發(fā)布單位：南陽(yáng)盛通防爆電機(jī)電器有限公司 技術(shù)部
適用用途：工程設(shè)計(jì)、正壓柜選型、安評(píng)驗(yàn)收、投標(biāo)參數(shù)編制、防爆技術(shù)學(xué)習(xí)
文檔定位：技術(shù)科普｜防爆全型式體系連載
前言
在防爆電氣四大主流型式中，正壓型 Ex p是防爆控制柜、PLC防爆機(jī)柜、變頻防爆控制系統(tǒng)的專屬解決方案。隔爆殼體很難做大尺寸柜體，增安型不允許內(nèi)部布置開關(guān)、接觸器、變頻器等打火元器件，本安型只適配小功率儀表。正壓外殼 Ex p 恰好填補(bǔ)這一空白，允許柜內(nèi)使用普通常規(guī)電氣元件，依靠氣壓屏障實(shí)現(xiàn)防爆，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、油氣、糧油加工 1 區(qū)、2 區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
很多設(shè)計(jì)、采購(gòu)人員對(duì)正壓防爆理解片面，只看柜體外觀，忽略吹掃、壓力聯(lián)鎖、氣源條件，造成安評(píng)整改、現(xiàn)場(chǎng)失爆隱患。本文依據(jù) GB/T 3836.5‑2021《爆炸性環(huán)境 第 5 部分：由正壓外殼 “p” 保護(hù)的設(shè)備》，完整拆解正壓防爆原理、分類、結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)、適用邊界、選型與現(xiàn)場(chǎng)使用禁忌，補(bǔ)齊防爆型式知識(shí)庫(kù)。
一、什么是正壓型 Ex p？國(guó)標(biāo)官方定義
正壓外殼保護(hù) Ex p：向設(shè)備殼體內(nèi)通入干燥潔凈保護(hù)氣體（潔凈壓縮空氣、氮?dú)獾榷栊詺怏w），使外殼內(nèi)部壓力持續(xù)高于外部環(huán)境壓力，形成壓力屏障，阻止外部爆炸性氣體、蒸氣進(jìn)入腔體內(nèi)部；啟動(dòng)前完成預(yù)吹掃置換，排凈腔內(nèi)殘留危險(xiǎn)介質(zhì)，讓內(nèi)部的電弧、高溫元器件接觸不到爆炸混合物，以此實(shí)現(xiàn)防爆保護(hù)。
通俗理解：不靠殼體硬扛爆炸，靠 “往外吹氣” 把危險(xiǎn)氣體擋在柜體外面。
- Ex d 隔爆：內(nèi)部允許爆炸，外殼承受爆炸壓力，阻止火焰外傳。
- Ex p 正壓：杜絕爆炸混合物進(jìn)入腔體，從根源消除爆炸條件。
正壓分為 px、py、pz 三類保護(hù)：
- px 型：用于 1 區(qū)，保護(hù)級(jí)別 Gb，故障條件下維持正壓保護(hù)，安全性最高；
- py 型：用于 1 區(qū)，保護(hù)級(jí)別 Gb；
- pz 型：用于 2 區(qū)，保護(hù)級(jí)別 Gc，適用于爆炸介質(zhì)偶爾出現(xiàn)環(huán)境。
防爆標(biāo)志示例：Ex p IIC T4 Gb，代表正壓外殼、IIC 氣體組別、T4 溫度組別、1 區(qū)適用 Gb 保護(hù)級(jí)別。
二、正壓型 Ex p 完整工作流程
整套正壓系統(tǒng)不是單純一個(gè)柜體，而是柜體 + 氣路 + 正壓控制器 + 傳感器 + 聯(lián)鎖保護(hù)的成套系統(tǒng)，分為四個(gè)階段：
- 預(yù)吹掃置換：設(shè)備上電之前，通入保護(hù)氣體，對(duì)柜體內(nèi)部強(qiáng)制吹掃，把腔體內(nèi)可能滲入的可燃?xì)怏w全部排出，吹掃時(shí)長(zhǎng)按照設(shè)備說(shuō)明書執(zhí)行，吹掃不達(dá)標(biāo)無(wú)法合閘送電。
- 建立正壓：吹掃完成，持續(xù)供氣，把柜內(nèi)壓力維持在規(guī)定工作區(qū)間，常規(guī)工作壓力 50‑250Pa。
- 正常運(yùn)行：壓力穩(wěn)定達(dá)標(biāo)后，聯(lián)鎖回路解鎖，柜內(nèi)電氣系統(tǒng)方可通電工作。
- 壓力監(jiān)控與故障聯(lián)鎖：運(yùn)行過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腔內(nèi)壓力。壓力偏低聲光報(bào)警；壓力跌破下限閾值，必須聯(lián)鎖切斷柜內(nèi)主回路電源，嚴(yán)禁只報(bào)警不斷電，這是安評(píng)重點(diǎn)核查項(xiàng)。
按照供氣模式分為兩種：
- 持續(xù)通風(fēng)型（t）：氣體持續(xù)流過(guò)柜體，散熱效果好，耗氣量大，適合柜內(nèi)發(fā)熱元器件多的變頻、PLC 控制柜；
- 泄漏補(bǔ)償型（b）：柜體密封性好，少量補(bǔ)氣補(bǔ)償泄漏，耗氣量小，適合柜內(nèi)發(fā)熱量小的儀表機(jī)柜。
三、正壓型 Ex p 允許使用危險(xiǎn)區(qū)域
- 適用氣體危險(xiǎn)區(qū)域：1 區(qū)、2 區(qū)；
- 保護(hù)級(jí)別：Gb（1 區(qū)）、Gc（2 區(qū)）；
- 嚴(yán)禁用于 0 區(qū)；
- 可適配 IIA、IIB、IIC 各類氣體組別，可匹配 T1‑T6 全溫度組別。
重要提示：正壓防爆保護(hù)的前提是氣源穩(wěn)定可靠，氣源中斷，防爆保護(hù)直接失效。
四、正壓 Ex p 典型適配設(shè)備（工程高頻）
正壓最大優(yōu)勢(shì)：柜內(nèi)可以使用普通非防爆的斷路器、接觸器、變頻器、PLC、觸摸屏、軟啟動(dòng)器，不用全部采購(gòu)防爆元器件，完美解決大尺寸控制系統(tǒng)防爆難題。
- PXK 系列正壓防爆配電柜、控制柜；
- PLC 自控機(jī)柜、DCS 本地操作柜；
- 變頻控制柜、軟啟動(dòng)控制柜；
- 分析儀器機(jī)柜、檢測(cè)儀表成套柜；
- 大型 MCC 電機(jī)控制中心柜體；
- 琴臺(tái)式、上下腔、左右腔非標(biāo)防爆控制系統(tǒng)。
五、正壓型 Ex p 核心優(yōu)點(diǎn)
- 柜體尺寸不受限：可以做大尺寸成套控制柜，隔爆殼體很難實(shí)現(xiàn)大型柜體；
- 內(nèi)部元器件選型靈活：柜內(nèi)可使用常規(guī)工業(yè)電器，不用全部選用防爆元器件，成套方案綜合成本可控；
- 散熱性能優(yōu)異：持續(xù)通氣模式可以帶走柜內(nèi)元器件工作熱量，適合變頻器等發(fā)熱設(shè)備；
- 維護(hù)體驗(yàn)好：柜內(nèi)元器件為通用標(biāo)準(zhǔn)件，備件采購(gòu)方便；
- 覆蓋等級(jí)廣：可做到 IIC 氫氣級(jí)、T6 最高溫度組別，滿足高危化工工況。
六、正壓型 Ex p 固有短板（選型必看）
- 依賴穩(wěn)定氣源：必須持續(xù)提供干燥潔凈壓縮空氣或者氮?dú)猓F(xiàn)場(chǎng)無(wú)氣源則無(wú)法使用；
- 成套系統(tǒng)復(fù)雜：柜體、減壓閥、過(guò)濾器、正壓控制器、壓力傳感器、聯(lián)鎖回路缺一不可，不是簡(jiǎn)單焊接鋼板就等于正壓柜；
- 不能帶電開蓋：開蓋會(huì)直接泄壓，保護(hù)失效，檢修必須斷電泄壓之后開啟柜門；
- 對(duì)氣源品質(zhì)有要求：氣源含水、含油會(huì)造成柜內(nèi)元器件腐蝕損壞，進(jìn)氣端必須配置油水干燥過(guò)濾裝置；
- 后期運(yùn)維要求高：需要定期檢查氣路、密封、壓力聯(lián)鎖功能，不能安裝之后放任不管。
七、Ex p 正壓 VS Ex d 隔爆 VS Ex e 增安 核心工程對(duì)比
- Ex d 隔爆：允許內(nèi)部爆炸，外殼承壓；適合電機(jī)、小型開關(guān)箱；柜體尺寸受限，內(nèi)部元器件必須防爆；可用于 1 區(qū)、2 區(qū)。
- Ex e 增安：源頭杜絕火花，輕量化殼體；只適合接線盒、端子箱；不允許內(nèi)部布置開關(guān)、接觸器、變頻器；可用于 1 區(qū)、2 區(qū)。
- Ex p 正壓：氣壓屏障隔絕危險(xiǎn)氣體；適合大型控制柜、PLC、變頻系統(tǒng)；柜內(nèi)可用普通元器件；依賴氣源，可用于 1 區(qū)、2 區(qū)。
八、行業(yè)高頻選型與現(xiàn)場(chǎng)誤區(qū)（安監(jiān)重點(diǎn)核查）
誤區(qū) 1：鋼板焊?jìng)�(gè)柜子，接上氣管，就是正壓防爆柜
正壓外殼是成套認(rèn)證產(chǎn)品，柜體、正壓控制器、聯(lián)鎖邏輯整體拿防爆合格證。自行改造普通柜體加裝氣路，屬于非法改造，安評(píng)直接判定不合格。
誤區(qū) 2：壓力低了只聲光報(bào)警，不切斷電源
國(guó)標(biāo)強(qiáng)制要求：壓力低于下限，必須聯(lián)鎖切斷柜內(nèi)危險(xiǎn)回路，只報(bào)警不斷電屬于重大安全缺陷。
誤區(qū) 3：吹掃時(shí)間可以隨意縮短
吹掃目的是排凈柜內(nèi)混入的可燃?xì)怏w，擅自縮短吹掃時(shí)間，送電瞬間存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
誤區(qū) 4：氣源可以直接接入，不用過(guò)濾干燥
壓縮空氣含有水汽油污，長(zhǎng)期進(jìn)入柜內(nèi)會(huì)腐蝕電路板、端子，造成設(shè)備故障，進(jìn)氣必須加裝干燥油水過(guò)濾器。
誤區(qū) 5：正壓柜運(yùn)行過(guò)程可以直接開門檢修
開門直接泄壓，防爆保護(hù)消失，必須停機(jī)斷電，泄壓完成之后才可以開啟柜門。
誤區(qū) 6：正壓可以用于 0 區(qū)
Ex p 正壓型式不支持 0 區(qū)連續(xù)爆炸環(huán)境，0 區(qū)只能選用 ia 級(jí)本安設(shè)備。
九、正壓型 Ex p 選型實(shí)操口訣
大柜自控選正壓，氣源穩(wěn)定是前提；
吹掃完成再送電，失壓聯(lián)鎖要斷電；
含水含油要過(guò)濾，嚴(yán)禁帶電開柜門；
零區(qū)環(huán)境不能用，成套證書要核驗(yàn)。
十、行業(yè)FAQ
Q1：正壓柜內(nèi)部電器元件還需要防爆嗎？
A：在正壓保護(hù)正常生效前提下，柜體內(nèi)部可以使用普通工業(yè)電器；但整套設(shè)備必須取得完整 Ex p 防爆合格證，不允許用戶自行隨意加裝元器件。
Q2：現(xiàn)場(chǎng)沒有壓縮空氣，能不能使用正壓柜？
A：不能。正壓防爆依賴持續(xù)保護(hù)氣體供給，無(wú)氣源工況應(yīng)當(dāng)選用隔爆型方案。
Q3：1 區(qū)環(huán)境正壓選 px 還是 py？
A：1 區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所優(yōu)先選用 px 型，Gb 保護(hù)級(jí)別，滿足更高故障安全冗余；2 區(qū)可選用 pz 型 Gc 級(jí)別。
Q4：正壓柜和隔爆控制柜怎么選？
A：柜體體積小、功率不大，優(yōu)先隔爆 Ex d；柜體尺寸大、內(nèi)部有變頻器、PLC、大量接觸器，優(yōu)先正壓 Ex p。
Q5：采購(gòu)正壓柜需要核對(duì)哪些資料？
A：防爆合格證、型式試驗(yàn)報(bào)告，核對(duì)防爆標(biāo)志、保護(hù)級(jí)別、氣體組別、溫度組別與現(xiàn)場(chǎng)工況匹配，確認(rèn)具備吹掃、失壓報(bào)警、失壓斷電聯(lián)鎖全套功能。
十一、盛通防爆技術(shù)總結(jié)
南陽(yáng)盛通防爆提醒：
正壓 Ex p 是大型控制系統(tǒng)的高效防爆解決方案，但不是 “買個(gè)柜子就萬(wàn)事大吉”，氣源條件、吹掃邏輯、壓力聯(lián)鎖、密封維護(hù)，每一項(xiàng)都直接決定現(xiàn)場(chǎng)安全。選型時(shí)不能只看價(jià)格，需要完整匹配現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)域、氣體組別、溫度組別、氣源條件，避免出現(xiàn)選型錯(cuò)誤，導(dǎo)致項(xiàng)目驗(yàn)收整改。
盛通防爆可提供 PXK 系列上下腔、左右腔、琴臺(tái)式正壓防爆控制柜成套方案，證書齊全，適配化工、醫(yī)藥、油氣等多種工況，提供選型、技術(shù)答疑、參數(shù)核對(duì)技術(shù)支持。
技術(shù)支持：盛通防爆技術(shù)部
