技术指南 · ATEX 和 IECEx · 液压升降缸
ATEX防爆
液压升降缸
区域分类 · 点火风险 · 认证
在爆炸性环境中使用的液压执行器——例如海上平台甲板上的液压升降缸、化工厂泵房、粮食储存设施或喷漆室——并不会仅仅因为其液压特性就引燃环境中的气体。风险源于液压系统相关的特定点火源：软管受阻或冷却器堵塞产生的高温表面、流体高速流经非导电软管产生的静电，以及部件在负载下失效时金属接触产生的机械火花。ATEX 2014/34/EU 和 IECEx 标准建立了爆炸危险分类框架，用于评估升降缸设备相关的点火源，并选择能够将这些点火源降低或消除到设备运行区域可接受水平的部件。
IECEx
ATEX 2类/3类
升降油缸 · ATEX 防爆区域工程 · 2026 年 7 月
参考资料 · ATEX 防爆区域和设备类别概要
1区（燃气）
Cat 2G
正常运行中可能偶尔出现爆炸性气体环境——升降机油缸及相关液压部件需要配备ATEX 2G类防爆设备。
2区（燃气）
3G 类
正常运行中不太可能出现爆炸性气体环境，但并非完全不可能——可接受3G类设备；大多数海上升降机气瓶装置属于2区。
21区（尘土）
猫 2D
正常运行中可能产生爆炸性粉尘云——例如粮仓、面粉厂、粉末加工场所，这些场所的升降油缸在粉尘区运行。
表面温度
T4 = 最高 135°C
T4温度等级（最高表面温度135°C）是大多数海上和化工厂升降气瓶危险区域应用的标准规范。
第 01 节
ATEX防爆区域和设备类别——框架
ATEX（爆炸性气体）指令 2014/34/EU 根据爆炸性气体出现的频率和持续时间将爆炸性气体环境划分为不同的区域，并据此分配所需的设备类别。系统中的每个组件都必须具有电梯油缸运行所在区域或更高区域的额定值：
0区/20区
储罐、容器或工艺管道内持续或长期存在爆炸性气体环境。需要使用 1G/1D 类设备。0 区通常不是升降油缸的工作区域——任何驱动 0 区容器阀门或舱口的油缸，其外部均位于 1 区。区分容器内部区域和外部工作环境区域对于正确分类至关重要。
1区/21区
正常运行期间，法兰连接处、泵密封区域和气体压缩机房周围（工艺设计中预计会发生少量泄漏）可能偶尔出现爆炸性气体环境。需要使用 2G/2D 类设备。1 区装载臂、起重机和反应器搅拌器上的液压升降缸需要使用 2 类额定组件和耐火流体。
2区/22区
正常运行情况下不太可能出现爆炸性气体环境，但在设备故障时则有可能出现——例如海上平台的开放式甲板区域、装卸区和储罐区等。3G/3D类设备可接受。大多数海上液压升降缸装置在2区运行——这是实践中最常见的ATEX防爆等级，其设计要求比1区宽松，但仍需要正式的ATEX合规文件。
IECEx IECEx 是 ATEX 的国际等效认证，涵盖欧盟以外国家/地区的相同区域分类系统和设备类别。在澳大利亚、中东、印度以及其他采用 IEC 60079 系列标准的市场部署的设备（包括电梯油缸）必须获得 IECEx 认证。ATEX 证书不能自动被认可为 IECEx 证书——产品必须单独进行 IECEx 测试和认证，尽管两者的技术要求非常接近。在咨询危险区域电梯油缸时，请明确说明所需的认证类型（ATEX、IECEx 或两者兼备）。
第 02 节
液压升降缸回路中的点火源
液压回路中的每个潜在点火源都必须根据设备运行区域进行评估。IEC 60079-10-1 定义了 13 个点火源类别——以下四种与包括升降油缸在内的液压系统最为相关：
热的
表面
如果出现以下情况，升降油缸缸体、软管或液压动力单元外壳的外表面可能会达到燃点：(a) 软管受阻导致局部压降，使液压能转化为热能；(b) 液压油冷却器失效，油温升至 80°C 以上，热量传递至所有表面；或 (c) 用矿物油替代耐火液压油，矿物油在高温表面上燃烧。表面温度等级（T1 至 T6，最高温度分别为 450°C 和 85°C）决定了哪些气体环境可被点燃——在石油气体环境中，T4 (135°C) 是最常见的要求。
机械的
火花
如果液压升降缸的缸杆或缸筒在负载下发生结构性损坏，钢制部件高速相互接触或与机器结构接触，摩擦会产生温度超过 1000°C 的火花——远高于所有常见工艺气体的自燃温度。这种情况被视为故障，需要通过定期检查、确保负载的正确规格以及避免对缸杆、端盖或缸筒设计进行任何会降低安全裕度的改动来保证升降缸的结构完整性。
静止的
电
高速矿物油流经非导电软管会产生静电荷——油液如同移动的电介质，将正负电荷分离，而这些电荷无法通过非导电软管壁耗散。如果电荷积累到足够的电压，电路中任何导电接头或阀体处都会发生火花放电。解决方案是在所有危险区域的液压回路中使用导电液压软管（符合EN ISO 6945电气导电标准），并将所有金属部件接地到工厂的接地系统。
液压
油喷雾
高压软管在200巴压力下出现针孔泄漏，会产生表面积巨大的细小油滴雾——实际上就是一种液压气溶胶。粒径小于10微米的矿物液压油气溶胶，在热表面或火花的作用下，比液态液压油更容易被点燃。软管故障导致矿物油喷溅到火源附近，是液压系统最常见的火灾隐患。耐火液压油则完全消除了这种风险——在全压下进行的喷雾测试证实，即使直接点燃，这种液压油也不会持续燃烧。
第 03 节
耐火液体——危险区域强制使用
矿物液压油易燃——其闪点通常为 170–220°C，自燃温度为 300–370°C。在海上设施中，升降油缸附近的软管破裂，导致矿物油泄漏到高温表面或靠近电火花处，极易引发火灾。NFPA 120 和 NORSOK S-001 标准强制要求在危险区域使用耐火液压油。适用于危险区域液压回路的主要耐火液压油类型：
| 流体类型 | 闪点 | 喷雾测试 | 升降油缸密封件 | 最佳应用 |
|---|---|---|---|---|
| HFC水-乙二醇 | 无（水性） | 经过 | EPDM 或 NBR | 火灾风险最低，成本低。会腐蚀锌和镉——注水前请将其从电路中取出。 |
| HFDU多元醇酯 | >300°C | 经过 | EPDM；非NBR | 润滑性最佳，温度范围最广；是海上回路和升降油缸应用的首选。可生物降解。 |
| HFDR磷酸酯 | >240°C | 经过 | 仅含EPDM和PTFE | 用于涡轮润滑和控制系统；钢铁厂和发电厂危险区域的液压回路。 |
批判的： 在经认证的升降机油缸回路中，用矿物油替代耐火油会使整个系统的ATEX认证失效。油液类型是系统点火风险评估的特定要素——更换油液类型需要重新评估，并在重新加注前获得现场防爆文件（EPD）主管部门的批准。
第 04 节
ATEX液压升降回路的组件选择
危险区域的液压升降回路除了液压缸本体外，还包含许多其他部件——每个部件都必须针对该区域进行评估。以下指南涵盖了主要部件：
升降油缸体
升降油缸缸体、活塞杆、端盖和密封件构成一个非电气机械组件。标准钢制升降油缸内填充耐火液体，不存在机械点火源，因此可用于2区。对于1区，则需要符合EN 13463-1标准的正式IHA认证，且油缸必须带有Ex标记。
电动机和水泵
驱动升降油缸的液压动力单元是系统中最为关键的ATEX防爆组件。电机必须具备与所在区域相符的ATEX/IECEx认证——通常情况下，1区为Ex d（防爆外壳），2区为Ex ec（增强型安全）。ATEX电机是整个系统中成本最高、交货周期最长的部件——在规划危险区域项目时，务必首先确定并订购该部件。
电磁阀
危险区域电路中的任何电磁换向阀都属于电气元件，必须通过ATEX认证才能符合该区域的要求。1区标配Ex d防爆电磁线圈；2区标配Ex ec增安型或Ex nA无火花型电磁线圈。电磁阀的ATEX认证必须与区域分类相符——即使电磁阀从未产生电弧，在1区安装2区电磁阀也属于违规行为。
压力传感器和变送器
电路中的压力传感器和变送器必须具备所在区域的ATEX认证。本质安全型（Ex ia）传感器连接到安全区域内的齐纳二极管安全栅或电隔离器是最常用的方法——由于其所有能量都由安全栅限制，而不是由传感器本体周围的防爆外壳限制，因此传感器本身可以设计得紧凑而简单。请确认传感器上的ATEX标记包含适用于安装地点的正确气体类别。
2区防爆组件包括带IHA的升降油缸、ATEX电机、ATEX电磁阀、Ex ia传感器、导电软管、HFDU防爆液以及防爆文件。 海上液压缸 产品系列包括适用于 2 区应用的升降油缸配置，并提供点火危险评估。
第 05 节
文件和认证要求
ATEX 合规性要求提供两个级别的文档：单个组件认证和系统级防爆文档。
组件认证
每个电气元件均需获得ATEX或IECEx认证。 电机、电磁阀、传感器和控制柜均须持有有效的ATEX证书（欧盟）或IECEx证书（国际）。该证书明确规定了防护等级（Ex d、Ex ec、Ex ia等）、设备组别（I类，适用于采矿业；II类，适用于地面工业）、类别（1、2或3）以及气体组别（IIA、IIB、IIC）。请务必确认证书是否有效——如果认证机构在认证后发现不符合项，则ATEX证书可能会过期或被撤销。
MECH IHA
非电气机械设备的点火危险评估。 液压升降缸缸体属于非电气机械装置，无需获得公告机构颁发的ATEX认证，但对于1区安装，必须按照EN 13463-1标准进行点火危险评估（IHA）。IHA评估升降缸在正常运行或可预见的故障情况下是否会产生IEC 60079-10-1标准中列出的13种点火源类型中的任何一种，并确认每种点火源的强度均已控制在目标区域可接受的范围内。
EPD
防爆文件——ATEX 用户指令 1999/92/EC 所要求。 环境产品声明 (EPD) 的职责由现场运营方（而非升降机油缸供应商）承担。EPD 是一份文件，用于识别所有区域、物质、点火控制措施以及每个区域内的所有设备，包括升降机油缸系统。每当向危险区域添加新设备时，包括任何新的升降机油缸安装，都必须更新 EPD。请确认所有信息。 升降油缸 添加到危险区域的部件均需记录在案。升降油缸供应商提供部件文档；现场环境、健康与安全 (EHS) 工程师负责编制和维护环境产品声明 (EPD)。
检查
根据IEC 60079-17进行定期检验。 所有ATEX设备，包括升降机油缸回路，必须按照EPD中规定的周期进行检查。每次计划维护停机时进行目视检查；每年进行一次仔细检查；根据用途，每3-5年进行一次详细检查。任何改动（密封件更换、软管更换、阀门更换）都必须记录并检查是否符合ATEX标准——未经授权的改动如果引入了未经认证的组件，则整个回路的区域合规性将失效。
第 06 节
应用实例——海上和化工厂
以下两个应用实例说明了 ATEX 框架如何在液压升降缸装置中实际应用：
示例 A — 海上平台舱口升降油缸
区： 2 区（开放式甲板区域，异常泄漏时可能来自相邻工艺设备的气体蒸汽）。
升降油缸规格： 80 毫米缸径，600 毫米行程，不锈钢杆和缸筒，适用于海上腐蚀环境，EPDM 密封件，适用于 HFDU 流体，点火危险性评估符合 EN 13463-1（2 区非电气），NORSOK M-001 材料认证。
体液： HFDU多元醇酯，闪点>300°C，通过EN ISO 15029-2喷雾测试，完全可生物降解，符合舷外溢油风险要求。
电机和电磁阀： ATEX Ex ec IIB T4 电机；方向阀上的 ATEX Ex d IIB T4 电磁线圈；Ex ia 压力传感器通过安全区域控制柜中的齐纳二极管隔离栅连接。
示例 B — 化工厂搅拌器升降油缸
区： 区域 1（正常运行中反应釜容器法兰周围存在的可燃溶剂蒸汽）。
升降油缸规格： 100 毫米缸径，400 毫米行程，硬铬杆，FKM 密封件（与 HFDU 兼容），根据 EN 13463-1 进行正式的 ATEX 点火危险评估，确认符合 2G 类要求，铭牌上有 Ex 标记，经公告机构参与获得 CE 标记。
体液： HFDU多元醇酯——耐溶剂、耐火，与化工厂环境和FKM密封件兼容。
电机和电磁阀： ATEX Ex d IIC T4 电机（IIC 涵盖氢气、乙炔以及常见蒸汽）；Ex d IIC T4 电磁阀；Ex ia IIC T4 压力和位置传感器。IIC 等级根据反应器处理的特定溶剂而定。
技术常见问题解答
ATEX 升降油缸相关问题
Q 01
升降机油缸本身需要ATEX认证，还是只有电路中的电气元件才需要？
这是ATEX合规性中最常被误解的方面。电梯油缸体属于非电气机械装置，在2区安装中无需公告机构（第三方测试机构）的认证。对于2区，制造商需提供符合性声明和点火危险评估（IHA），以确认机械点火源已得到控制。对于1区，IHA是强制性的，并且根据所采用的防护方案，可能需要公告机构的参与。电路中的电气元件（电机、电磁阀、传感器、控制面板）则不同：无论在哪个ATEX区域，所有电气元件都需要公告机构的认证。一个常见的错误是，在认证所有电气元件的同时，想当然地认为油缸体无需任何文件即可自动合规——即使是2区，也需要IHA来证明其符合ATEX指令对机械设备的要求。
Q 02
我们的海上升降机油缸目前使用矿物油作为燃料。该区域现已重新划分为2区——需要进行哪些更改？
将现有矿物油回路重新划分为ATEX区域需要进行系统的合规性审查。首先，液压油必须从矿物油更换为耐火型液压油——HFDU多元醇酯是大多数海上和石化应用的首选，并且与回路中使用的EPDM密封件兼容。整个回路必须排空、冲洗并重新加注耐火型液压油。其次，必须出具一份IHA（独立液压分析报告），确认其适用于2区——如果没有IHA，则制造商（或其技术代表，由合格的液压工程师）必须出具一份。第三，回路中的所有电气元件——电机、电磁阀、压力开关、温控器——如果尚未获得ATEX认证，则必须更换为适用于2区的同等ATEX认证元件。第四，必须确认液压软管为导电型并已接地。第五，必须更新现场EPD（环境产品声明），以反映重新划分区域和新设备的状态。从区域重新分类决定做出之日起，符合规定的转换时间通常为 4-8 周，具体取决于 ATEX 电机和电磁阀的设备交货周期。
Q 03
在1区，使用装有耐火液体的标准升降油缸无需任何额外改造即可使用吗？
使用耐火液体可以消除喷雾点燃的风险——这是主要的火灾隐患。然而，仅使用耐火液体并不能确保符合1区标准。对于1区，整个系统（包括机械和电气部分）必须满足2G类要求。除耐火液体外，1区的其他要求还包括：(1) 符合EN 13463-1标准的正式工业危害分析（IHA）；(2) 升降油缸铭牌上的Ex标记；(3) 所有电气元件均需通过2G类认证；(4) 经ATEX认证的泄压阀；(5) 按照IEC 60079-17标准进行定期检查。不具备这些要素的标准工业油缸未经重新认证不得在1区使用。
Q 04
粮仓提升油缸是否适用于 ATEX 21 区（可燃粉尘）应用？与气体区域应用相比，其规格有何不同？
是的——谷物粉尘是一种可燃粉尘，会在21区（筒仓处理设备正常运行时可能产生爆炸性粉尘云）和22区（谷物输送机卸料点周围外部区域在异常情况下可能产生粉尘云）形成爆炸性环境。位于21区内的谷物处理提升油缸需要进行2D类评估。与气体区域应用的主要区别在于：(1) 粉尘爆炸需要密闭空间——筒仓内部风险最高；(2) 谷物粉尘云的燃点为380–430°C，通常比气体区域的温度等级要求宽松；(3) 主要的表面问题是高温油缸表面引燃沉积的粉尘层——粉尘层的燃点可能低至200°C，而谷物粉尘21区应用的最高允许表面温度通常为粉尘层燃点的三分之二，即130–150°C。 （4） 端盖和电气外壳必须达到 IP6X（防尘）等级，适用于 21 区——而不仅仅是 IP5X 等级，因为 IP5X 等级可能适用于室外燃气区域安装的防雨。
ATEX电梯油缸供应
危险区域需要升降油缸吗？
请告知我们区域分类、气体组别、T 等级和流体要求——我们的工程师将准备点火危险评估报告并提供相关信息。 举升缸 ATEX 和 IECEx 合规性文档包。
编辑：Cxm
