二、基本要求

（一）適用范圍

適用于存在可燃氣體、蒸汽空氣混合物或粉塵空氣混合物的爆炸性環境中的各類工業設施，如化工、石油、天然氣開采與加工等領域內的操作控制室、分析儀器間、變配電室等需要設置小型工作空間且采用正壓防爆技術的建筑物。

（二）安全等級確定

根據GB/T3836.15《爆炸性環境第15部分：由正壓外殼“p”保護的設備》等相關標準，結合實際使用場景中可能出現的最大爆炸壓力（Pmax）、最小點燃能量（MIE）等因素確定正壓型防爆小屋的安全等級。一般分為IIC級、IIA級和IIB級，其中IIC級適用于最危險的氣體環境。

三、結構設計

（一）墻體與屋頂

1.材料選擇

墻體應采用不燃或難燃材料，如鋼筋混凝土、防火磚等。對于一些特殊需求，也可采用具有一定強度和耐火性能的復合板材，但必須經過嚴格的防火測試。

屋頂材料同樣要滿足防火要求，并且要考慮防水、保溫隔熱等功能。例如，在寒冷地區，可采用雙層彩鋼板夾巖棉的形式，既保證了結構強度，又具有良好的保溫效果。

2.密封性

所有墻體和屋頂的接縫處應進行嚴格的密封處理，防止外界爆炸性氣體或粉塵滲入。可以采用密封膠條、密封墊片等密封材料，密封材料應具有良好的彈性和耐久性，能夠適應一定的溫度變化和機械變形。

（二）門窗

1.門的設計

門應采用堅固的金屬材質，如鋼質防火門。其厚度應根據安全等級要求確定，門框與墻體之間應緊密連接，安裝時要預留足夠的密封空間，采用多道密封措施，如密封膠條、密封毛氈等組合使用，確保門關閉后完全密封。

門的開啟方向應向外開，以便在緊急情況下人員能夠快速疏散。同時，門上應配備可靠的鎖具，防止未經授權人員進入。

2.窗的設計

窗戶應采用防爆玻璃，這種玻璃具有高強度、耐沖擊的特點，即使受到爆炸沖擊波也不會破碎飛濺造成二次傷害。窗戶的尺寸不宜過大，以減少外部危險物質進入的風險。并且，窗戶與墻體之間的連接部位也要進行密封處理，如采用密封膠進行密封。

（三）地面

1.材料與構造

地面應采用防靜電、耐磨、耐腐蝕的材料，如防靜電地板、環氧樹脂自流平地面等。對于有特殊承重要求的區域，可在地面下設置鋼筋混凝土基礎，以增加承載能力。

地面應有一定的坡度（一般為1%2%），便于排水，防止積水滋生細菌或影響設備正常運行。

四、通風系統設計

（一）正壓形成原理

通過向防爆小屋內持續輸入一定量的新鮮空氣（或其他惰性氣體），使室內壓力始終高于室外壓力，從而阻止外界爆炸性氣體或粉塵進入。當室內壓力達到設定值時，多余的氣體通過排氣口排出，保持室內壓力穩定在一個安全范圍內。

（二）通風系統組成

1.進風系統

進風口應設置在遠離爆炸性氣體源的位置，如建筑物的上風側。進風口處應安裝過濾器，去除空氣中的灰塵、雜質等，防止堵塞通風管道或污染室內環境。對于含有腐蝕性氣體的環境，過濾器還應具備防腐蝕功能。

進風機的選擇要根據防爆小屋的體積、換氣次數（一般為每小時1020次）等參數確定。進風機應采用防爆型電機，其防護等級應符合相關標準要求，如IP54以上。

2.排風系統

排風口應設置在防爆小屋的頂部或側面較高位置，以便及時排出室內多余的氣體。排風口處也應安裝過濾裝置，防止室內可能存在的有害物質排放到外界環境中。

排風機同樣采用防爆型，其功率和風量應與進風機相匹配，以保證室內壓力的穩定。同時，排風機應具有自動調節功能，根據室內壓力的變化調整風量，確保正壓狀態。

（三）壓力監測與控制

1.壓力傳感器安裝

在防爆小屋內部合適的位置安裝壓力傳感器，用于實時監測室內壓力。壓力傳感器應具有高精度、穩定性好、抗干擾能力強的特點，其測量范圍應覆蓋正常的正壓范圍（一般為50200Pa）。

2.控制系統邏輯

當室內壓力低于設定的最低限值時，控制系統應立即啟動進風機加大進風量；當壓力高于最高限值時，則減小進風量或增大排風量。如果出現故障導致無法維持正壓狀態，控制系統應發出報警信號，并采取相應的安全措施，如切斷電源等，防止危險發生。

五、電氣系統設計

（一）電氣設備選型

1.防爆燈具

防爆小屋內的照明燈具應選用符合防爆標準的LED燈或其他類型的防爆燈具。這些燈具應具有良好的散熱性能，避免因過熱引發火災或爆炸風險。燈具的安裝高度應根據實際需求確定，既要保證充足的照明亮度，又要方便維護檢修。

2.防爆插座與開關

插座和開關是電氣系統中常見的部件，在防爆小屋內應采用隔爆型或增安型產品。插座的額定電流應滿足所連接設備的需求，開關的操作方式應簡單可靠，避免誤操作。同時，插座和開關的安裝位置應合理，方便使用且不影響其他設備的布局。

3.其他電氣設備

對于其他電氣設備，如電動機、變壓器等，也應按照防爆要求進行選型。電動機應采用防爆型電機，其防護等級和絕緣等級應符合相關規定；變壓器應選擇干式變壓器，并且安裝在專門的防爆柜內，以提高安全性。

（二）電纜敷設

1.電纜類型選擇

電纜應采用具有阻燃、耐火性能的電纜，如礦物絕緣電纜或低煙無鹵阻燃電纜。這類電纜在遇到火災時不會產生大量有毒煙霧，減少了對人員的危害。

2.敷設方式

電纜敷設應采用穿管敷設的方式，鋼管應采用厚壁鍍鋅鋼管，其兩端應進行密封處理，防止爆炸性氣體或粉塵進入管內。電纜管的彎曲半徑應符合規定，避免損壞電纜絕緣層。同時，電纜敷設路徑應盡量短直，減少不必要的轉彎和交叉，方便檢修維護。

（三）接地與等電位聯結

1.接地系統建立

正壓型防爆小屋應建立完善的接地系統，將所有電氣設備的金屬外殼、金屬結構件等進行可靠接地。接地電阻應小于4Ω，以確保在發生雷擊、漏電等故障時，能夠迅速將電流導入大地，保護人員和設備安全。

2.等電位聯結

在防爆小屋內實現等電位聯結，即將不同電氣設備、金屬管道、金屬框架等連接在一起，使其處于相同的電位水平。這可以有效防止靜電積累和電位差引起的火花放電現象，進一步提高防爆小屋的安全性。

六、結論

正壓型防爆小屋的設計是一個涉及多學科知識的復雜過程，從結構設計到通風系統、電氣系統等各個環節都必須嚴格按照相關規范執行。只有這樣，才能確保正壓型防爆小屋在危險環境中發揮其應有的防爆、安全功能，為工業生產提供可靠保障。同時，隨著科學技術的不斷發展，正壓型防爆小屋的設計也將不斷優化和完善，以適應更加復雜多變的工業環境需求。