防爆認證壓力錶完全指南:Ex d / Ex e 等級怎麼選才不會被罰款停工
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防爆認證壓力錶完全指南:Ex d / Ex e 等級怎麼選才不會被罰款停工
同一個爆炸性氣體環境,為什麼有些工廠用 Ex d、有些用 Ex e、有些只需要 Ex nA?選錯防爆等級不只是多花錢的問題——依台灣「機械設備器具安全標準」第 110、111 條與「職業安全衛生設施規則」第 177 條之 2 規定,危險區域內使用的電氣機械、器具或設備必須符合中央主管機關指定之國家標準(CNS 3376 系列)或國際標準(IEC 60079 系列),否則設備根本不能合法運出廠場、輸入或設置。本文整理六大高風險場域的選型邏輯、成本結構與法規依據,幫助安全主管在稽核前就把問題解決。
資料來源:勞動部職業安全衛生署《事業單位爆炸性危險區域之防爆電氣設備設置作業指引》(113年1月26日勞職安4字第1131400063號函)、全國法規資料庫「機械設備器具安全標準」。
本文目錄
- 為什麼防爆等級選錯,整條生產線都不能用?
- Ex d、Ex e、Ex nA 到底差在哪裡——原理與成本全解析
- 場景一:油氣開採高壓氣井(0–400 bar,Ex d,極端環境)
- 場景二:煤礦瓦斯抽取系統(0–5 bar 低壓,Ex d 必須)
- 場景三:化工反應釜易爆氣環境(Ex e 強化安全,隔膜必須 Ex 級)
- 場景四:LPG 加氣站高壓機房(0–60 bar,Ex d,固定安裝)
- 場景五:可燃粉塵環境-麵粉廠/煤粉廠(Ex nA 標準,低壓監測)
- 場景六:鋰電池製造易燃有機溶劑區(Ex d +無磁性設計)
- 不同防爆等級的成本差異表(市場上少有人公開講清楚)
- 稽核checklist與常見罰則
- 常見問答 FAQ(20題)
一、為什麼防爆等級選錯,整條生產線都不能用?
在台灣,爆炸性氣體環境的電氣設備選用並不是工廠自己「比較安全一點」就好,而是有明確的法律強制力。依「機械設備器具安全標準」第 110 條及第 111 條規定,用於氣體類之防爆電氣設備,應符合國家標準 CNS 3376 系列、國際標準 IEC 60079 系列等規定;若兩者標準不一致,則以 IEC 60079 系列規定為準。這意味著無論工廠採購的壓力錶來自哪個國家、哪個品牌,最終都必須回到同一套國際公認的耐壓防爆(Ex d)、增加安全型(Ex e)、本質安全(Ex i)、非火花型(Ex n)等保護型式分類上接受檢驗。
更關鍵的是時間點規定:凡是國內產製運出廠場或國外輸入時間在 104 年 1 月 1 日以後的防爆電氣機械、器具或設備,依「職業安全衛生法」第 7 條及附屬法規,必須先確認符合指定之安全標準、完成資訊申報網站登錄並取得登錄完成通知書,且本體上要張貼安全標示,才能合法運出廠場、輸入、租賃、供應或設置。換句話說,沒有完成登錄與標示的防爆壓力錶,即使性能再好,法律上也不能進廠安裝——這正是「核心場景」中提到的「無 Ex 認證=整個設備線無法投入使用」的真正法源。
從風險面來看,事業單位應依危險區域劃分結果,參考國家標準 CNS 3376-14 或國際標準 IEC 60079-14 等規定,選用適當保護型式、設備群組、溫度等級、設備保護位準(EPL)及周遭環境溫度範圍之防爆電氣設備,且該設備應於「機械設備器具安全資訊網」完成申報登錄,並張貼安全標示。這套流程適用所有會接觸爆炸性氣體、可燃性粉塵的場域,從油氣開採到鋰電池製造,無一例外。
三大轉換誘因:法規、罰款、人命
1
法規強制力
沒有完成型式檢定或安全資訊申報登錄的防爆設備,依法不得運出廠場、輸入、租賃、供應或設置。這不是「建議」,是法律上的程序性要件。
2
稽核與罰則風險
勞動檢查機構查獲危險區域未依規定使用合格防爆電氣設備時,依職業安全衛生法相關規定可處罰鍰,並要求限期改善,情節重大者得令其部分或全部停工。
3
人命與刑事責任
隔膜或波登管(Bourdon tube)若無防爆洩壓設計,在超壓或內部能量累積時可能直接爆裂破片,對近距離操作人員造成重大傷害,雇主可能面臨刑事責任。
二、Ex d、Ex e、Ex nA 到底差在哪裡?原理與成本全解析
要選對防爆等級,得先理解每一種保護型式「防的是什麼」。國際電工委員會 IEC 60079 系列把防爆原理分成幾條完全不同的技術路線,原理不同,成本結構也完全不同。
| 保護型式 | 核心原理 | 適用區域(Zone) | 典型應用 | 相對成本 |
|---|---|---|---|---|
| Ex d(耐壓防爆型 / Flameproof) | 外殼設計成能承受內部爆炸壓力,並阻止火焰竄出殼外傳播到外部大氣,即使內部點燃也不會引發外部爆炸 | Zone 1、Zone 2 | 油氣井場高壓計測、LPG 機房、煤礦瓦斯系統 | 較高(外殼需通過耐壓與隔爆間隙測試) |
| Ex e(增加安全型 / Increased Safety) | 透過結構與絕緣設計大幅降低產生電弧、火花或過熱表面的機率,本身不易成為點火源 | Zone 1、Zone 2 | 接線盒、端子箱、化工反應釜周邊監測設備 | 中等(不需厚重外殼,但對絕緣與接線要求嚴格) |
| Ex i(本質安全型 / Intrinsic Safety) | 限制電路中的電壓與電流,使其在正常或故障狀態下釋放的能量都不足以點燃週圍氣體 | Zone 0、Zone 1、Zone 2 | 感測器、變送器訊號迴路 | 中等(需搭配安全隔離柵使用) |
| Ex n(非火花型,含 Ex nA) | 在正常操作狀況下不產生電弧、火花或高溫表面;屬於較低風險區域的簡化保護方式 | Zone 2 | 麵粉廠、煤粉等可燃性粉塵環境的低壓監測設備 | 較低(結構簡單,驗證項目較少) |
表 1:四種主流防爆保護型式技術原理比較(資料整理自 IEC 60079 系列技術規範與台灣大電力研究試驗中心防爆電氣設備原理說明)
從原理上就能看出,Ex d 和 Ex e 不是「等級高低」的關係,而是「防護策略」的根本不同。Ex d 走的是「萬一點燃也關得住」的容錯思維,所以外殼必須夠厚、夠堅固,加工成本自然較高;Ex e 走的是「想辦法讓它不容易點燃」的預防思維,重點放在絕緣材料、接線端子與溫升控制,外殼可以相對輕量。這也是為什麼化工反應釜周邊常見的接線箱、端子箱多採用 Ex e,而真正暴露在高壓氣體迴路上、必須直接安裝在管線上的壓力錶,多半需要 Ex d 等級的隔爆設計。
設備保護位準(EPL)與危險區域劃分
依「事業單位爆炸性危險區域之防爆電氣設備設置作業指引」規定,民國 107 年 7 月 17 日以後取得建築許可之新建工程,且存在易燃液體之蒸氣、可燃性氣體、可燃性粉塵或爆燃性粉塵等可燃性物質滯留之作業場所,應依國家標準 CNS3376-10 或國際標準 IEC 60079-10 規定實施危險區域劃分;危險區域劃分須由具有製程、設備知識、安全、電氣及其他工程背景人員參與,劃分結果應作成書圖或文件,至少包含平面圖(plan)及正視圖(elevation),並妥善保存,提供給經授權人員或機構使用。
三、場景一:油氣開採高壓氣井——Ex d / 0–400 bar / 極端環境
油氣開採站點的高壓氣井是防爆壓力錶最嚴苛的應用場景之一。井口壓力動輒數百 bar,現場同時存在可燃性氣體洩漏風險、高溫高濕或極寒氣候,以及強烈震動。在這種環境下,壓力錶不只要通過防爆認證,波登管(Bourdon tube)本身的耐壓結構與洩壓設計同樣重要——萬一波登管因疲勞或超壓破裂,內部累積的能量必須被導向安全方向,而不是直接朝操作人員噴出。

Ex 防爆隔膜設計全不鏽鋼0.6–1000 bar
ATLANTIS 全不鏽鋼安全型防爆壓力錶(防爆隔膜型)SFBO-SUS
前方安裝防爆護板,波登管測量系統可將內部累積能量導向錶身後方的防爆洩壓板,確保操作人員安全。錶面尺寸 4"/6",壓力範圍 0.6 至 1000 bar,精度 ±1.0%F.S.,介質溫度可承受至 200℃(矽油填充型),全機採 SS304/SS316L 不鏽鋼結構,保護等級 IP54(標準)/IP65(選配)。適用於油氣井場、煉油設備等高壓且具腐蝕性介質的計測點。
對於壓力範圍延伸到 400 bar 以上甚至 4000 bar 的超高壓井口應用,需要搭配採用焊接式壓力連接的全不鏽鋼高壓錶結構,搭配選配的德製波登管(Bachmaier-Klemmer 結構)以承受長期高頻脈動。錶身背蓋採用洩壓背蓋(blow-out back)設計,是隔絕「過壓即破片飛濺」這類傷害事故的關鍵防線。
油氣井場選型重點
| 選型要素 | 建議規格 | 原因 |
|---|---|---|
| 保護型式 | Ex d 耐壓防爆型 | 井口週邊持續存在天然氣/原油揮發氣,屬 Zone 1 高風險區域 |
| 壓力連接 | 焊接式(Welded) | 避免螺紋鬆動造成介質洩漏,提升長期密封可靠度 |
| 洩壓設計 | 背蓋洩壓(Blow-out back) | 波登管破裂時能量導向背部釋放,不傷及操作人員 |
| 材質 | 全不鏽鋼 SS316 / SS316L | 耐腐蝕性介質與極端環境長期暴露 |
| 環境溫度範圍 | −40℃ 至 +60℃(依填充介質調整) | 因應油田所在地高溫沙漠或高寒地帶氣候 |
四、場景二:煤礦瓦斯抽取系統——Ex d / 低壓 0–5 bar / 防爆等級必須
煤礦坑內瓦斯抽取系統的壓力範圍通常偏低(0–5 bar),但風險程度完全不亞於高壓場景,因為甲烷(瓦斯)在坑道內的累積濃度若達到爆炸下限,任何微小火花都可能引發連鎖爆炸。坑內空間狹窄、通風條件不穩定,加上長期粉塵與潮濕環境,對防爆設備的可靠度要求極高。
在低壓量測的場合,業界常見錯誤是「因為壓力低,所以選便宜的非防爆錶湊合用」——這是極度危險的邏輯。低壓不代表低風險,瓦斯抽取系統的風險來自於介質本身(甲烷)的易燃性,而非壓力數值高低。

Exib II CT6隔膜測量元件微壓量測
ATLANTIS 防爆微壓力錶(感應式開關接點型)ECI-LP
採用 SPST 防爆感應式開關接點,符合防爆等級 Exib II CT6,專為微壓量測設計。隔膜材質 SS316,量測元件可感應 0–400 至 10000 mmH₂O 微壓範圍,當壓力升降至設定點,接點即自動切換以連動控制或警報相關設備,並可選配液體填充提升抗震性能,保護等級 IP65。特別適合坑道內瓦斯壓力低壓監控搭配警報連動系統使用。
煤礦瓦斯系統選型重點
| 選型要素 | 建議規格 | 原因 |
|---|---|---|
| 保護型式 | Ex d 或 Exib(本質安全型) | 坑道屬高風險爆炸性氣體環境,須完整隔爆或限能設計 |
| 量測元件 | 隔膜式(Diaphragm) | 低壓微壓量測,波登管反應靈敏度不足,隔膜結構更精確 |
| 接點功能 | 開關接點連動警報系統 | 瓦斯濃度異常時須即時連動通風或撤離警示 |
| 環境耐受性 | 防潮、防塵、抗震動 | 坑內濕度高、設備運轉持續振動 |
五、場景三:化工反應釜易爆氣環境——Ex e 強化安全 / 隔膜必須 Ex 級
化工反應釜周邊往往同時存在多種風險:揮發性有機溶劑蒸氣、反應過程中可能產生的易燃副產物、以及高溫高壓的程序條件。這類場域常見配置是反應釜本體搭配多點壓力監測,包括釜內壓力、夾套壓力、進出料管線壓力,而每一個測點都可能位於不同的危險區域劃分等級內。
對於直接接觸腐蝕性、結晶性或含雜質介質的反應釜應用,業界普遍會在壓力錶前方加裝隔膜密封(Diaphragm Seal),將敏感的波登管測量系統與介質隔離,避免介質結晶或腐蝕造成測量失準甚至洩漏。但要注意:隔膜密封本身若安裝在 Zone 1 區域內,其與壓力錶的整體組合仍必須符合對應的防爆等級要求,不能因為「只是一個隔離裝置」就忽略防爆認證。

全焊接結構化工/石化專用介質隔離
ATLANTIS 隔膜密封(全焊接型)DS190(W)
隔膜密封搭配壓力錶與壓力變送器使用,特別適用於介質具腐蝕性、含雜質、高黏稠度或易結晶之應用場合。DS190(W) 系列廣泛應用於機械工程、化工、石化產業與一般重工業現場,全焊接結構確保密封介面長期可靠,避免介質滲漏接觸外部空氣形成額外風險源。
反應釜場域選型重點
| 選型要素 | 建議規格 | 原因 |
|---|---|---|
| 保護型式 | Ex e(增加安全型)為主,視區域劃分可能需 Ex d | 反應釜周邊多為 Zone 1/Zone 2 混合區域,須依實際劃分結果決定 |
| 隔膜材質 | SS316L/哈氏合金(視介質腐蝕性) | 抵抗化學介質腐蝕,避免隔膜穿孔導致介質外洩 |
| 密封型式 | 全焊接型(Welded) | 避免螺紋或夾持式密封長期使用後鬆動洩漏 |
| 溫度等級 | 依介質閃點對應 T1–T6 | 反應釜表面溫度不可超過介質自燃溫度的安全係數 |
六、場景四:LPG 加氣站高壓機房——Ex d / 0–60 bar / 固定安裝
LPG(液化石油氣)加氣站的高壓機房是民生相關設施中防爆要求最嚴格的場域之一,因為加氣站普遍位於人口密集區域,一旦發生氣體洩漏起火,波及範圍與社會關注度都遠高於工業區內的封閉廠房。機房內的壓縮機、儲槽壓力監測點,幾乎全數落在 Zone 1 危險區域劃分內。
固定安裝場景對防爆壓力錶的要求除了基本的 Ex d 認證外,還包括長期穩定性——加氣站機房壓力錶通常一裝就是數年甚至十年以上不更換,因此波登管材質的抗疲勞性、密封圈的耐老化性都是長期選型考量重點。
| 選型要素 | 建議規格 | 原因 |
|---|---|---|
| 保護型式 | Ex d 耐壓防爆型 | LPG 為高度易燃氣體,機房屬持續性高風險 Zone 1 區域 |
| 壓力範圍 | 0–60 bar(依儲槽與壓縮機系統設計調整) | 涵蓋一般 LPG 儲槽工作壓力與壓縮過程峰值壓力 |
| 安裝方式 | 固定式底部或背部安裝,搭配防震軟管 | 長期固定使用需考量機房內壓縮機運轉震動傳遞 |
| 檢驗週期 | 依職業安全衛生管理辦法定期檢查並保存紀錄至少 3 年 | 法規明定營運階段須持續檢查防爆設備狀態 |
七、場景五:可燃粉塵環境(麵粉廠、煤粉廠)——Ex nA 標準 / 低壓監測
麵粉、澱粉、煤粉等可燃性粉塵環境的風險邏輯與氣體爆炸不同:粉塵必須先懸浮在空氣中達到一定濃度,再遇到點火源才會引發粉塵爆炸,但一旦發生,爆炸威力與連鎖效應(粉塵雲二次引爆)往往更難控制。這類場域的壓力監測點多半屬於低壓範圍(如氣流輸送管線、集塵系統壓力差監測),風險等級依現場粉塵濃度與通風條件可能歸類為 Zone 21、Zone 22。
依「機械設備器具安全標準」規定,用於粉塵類之防爆電氣設備,其性能、構造、試驗、標示及塵爆場所區域劃分等,應符合國家標準 CNS3376、CNS15591 系列、國際標準 IEC60079、IEC61241 系列或與其同等之標準相關規定。這代表粉塵類防爆設備有獨立的標準系列(CNS15591/IEC61241),不能直接套用氣體類防爆標準的認證結果。
| 選型要素 | 建議規格 | 原因 |
|---|---|---|
| 保護型式 | Ex nA 或對應粉塵類保護型式(Ex tD) | 正常操作下不易產生點火源的低風險區域適用簡化保護方式 |
| 適用標準 | CNS15591 系列/IEC61241 系列(粉塵專用) | 粉塵爆炸機制與氣體不同,須採用對應的獨立標準驗證 |
| 表面溫度控制 | 低於粉塵雲最低點燃溫度的安全係數 | 粉塵堆積在設備表面時,過熱表面本身就是潛在點火源 |
| 密封等級 | 高 IP 等級防塵密封 | 避免細粉塵滲入儀表內部接點造成意外短路或過熱 |
八、場景六:鋰電池製造易燃有機溶劑區——Ex d + 無磁性設計 / 特殊環境
鋰電池製造過程中,電解液調配、塗布、捲繞等工序大量使用易燃有機溶劑(如碳酸酯類溶劑),蒸氣濃度若控制不當即構成爆炸性氣體環境。除了標準的防爆要求外,鋰電池產線還有一項特殊限制:許多工序區域因應磁性物質可能影響電池品質或精密設備運作,要求儀表本身具備無磁性(或低磁性)設計,這對防爆壓力錶的材質選擇形成額外限制。
一般防爆壓力錶的指針多採用鋁合金搭配黑色烤漆,錶殼與內部機構則視等級採用不鏽鋼或鋼材——這些材質本身磁性程度不一,在鋰電池無磁環境的特殊要求下,需要額外確認測量元件、外殼、固定螺絲等所有金屬部件的磁性係數是否符合產線規範,而非僅滿足一般防爆認證即可。
| 選型要素 | 建議規格 | 原因 |
|---|---|---|
| 保護型式 | Ex d 耐壓防爆型 | 有機溶劑蒸氣濃度達一定比例後屬高風險爆炸性氣體環境 |
| 材質要求 | 無磁性或低磁性不鏽鋼(依產線磁性管控規範) | 避免影響電池極片捲繞、塗布等精密工序與電池品質 |
| 密封需求 | 全焊接或全密封結構 | 避免有機溶劑滲入內部腔體造成材質劣化或洩漏累積 |
| 溫度等級 | 依溶劑閃點對應較高 T 等級(如 T4 以上) | 多數鋰電池用有機溶劑閃點偏低,需採較嚴格溫度等級 |
九、不同防爆等級的成本差異:市場上很少有人講清楚的部分
採購單位在比價時最常遇到的困惑是:同樣標示「防爆」的壓力錶,報價可以差到一倍以上,卻說不清楚差在哪裡。事實上,價格差異主要來自三個維度:保護型式的結構複雜度、認證範疇的廣度(國家別認證數量)、以及材質與洩壓結構的等級。
| 成本構成因素 | 低成本配置 | 中等配置 | 高規格配置 |
|---|---|---|---|
| 保護型式 | Ex nA(非火花型) | Ex e(增加安全型) | Ex d(耐壓防爆型) |
| 外殼結構 | 一般鋼殼噴塗 | 不鏽鋼殼,標準洩壓設計 | 全焊接不鏽鋼殼,背蓋洩壓+前護板雙重防護 |
| 波登管/隔膜材質 | 銅合金 | SS316 | SS316L/Monel 400/哈氏合金(依介質) |
| 適用區域 | Zone 2 / Zone 22 | Zone 1 / Zone 2 | Zone 0 / Zone 1(視認證範疇) |
| 長期維護成本 | 較低(結構簡單) | 中等 | 較高(隔爆間隙需定期檢測維持公差) |
表 2:防爆等級與成本構成對照(依保護型式技術複雜度與材質等級綜合整理,實際報價仍須依供應商規格書與認證範疇確認)
另一個容易被忽略的成本因素是本地技術支援的可得性。部分國際品牌防爆壓力錶單價較高出 50% 至 100%,但維修、校正、備件供應需仰賴海外原廠,遇到產線異常時等待備件或技術支援的時間成本,往往比設備本身的價差更影響整體生產效率。對於台灣在地工廠而言,選擇具備本地生產、本地校正服務能力的供應商,能大幅縮短突發狀況的應變時間。
十、稽核 Checklist 與常見罰則
面對勞動檢查機構的稽核,安全主管最需要事先準備的不是「設備性能多好」,而是「文件是否齊全」。以下整理稽核時最常被檢查的項目:
✓ 危險區域劃分文件
是否有由具備製程、設備、安全、電氣工程背景人員共同製作的危險區域劃分書圖(含平面圖與正視圖),且文件保存完整、可隨時提供查核。
✓ 設備安全標示與登錄證明
防爆電氣設備本體是否張貼安全標示,是否能提供「機械設備器具安全資訊網」的登錄完成通知書。
✓ 型式檢定合格證明(特定設備)
防爆燈具、防爆電動機、防爆開關箱類設備,是否持有經認可檢定機構(如工研院)核發的型式檢定合格證明。
✓ 定期檢查紀錄
依職業安全衛生管理辦法,營運階段是否落實定期檢查並保存紀錄至少 3 年。
✓ 製程變更後的重新檢視
廠區製程或設備佈置若有變更,是否重新檢視並修正危險區域劃分相關資料。
✓ 施工與維護人員資格
防爆電氣設備之施工與維護,是否由具備相關防爆證照資格之人員執行。
依職業安全衛生法相關規定,雇主對於危險區域內未依規定使用合格防爆電氣設備,主管機關得依法處以罰鍰,並通知限期改善;屆期未改善或有發生重大職業災害之虞者,得令其部分或全部停工。對於石化、煤礦、化工等高風險產業而言,停工造成的營運損失往往遠高於設備本身的採購成本差異,這也是為什麼防爆等級選型不能只看眼前報價,而要把法規完整性、長期維護便利性一併納入評估。
關於 ATLANTIS:深耕工業計測領域的本土製造團隊
ATLANTIS(昶特有限公司)長期專注於壓力錶、溫度計、溼度計及相關配件的研發製造,特別以壓力與溫度計測產品為核心。隨著全球計測需求演進,ATLANTIS 除了既有成熟的指針式類比壓力錶系列,也投入研發數位工業計測儀表,包括數位壓力錶、數位溫度計與數位溫溼度計,並透過研發團隊持續投入資源,逐步成為國內外數位計測領域的領導品牌之一。
在防爆壓力錶領域,ATLANTIS 的產品線涵蓋耐壓防爆型隔膜壓力錶、防爆微壓力錶、各式隔膜密封與全不鏽鋼高壓錶,廣泛應用於石化、化工、油氣、食品製藥等多元產業現場,並提供 OEM 客製化服務,協助工廠依實際危險區域劃分結果選用對應規格的計測設備。
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