一、理解“防爆”在实验设备中的基本定义

1. 什么是“防爆”？

防爆（Explosion-proof）是指设备在易燃、易爆环境中工作时，通过结构或电气设计手段，避免引发爆炸性气体混合物被点燃的风险。其目标不是“防止设备被炸坏”，而是防止设备成为爆炸的引信源。

2. 防爆设备的适用环境

• 存在甲烷、氢气、一氧化碳等可燃气体或蒸汽；

• 存在高浓度的可燃粉尘（如制药、面粉、化工行业）；

• 化学危险品实验室、危废处理区；

• 特殊厂区（如石油化工、气体发生站等）。

3. 防爆设备分类依据

依据国际电工委员会IEC标准及中国GB3836系列标准，防爆设备需按“爆炸危险区域等级”、“防爆型式（Ex）”进行划分。常见防爆型式包括：

• 隔爆型（Ex d）

• 本安型（Ex ia、ib）

• 增安型（Ex e）

• 气密型（Ex p）

• 正压型（Ex px、py、pz）

二、微孔板离心机是否有防爆型产品存在？

1. 现有主流品牌调研结果

通过对目前主流微孔板离心机制造商的技术参数与产品目录（包括Eppendorf、Thermo Fisher、Sigma、Beckman、Herolab、Scilogex等）进行系统性调查发现：

截至目前，市场上尚无通用意义上的“防爆型微孔板离心机”上市销售。

也就是说，目前绝大多数微孔板离心机为非防爆设计，适用于常规实验室环境。若用户需在爆炸危险区内使用离心功能，通常会：

• 选择具备防爆认证的管式离心机；

• 或将离心设备安置在非危险区，通过操作手段实现安全隔离。

2. 存在一定“局部安全增强型”产品

虽然没有严格意义上的防爆型号，一些微孔板离心机在安全性能上做了增强设计：

• 全封闭转头结构（防气溶胶泄漏）；

• 电机驱动系统具备短路、过热保护；

• 自动锁盖、惰性气体填充接口（限部分特定型号）；

• 支持HEPA过滤、紫外杀菌、负压舱操作。

这类产品提升了生物安全性与化学稳定性，但不能等同于具备IECEx/ATEX/GB3836认证的真正防爆设备。

三、防爆微孔板离心机缺位的主要技术难点分析

1. 驱动电机产生火花

绝大多数微孔板离心机使用高速电机（常为刷式或感应电机），在启动、制动过程中会产生电火花。如果在爆炸性气体环境中运行，火花极易成为引燃源。

2. 高速旋转易引发摩擦热

微孔板离心涉及上千转每分钟的转速，若机械部件出现不平衡或磨损，易产生局部高温，存在引爆风险。

3. 电路系统不具备本安设计

多数离心机电路系统未做“本质安全防爆（Ex i）”设计，如电压控制、电流限制、温度感应器等均需重新调整才能达标。

4. 难以封装成气密/正压环境

微孔板离心机需频繁开盖、换板，其结构决定其不具备气密封闭条件，无法实现常规“隔爆”或“正压通风防爆”封装，无法稳定维持惰性气体环境。

四、现实应用中为何极少使用防爆型微孔板离心机？

1. 目标用户群体对“防爆”要求相对较低

• 生命科学、基础科研用户基本在普通实验室操作；

• 临床诊断、基因检测、疫苗研发场所一般具备良好通风；

• 使用过程中涉及可燃气体或粉尘极少，风险较低。

2. 对危险样本的处理方式更偏向物理隔离

实验室更常使用生物安全柜、负压隔离箱等防护设备配合非防爆离心机进行间接操作，而不是将离心机直接置于危险区域。

3. 成本与实用性权衡

防爆设计不仅增加制造成本、检测成本，也限制了设备体积、功能集成与操控便利性，违背微孔板离心机“高通量+轻便”的设计初衷。

五、是否存在“定制化防爆微孔板离心机”的可能？

技术路径分析：

若某些特殊场景确实需要将微孔板离心操作置于危险区域（如气体实验站、有机合成工厂、可燃气监测平台），则可考虑通过以下方式实现防爆改造：

商业化限制：

• 面向客户群体窄；

• 高技术壁垒带来认证难度；

• 设备性能与便捷性可能受牺牲；

• 市场需求尚未形成足够规模，厂家投入动力有限。

六、使用建议：面对潜在爆炸风险，如何安全使用微孔板离心机？

1. 将离心步骤安排在非爆炸性区域

• 可设计专门“安全间”用于离心操作；

• 利用封闭管道传送危险样本至远离爆炸源的离心区域。

2. 使用封闭式微孔板或二次封装

• 选用带密封盖且可耐离心力的微孔板；

• 对微孔板外部进行气密袋封装，减少气体泄露风险。

3. 加装负压罩或防爆护罩

• 在仪器外部设置局部防护结构；

• 配合压力报警与泄压阀机制。

4. 安排具备化学安全经验的专人操作

• 加强培训；

• 建立异常气味、火花、震动等异常状态报告机制；

• 实施强制使用前点检与离心日志记录制度。

七、未来发展方向与行业机会

虽然目前市场上尚无主流防爆型微孔板离心机，但在以下趋势推动下，防爆概念的微型化、模块化集成将成为新兴方向：

1. 智能化+本安设计融合

下一代智能离心设备可能集成本质安全电源、智能识别危险状态并自动切断运行，实现“边缘安全计算”。

2. 多设备协同防爆舱设计

通过将微孔板离心、自动加样、核酸提取集成在封闭式防爆舱内，形成“小型防爆实验系统”，满足危化场所需要。

3. 防爆认证模块化

制造商可开发标准化的防爆电机模块、防爆控制模块，供实验室对现有设备进行“升级改造”选配。

结语

综合当前行业现状与实际需求可以明确指出：目前市场尚无广泛应用的标准“防爆型微孔板离心机”产品，其缺位源于工艺设计、安全标准、应用场景与成本效益的多重限制。但这并不意味着防爆理念在该类设备中无用——相反，在实验室高安全等级、涉化危险源处理、工业平台嵌入等特殊场合，开发具备一定防爆能力或防爆辅助模块的微孔板离心系统，正成为未来技术创新的重要方向。