一、静态正压:不装风机的正压(第 8 章)
静态正压(静态 p):换气合格后关闭进气口和排气口,靠外壳的气密性维持正压,运行期间不再连续供气。适用对象通常是小容积设备(传感器箱、控制箱)。
设计思维的根本差异:连续供气的正压,气量是"活水";静态正压是"一潭水"——泄漏就是纯亏损,没有补给。所以静态正压的设计核心只有一个字:密。
标准要求的骨架(第 8 章):
- 气密性:外壳泄漏率必须低到规定水平(在规定的保压时间内正压值不得跌到最低正压以下);
- 安全装置:仍需监测壳内压力(或等效手段),失压时的响应要求按保护等级执行;
- 补气安排:压力接近低限时的补气措施(手动/自动),补气气源同样满足第 9 章品质要求;
- 换气环节不能省:静态正压只是"运行阶段"静态,启动前的换气和验证照常执行。
算例(量级感):某静态正压箱净容积 10 L,换气后充至表压 400 Pa,要求保压 24 h 内不低于最低正压 50 Pa(示例值)→ 反推允许的总泄漏量:压力从 400 Pa 降到 50 Pa 允许损失约 10×(400-50)/101325 ≈ 0.035 L(理想气体近似)→ 平均泄漏率须低于约 0.024 L/h。这个量级只有高质量密封 + 少开口结构做得到——静态正压不是"简化设计",是"高密封要求的设计"。
二、粉尘环境的正压
GB/T 3836.5-2021 把原 GB 12476.7-2010(粉尘正压)并入,正压成为同时覆盖气体和粉尘的型式。粉尘场景的差异:
- 保护气体反尘:粉尘环境的取气口更怕粉尘污染——过滤等级、防尘雨帽、取气点标高都要单独设计;
- 泄漏方向的意义反转:气体环境怕"外面的气体进来",粉尘环境还怕粉尘在排气口/缝隙处堆积——排气口布置要防积尘、防雨水;
- 换气介质:粉尘"置换"的对象是壳内沉积/悬浮粉尘,气流组织要考虑吹扫死角(粉尘比气体更容易滞留);
- EPL 对应:正压粉尘侧对应 Db(pxb/pyb 之于 Gb/Mb 的粉尘对应,pzc 对应 Dc)——标志上体现为粉尘 EPL 标注。
设计思维:气体正压防的是"分子扩散进来",粉尘正压防的是"颗粒沉降进来+堆积"——防尘结构(导流、防积、排尘口)是粉尘正压的附加功课。
三、壳内电池:正压壳里的"自带的火种"(第 14、15 章,附录 G/H)
正压外壳内装电池时,标准要求覆盖两类风险:
- 电点燃能力(第 14 章:有点燃能力的设备):换气完成前/失压时,壳内可能存在爆炸性混合物——此时电池回路若有点燃能力(正常打火、短路能量),等于防线失效时自带火种。要求:换气前和失压后的断电逻辑必须覆盖电池供电回路,或证明该回路自身满足相应点燃等级;
- 电池自身危险性(附录 G/H): - 附录 G(规范性):电池安全性的评估方法——禁止充电(或限制充电)的电化学系统、电解液泄漏、热失控风险要评估; - 附录 H:内置电池的正压外壳特殊要求; - 电池放电深度与温升、与被充电电路的隔离、单体失效(内短路)时外壳的承受能力。
客户落地要点:电池选型报告(电化学体系、厂家安全数据)、失压联锁覆盖电池回路的逻辑图、电池仓的热与短路评估记录——三份文件凑齐,认证才不卡壳。

四、常见设计错误
- 静态正压当"免维护"卖:密封件老化后保压时间缩水,验收时合格、半年后失压报警频繁——合同里写清保压时间的验证周期;
- 静态正压漏做换气联锁:以为不用气源就不需要启动联锁——换气+验证一步不能省;
- 粉尘正压照抄气体图:排气口朝上、无防雨帽、过滤器按气体通径选——现场粉尘堵塞,正压变"负压";
- 电池回路绕过联锁:主电路失压断电了,电池还撑着 PLC 运行——联锁矩阵里必须单列电池回路;
- 换电池不评估:售后换高容量电池组,热特性变了没人知道——电池型号纳入防爆变更清单。
五、客户落地清单(本篇相关)
- 静态正压:气密性设计目标(保压时间曲线)、密封件选型与寿命声明、补气操作规程;
- 粉尘正压:取气过滤方案、排气口防尘防雨结构、换气组织防死角说明;
- 含电池设备:电池评估三件套(选型报告/联锁逻辑图/热与短路评估)、电池型号变更管理;
- 标志核对:粉尘场景 EPL(Db/Dc)标注、静态正压的特殊标志项(按第 18 章核实)。
本篇小结
- 静态正压 = 高密封设计:泄漏即亏损,保压时间反推泄漏率指标,密封件寿命是核心变量;
- 粉尘正压 = 防积防堵设计:合并标准后气体思路不能照抄,防尘结构是附加功课;
- 壳内电池 = 自带火种:失压联锁必须覆盖电池回路,附录 G 的电池安全评估三件套缺一不可;
- 三个场景共同的教训:非典型工况的文件齐整度,决定认证周期的长短。
下期预告:第 7 篇(收官)《设计落地:试验与认证闭环》——换气/稀释试验怎么准备?正压设备的说明书和用户资料(附录 D)要写什么?整个系列的设计文件清单总复盘。下一篇见。
参考资料 1. GB/T 3836.5-2021 第 8、14、15、18 章、附录 G、H 2. GB/T 3836.1-2021(粉尘环境通用要求、标志)
免责声明:本文为科普介绍,静态正压保压判据、粉尘 EPL 对应与电池评估细节以标准原文及认证机构审定为准;算例为教学示例。

