 FBE-EX 可以处理燃油污渍和涂装前预处理。

海上平台和 FPSO

几乎整个工艺甲板都属于分类区域。承包商需要一台结构紧凑、带经认证接地系统、通常采用不锈钢机架的防爆清洗机。500 bar 的 FCE-EX 适合甲板钢材的涂装前预处理。

涂装车间、粮食筒仓及其他粉尘场所

喷漆房和溶剂库在运行期间属于 Zone 1；经认证的清洗机可以在不隔离该区域的情况下清洗喷房格栅和污泥输送机。粮食筒仓、面粉厂、制糖厂和饲料厂属于 Zone 21 和 Zone 22 粉尘场所。此时起决定作用的是标志中的粉尘部分，即 II 2D Ex tb pD IIIC T130°C Db，130°C 的表面温度上限必须与物料的粉尘层引燃温度进行比较。湿式清洗扬起的粉尘也远少于清扫或压缩空气吹扫。

防爆高压清洗机选型清单

以下每一项都对应着设备曾被拒绝进入现场的一个原因。

1. 根据现场区域划分图说明所在区域（Zone 1、2、21 或 22），如有任何在 Zone 1/21 使用的可能，确认设备为 Category 2（Gb/Db）。
2. 说明气体组别；如可能存在氢气或乙炔，或设备需在不同现场之间转移，应指定 IIC。
3. 说明所需温度组别（T4 覆盖大多数物质），粉尘场所还应说明允许的最高表面温度。
4. 要求提供由指定公告机构签发的整机欧盟型式检验证书，以及生产质量保证通知书。
5. 要求配备接地点、导电软管和喷杆，并在交付时提供导通性测试记录。
6. 根据清洗任务确定压力和流量；200 bar 的 FAE-EX 18/20 足以胜任冲洗作业，且比 FDE-EX 轻便得多。
7. 说明供电电压和材料要求，并确认经认证备件的长期供应能力。

如需针对具体现场的推荐方案，请通过联系页面将区域划分、现场存在的物质和清洗任务发送给富森工程团队。