一、引言 

炼油、化工、冶金、制药等行业普遍存在爆炸性气体或粉尘环境，传统现场机柜难以满足本质安全要求。防爆小屋（Explosion-proof Cabin）应运而生，它将分析仪器、配电、通信等关键设备与外界危险区域物理隔离，通过多重防爆技术使“非防爆”设备也能在 Zone1/Zone2 等危险区长期、稳定运行。

二、核心技术路线 

1. 正压通风（Ex p） 

   持续向小屋内部注入经过滤的洁净空气，维持 50~70 Pa 的超压，防止可燃气体渗入；失压即联锁断电并报警。 

2. 隔爆兼本安（Ex d+Ex ia） 

   对必须开孔的电缆、管线采用隔爆接头；控制回路采用本安设计，任何单点故障能量均低于最小点燃能量。 

3. 结构强度与热管理 

   主体为型钢焊接框架+双层钢板夹阻燃保温层，屋顶承重≥500 kg/m²，IP65 防尘防水；配置防爆空调或热交换器，保证 18~28 ℃、≤60 %RH 的恒温恒湿环境。 

4. 智能监控 

   可燃/有毒气体探头、感温感烟、门禁、视频监控全部接入 DCS；异常时本地声光报警并远传至中控室，实现无人值守。

三、典型应用环境 

1. 石油天然气 

   陆上/海上平台、LNG 接收站、长输管线阀室、城市门站——为色谱、水露点、硫化氢在线分析仪提供安全舱。 

2. 石油化工 

   乙烯裂解、重整、PX、PTA 装置——CEMS、VOC、红外光谱仪集中布置，减少巡检风险。 

3. 精细化工与制药 

   反应釜尾气、溶剂回收区域——防爆小屋集成取样、预处理与分析系统，满足 GMP 与安监双重审计。 

4. 冶金与煤化工 

   煤气柜、焦炉煤气净化工段——粉尘+水蒸气+硫化物多重腐蚀环境，小屋采用 316L+氟碳涂层，寿命≥15 年。 

5. 公用工程 

   地下综合管廊、危险品仓库、印染厂液氯库——模块化小屋可整体吊装，快速部署。

四、综合技术优势 

1. 安全冗余 

   正压+隔爆+本安+泄爆片四层防护，满足 GB3836、IEC60079、API 等标准，通过 ATEX、CQST 双重认证。 

2. 成本效益 

   将多台非防爆仪表集中于一个 Ex p 小屋内，较全部购买防爆型仪表节约 30 %~50 % 投资；后期维护只需在“安全岛”内进行，大幅降低停车损失。 

3. 环境适应性 

   -40 ℃极地、+55 ℃沙漠、海边盐雾腐蚀、高海拔低气压，均可通过加厚保温、防腐涂层、压力补偿等定制方案解决。 

4. 模块化与可扩展 

   工厂预制，现场“即插即用”；预留接口支持后期扩容或更换分析仪表，生命周期成本最低。 

5. 数字化运维 

   内置 PLC+触摸屏+4G/5G 远程模块，实时上传小屋压力、温湿度、气体浓度、设备状态，结合 AI 预测性维护算法，故障停机时间降低 60 %。

五、设计选型要点 

1. 防爆分区与气体组别确定后，选择 Ex d 或 Ex p 方案；含氢环境需达到 IIC T4 等级。 

2. 根据仪表散热量计算空调容量，必要时采用冗余双机。 

3. 分析仪采样管线穿墙处配置防火阀及快速接头，减少泄漏点。 

4. 静电接地网≤4 Ω，所有金属构件等电位连接，避免静电积聚。 

5. 逃生安全门+缓冲间设计，满足 NFPA 101 紧急疏散要求。

六、结语 

防爆小屋并非简单的“房子”+“防爆箱”，而是融合机械结构、流体控制、电气安全、信息通信的复杂系统。随着“双碳”战略推动 VOCs 在线监测、氢能产业链加速布局，防爆小屋将在更广领域承担核心安全屏障角色。未来，更高等级的智能化、轻量化、低碳化将成为技术迭代主方向。