ABB新款防爆粉尘监测仪背后的Zone 22逻辑

7.5 mg/m³能测到什么程度？

7.5 毫克每立方米。

ABB 9 月 17 日发布 PFM 20 Ex 粉尘监测仪，新闻稿第一段就是这个数，紧挨着的是 ATEX Zone 22。

两条并排，很容易被读成“能在防爆区报粉尘爆炸的高灵敏度仪表”。它们各管一件事。

01  7.5 mg/m³ 是给排放限值配的量程

Envirotec 的报道措辞更准：最低认证量程 0–7.5 mg/m³。这是排放监测圈的说法。欧洲烟气在线监测走 EN 15267 的 QAL1 认证，EN 15267-3 规定，用于垃圾焚烧时最低认证量程不超过日均排放限值的 1.5 倍，其他场合不超过 2.5 倍。

倒过来算，0–7.5 mg/m³ 能覆盖的最严日均限值，焚烧是 5 mg/m³，其他场合是 3 mg/m³。

现行限值里，欧盟 IED 焚烧厂颗粒物日均 10 mg/m³，GB 18485-2014 的 24 小时均值 20 mg/m³。欧盟 2019 年焚烧 BAT 结论则把日均 BAT-AEL 压到了 2–5 mg/Nm³。

※ ABB 把量程做到 7.5，对准的是 BAT-AEL 这一档，现行限值用不着这么低的量程。

新闻稿没写这个量程按哪个体系认证，上面的反推以 EN 15267 路线为前提。PFM 20 家族的本行，Envirotec 列得清楚：燃烧和焚烧厂排放监测、除尘器滤袋监测和泄漏检测。

0–7.5 mg/m³ 的量程，对应的是日均 5 mg/m³ 的排放限值

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02  离粉尘爆炸下限，它差了 4000 倍

你可能以为，粉尘仪装进防爆区，就是粉尘版的可燃气体探测器。其实不是。

可燃气体探测器盯的是爆炸下限。GB/T 50493-2019 要求一级报警设定值不高于 25% LEL，量程按 0–100% LEL 设计。

粉尘的爆炸下限叫最低可爆浓度 MEC。Eckhoff 给出的常见范围是 30–125 g/m³。美国 CSB 调查 Didion 玉米加工厂爆炸时做过测试，五个玉米粉尘样品的 MEC 都在 60–80 g/m³ 之间。

拿 30 g/m³ 这个下沿算，7.5 mg/m³ 只有它的 1/4000。照搬气体的 25% LEL 思路，粉尘一级报警该设在 7.5 g/m³，是 PFM 20 Ex 量程上限的 1000 倍。

图1  排放监测区间与粉尘爆炸下限的浓度对照（对数刻度）

粉尘云浓到 MEC 是什么样子？Eckhoff 书里有个参照：2 米厚的这种粉尘云，能把对面一只 25 W 灯泡整个挡住。

这个浓度，不需要仪表去发现。

所以粉尘分区真正盯的，是设备内部，以及电机外壳、电缆桥架、钢梁上的积尘。

按 25% LEL 的思路，粉尘一级报警要设在 7.5 g/m³，是这台表量程上限的 1000 倍

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03  除尘器净气侧能划 22 区，前提是滤袋不破

IEC 60079-10-2 的粉尘分区和气体分区一一对应。20 区，可燃粉尘云连续、长期或频繁出现；21 区，正常运行时偶尔出现；22 区，正常运行时不太会出现，即使出现也只持续很短时间。

把这三句套到一台袋式除尘器上。脏气侧粉尘一直在飞，落在 20 区或 21 区。净气侧在滤袋完好时几乎没有粉尘；滤袋破了，粉尘才短时穿过来，直到停机换袋。这个工况几乎是照着 22 区的定义写的。

※ PFM 20 Ex 拿 Zone 22 认证，放在除尘器出口烟道或净气室上最顺理成章。新闻稿没交代探头和电子单元各自允许装在哪个区，选型时要翻防爆证书的附表，一个“Zone 22”不够用。

这里藏着一个闭环。22 区成立，靠的是粉尘“只短时出现”；而判断滤袋有没有破、破了多久的，正是这台粉尘仪。

※ 净气侧读数长期抬高却没人处理，这张分区图的依据就已经失效。

报警接进 DCS 后，谁响应、多少分钟内停机换袋，应当写进分区报告的假设条件。

顺带一句。国内这类表多归环保口，报表写“颗粒物”；安全口的分区图写“可燃性粉尘”。同一段烟道两套名词，开 HAZOP 前常得先对词。

22 区的前提是粉尘只短时出现，而证明它只短时出现的，正是这台粉尘仪

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04  粉尘分区比气体多管一样东西：积尘层

气体泄漏后会扩散，被通风稀释。粉尘会落下来，在电机外壳和桥架上一层层地积。IEC 60079-10-2 把粉尘层当作释放源对待：一次小的爆燃或一阵气流把积尘扬起来，就成了二次爆炸的燃料。清扫频次因此直接进入分区判断，同一个料仓顶层，积尘清得勤和放任不管，分出来的区不一样。

积尘层还改写了表面温度的算法。IEC 60079-14 给了两条限值：对粉尘云，设备最高表面温度不超过云状最低点燃温度 T_CL 的 2/3；对 5 mm 以内的粉尘层，不超过 5 mm 层最低点燃温度 T_5mm 减 75 K。两者取小。

设一种粉尘 T_CL 为 420 °C、T_5mm 为 300 °C。云状限值 280 °C，层状限值 225 °C。

卡住选型的是积尘层。

图2  粉尘云与粉尘层两条表面温度限值的计算示例

粉尘设备的铭牌因此不标 T1–T6 组别，而是直接标最高表面温度，比如 T135 °C，用户拿它去和自家粉尘的两个点燃温度比。

▍气体与粉尘，逐项对照

在 22 区用于 IIIC 导电粉尘时，外壳要做到 IP6X；IIIB 非导电粉尘，IP5X 即可。粉尘归哪一级，先要拿到电阻率数据。

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05  国标已跟上 IEC，ATEX 证书还进不了国内现场

图3  爆炸性环境相关 IEC/ISO 标准与国标对应关系

GB/T 3836.35-2021 修改采用 IEC 60079-10-2:2015，2022 年 5 月 1 日实施，全部代替 GB/T 12476.3-2017。粉尘这一套从 GB 12476 系列整体并入了 GB/T 3836，老图纸改扩建时要换引用。

选型安装这一层有落差。GB/T 3836.15-2017 采用的仍是 IEC 60079-14:2007。※ 国外供货商按新版 IEC 60079-14 写的选型说明，放到国内项目上条款号对不上，技术评标时要逐条对照。

石化装置里，聚乙烯、聚丙烯的粉料脱气仓和 PTA 料仓都在粉尘区。聚烯烃粉料带着残留烃类，属于气体和粉尘同时存在的杂混物，GB/T 3836.35-2021 附录 A 专门给了杂混物的补充指南。这类位置上的仪表，防爆标志要同时覆盖气体和粉尘两段。

最后是认证。ATEX 是欧盟指令下的合格评定，Zone 22 对应 3D 类设备。防爆电气产品纳入国内 CCC 强制认证之后，只持 ATEX 证书的粉尘仪，不能直接装进国内的 22 区。

※ PFM 20 Ex 要进国内焚烧厂和粉体装置，CCC 这一步绕不开，发布稿里没有提。

一张 ATEX Zone 22 证书，进不了国内的 22 区

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看防爆粉尘仪的参数，先分清哪个数字是给环保验收看的，哪个是给防爆审查看的。

▍聊一聊

你们装置袋式除尘器的净气侧，分区图上划的是 22 区还是非危险区？依据的是 GB/T 12476.3 还是 GB/T 3836.35？

▽ 参考资料（9 项）

[1] Instrumentation Monthly, ABB launches dust monitoring solution for hazardous environments, 2026-09, instrumentation.co.uk/abb-launches-dust-monitoring/

[2] Envirotec, New dust monitor targets hazardous industrial environments, 2026-09-16

[3] ENGtechnica, ABB Launches PFM 20 Ex Dust Monitor, 2026-09-17

[4] UK Environment Agency, M20 CEMS quality assurance

[5] Irish EPA, AG3 guidance on EN 14181, 2021

[6] U.S. CSB, Didion Appendix G dust explosibility report

[7] Eckhoff, Dust Explosions in the Process Industries, 2003（转引）

[8] 全国标准信息公共服务平台，GB/T 3836.35-2021 条目

[9] IEC 60079-14；GB/T 3836.15-2017；GB/T 50493-2019；GB 18485-2014