正压型防爆电气设备技术要点

    正压型防爆电气设备是指具有正压外壳的电气设备。正压外壳是指通过保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，从而阻止外部爆炸性混合物进入的外壳。

     防爆标志为“p”，核心标准请参照IEC 60079-2:2014（也是中国GB/T 3836.5的依据）。

1、连续气流正压 (px型常见)

原理：保护气体（如空气或惰性气体）持续不断地流过正压外壳，将内部可能泄漏的可燃气体吹扫出去，并维持正压。

特点：安全性高，通常用于更危险的区域（1区）。

2、泄漏补偿正压 (py型常见)

原理：在排气口封闭的情况下，通过一个自动控制系统（如补气阀）来补偿外壳和管道不可避免的泄漏，以维持设定的正压值。

特点：耗气量小，但控制系统更为复杂。

3、静态正压 (pz型常见)

原理：在设备启动前进行吹扫换气后，密封外壳并充入保护气体，在不补充气体的情况下维持内部正压。

特点：结构简单，无持续气源消耗，但保护能力有限，通常只用于2区。

1、外壳材质与强度

① 材质：箱、盖、门、窗等通常由钢板焊接而成，保证机械强度；

② 防护等级：所有密封接合面的防护等级不低于IP4X；

③ 耐压强度：外壳及管道通过标准要求的压强试验而不产生永久变形或损坏。

2、门盖安全联锁

① 快开式门/盖：必须设置机械或电气联锁装置，确保“断电才能开盖，有电不能开盖”；

② 螺栓紧固门/盖：可不用联锁，但必须在明显位置设置“严禁带电开盖！”的永久性警告标志；

③ 特殊元件：内部装有电热器或电容器等储能元件时，必须有断电后延时开启的措施，等待元件冷却或放电至安全水平。

3、排气口

① 排气口应通向安全环境；

② 如果能有效阻止炽热颗粒吹出，排气口也可通向危险等级较低的区域。

4、保护气体要求

① 保护气体必须为不燃、无毒的气体；

② 气源位置：除罐装气体外，进气口必须设在非危险区；

③ 气体质量：必须干燥，不含油、粉尘、纤维、化学剂和可燃物。因此，进气管道上必须安装干燥过滤器，并注意采集点的风向和风速，避免吸入污染物。

5、压力要求

最小压力：外壳及管道内的压力需符合标准规定的最低压力，以确保有足够的余量补偿泄漏。

1、启动前吹扫 (换气)

设备通电前，必须执行换气程序。用足量的保护气体将外壳内可能存在的爆炸性气体置换出去。

换气量和换气时间有严格规定，以确保至少置换掉5倍外壳容积的气体。

2、运行与安全监控

压力监控系统是核心。必须配备自动补气、报警和断电系统，执行这些控制功能的电气系统本身也需采用合适的防爆型式。

3、特殊考虑

① 内部发热元件：当保护气体中断，内部元件表面温度可能超过其温度组别时，该元件需采用气密或浇封等附加防爆措施进行保护。

② 内置系统与释放源：如果正压外壳内部存在可能泄漏可燃性物质的“内置系统”，需要对其进行严格的风险评估和控制。

      这是正压防爆设计的难点和重点，因为外壳内的泄漏比露天更危险，气体会积聚。

      无释放：通过特殊设计和严格测试，确保内置系统在任何情况下都不会向正压外壳内释放可燃物。

      气体/蒸气的有限释放：通过设计可以预测所有故障情况下的最大释放速率，只要释放速率足够低，风险就是可控的。

      液体的有限释放：最为复杂和危险，由于液体的蒸发不可预测，可能造成积聚。

      如果液体可能释放氧气，需确保外壳内氧气浓度不超过2%。对于在贫氧环境下仍能反应的可燃物，不能使用惰性气体进行泄漏补偿保护，需通过加装隔板、优化内部布局等方式，减少释放源对点燃能力设备的影响。

      正压型防爆设备是强大而灵活的，尤其适合在危险区域保护大型和复杂的电气系统。其安全性的核心在于可靠的压力监控系统、严格的气体质量保证以及对内部潜在释放源的有效控制。