在現代石化、制藥及軍工等高危場所，任何電氣火花都可能引發災難性爆炸。防爆正壓柜正是在這一背景下誕生的專用安全設備。本文圍繞防爆正壓柜，系統闡述其工作原理、關鍵設計、選型要點與維護策略，以期為工程技術人員提供一份可落地的技術參考。

一、工作原理：用“氣墻”隔離爆炸源

防爆正壓柜的核心思路是建立一道“氣墻”。啟動時，控制系統先執行換氣吹掃：利用潔凈空氣或惰性氣體對柜內原有氣體進行多次置換，把可燃濃度降到安全閾值以下。隨后，氣源持續或間歇地補氣，使內部保持50 Pa～1000 Pa的微正壓。只要正壓存在，外部爆炸性氣體或粉塵就無法進入，電氣元件便可在安全的小環境中運行。

二、結構設計：雙重腔體與多重密封

1. 腔體布局

主流產品采用“主正壓腔+副控制腔”的雙腔結構。正壓腔安裝斷路器、變頻器等功率器件；副腔則集中布置PLC、電源、電磁閥等控制元件，實現功能分區與故障隔離。

2. 密封方案

門體采用三元乙丙發泡密封條+壓緊手柄，結合精銑法蘭面，使泄漏量≤0.05 m3/h，滿足長時間保壓要求。

3. 材料與工藝

殼體多選GB710-88冷軋鋼板或304不銹鋼，經激光下料、機器人焊接、高速拋丸及靜電噴塑后，防腐等級可達WF2，戶外使用壽命≥20年。

三、控制系統：從本地PID到云端運維

1. 傳感層

壓力傳感器精度±0.5 %FS，溫度傳感器分辨率0.1 ℃；所有模擬量經EMC加固，防止變頻器諧波干擾。

2. 控制層

PLC內置PID算法，可根據實時壓力波動調整電磁閥開度，響應時間<1 s。當壓力低于80 Pa時觸發聲光報警，低于60 Pa自動斷電。

3. 信息層

高端型號配置4G/5G模塊，將運行數據上傳至云端，實現遠程診斷與預測性維護，降低90 %以上的人工巡檢工作量。

四、選型指南：按場景匹配方案

1. 按危險區域

0區須選用連續吹掃型，確保絕對隔離；2區可采用泄漏補償型，降低運行成本。

2. 按散熱需求

大功率變頻器柜推薦通風型，以持續氣流帶走熱量；低功耗控制柜則適合密封補償型。

3. 按環境條件

北方戶外或海上平臺需增配伴熱保溫系統，冬季維持5 ℃以上，避免結露結冰；化工強腐蝕環境可選316L不銹鋼+氟碳涂層。

五、安裝與運維：讓安全成為閉環

1. 氣源質量

壓縮空氣需經過濾、干燥至露點-20 ℃以下，含油量≤0.01 mg/m3，防止油氣積聚爆炸。

2. 日常點檢

每班次記錄一次壓力值；每月測試泄壓閥、報警器功能；每半年用皂泡法檢查密封條老化情況。

3. 故障應急

若出現持續補氣異常，可啟動“手動斷電+旁路直啟”雙保險模式，確保生產過程不中斷。

六、未來趨勢：智能化與小型化

隨著IIoT與AI技術的發展，新一代防爆正壓柜已具備邊緣計算能力，可在本地完成故障預測模型推理，實現毫秒級關斷。同時，模塊化設計使單柜體積縮小30 %，為海上鉆井平臺、移動方艙等空間受限場景提供了更靈活的解決方案。

結語

從正壓防爆原理到云端遠程運維，防爆正壓柜憑借“以氣御爆”的獨特理念，為易燃易爆環境樹立了電氣安全新標桿。正確理解其技術細節并嚴格執行選型、安裝與維護規范，才能真正讓防爆正壓柜成為企業安全生產的最后一道、也是最堅固的一道防線。