秦富饒
(航天長征化學工程股份有限公司蘭州分公司,甘肅蘭州 730010)
控制室在化工廠總平面布置中的安全研究
秦富饒
(航天長征化學工程股份有限公司蘭州分公司,甘肅蘭州 730010)
通過對控制室在平面布置中的防火、防爆距離分析,總結抗暴控制室的設置條件,對各類控制室的總平面布置具有指導和參考意義。
控制室;總平面布置;防火間距;抗暴
控制室按照功能的多少,一般分為控制室(CR)、中心控制室(CCR)、現場控制室(LCR)、現場機柜室(FAR)。中心控制室、控制室作為全廠性或區域性重要設施,不但是工廠主要的智能控制中心,同時也是人員集中場所,是需要重點保護的對象。
根據控制室服務區域范圍大小不同,各類控制室一般宜集中或分區集中進行平面布置。中心控制室由于具有全廠服務的特點,屬于多功能的綜合性建筑,且長時間存在較多人員,屬于人員密集場所,一般將其布置在生產管理區;各裝置控制室由于功能相對獨立,服務對象具體明確,宜分別集中布置在本裝置的一端或某一側的非防爆區域。
控制室不但人員集中,而且各類設備儀器數量繁多,價格昂貴,在總平面布置中除了考慮保護人以外,還要保護里面的各類設備,保證各類控制設備收集、監測、指令等數據信號的準確性??刂剖也贾梦恢脩苊庥卸?、有害氣體、粉塵、水霧及其他有腐蝕性的介質對室內設備的影響,遠離產生強震動的設施和建筑物,不應與產生較強電磁輻射的總變電所、區域變配電所相鄰。
《石油化工企業設計防火規范》GB50160—2008將中心控制室確定為全廠性一類重要設施,其與有火災危險性的甲、乙、丙工藝裝置(單元)分別為40m、35m和30m的防火間距[1]。將中心控制室定義為全廠性一類重要設置,首先是以人為本,出于保護人的目的。中心控制室是人員集中場所,不但長時間有操作、控制的技術人員,還有生產管理、信息服務的相關人員,為了保證在周圍其他設施發生火災時,中心控制室不受影響,上述防火距離是十分必須的,目前新建化工廠,按照此規定執行防火間距,實踐證明是合理安全的。
化工生產裝置和單元數量較多,控制室和現場控制室往往不是為某一個裝置或單元服務,而是某一片區域的多個裝置單元,這些控制室和現場控制室需要按照區域性重要設施考慮,其和周圍工藝生產設施的防火距離按照一類全廠性重要設施的中心控制室距離折減25%。當然在建設場地不太緊張的情況下,按全廠一類重要設施確定防火間距也是合理的。如合成氨廠的變換、脫硫脫碳、液氮洗、壓縮和氨合成等多個單元組成的區域,集中設置凈化合成控制室,其與前述各裝置單元的防火間距按照40×0.75=30m來考慮。
關于總平面布置中的防爆要求,需結合各裝置單元的防爆區域劃分圖來進行設計。一般來說各類控制室和機柜室在總平面布置時,在滿足了防火距離的情況下,控制室和機柜室都是處于有爆炸危險設施的防爆區域以外??倛D設計人員在進行控制室的總平面布置時,需要用防爆區域劃分圖來對平面間距(防火距離)進行校核,二者取其大者。雖然規范對處于防爆區域附加2區的機柜設施要求采取相應措施,如采用防爆機柜、正壓通風等,但實踐中,為了本質安全,要求盡可能布置在非爆炸危險區域。
控制室進行抗暴設計,主要是為了在其他生產裝置發生爆炸時,抗擊爆炸沖擊波對室內人員的傷害,保護室內設備不被損毀。目前國內對建筑物的防爆距離沒有明確要求,大部分化工廠在設計時,只是籠統要求所有控制室必須設計成抗暴結構,缺乏必要的數據支撐。
實踐中,工程技術人員都認為,在生產裝置區的控制室、現場控制室和現場機柜室采用抗暴結構設計是比較合理的,符合以人為本、保護重要設備的宗旨。對于中心控制室是否采用抗暴設計,目前還存在比較大的爭議。中心控制室一般布置在遠離生產裝置的區域,大部分中心控制室都布置在全廠管理區,若采用抗暴結構,一是不利于廠容的美觀,二是不利于室內的采光和通風,三是工程造價相對較高。根據國外ExxonMobil(??松梨冢?、BASF(巴斯夫)等石油公司的控制室相關標準和工廠運行實踐,對距離爆炸危險源200m以內的人員密集場所的建筑物,采用抗暴結構設計;距離爆炸危險源200m以外的人員密集建筑物,可不采用抗暴設計。
控制室的環境保護和衛生防護主要體現在外部的綠化美化、與污染源的風向位置關系、室內通風、避免有毒有害氣體影響等方面??刂剖抑車诵纬森h狀綠化隔離帶,綠化帶的寬度應保證不低于5m,宜采用喬木、灌木、綠籬和草坪相結合的混合垂直綠化,注重凈化功能的同時,突出美觀效果??刂剖乙宋挥谏l有毒有害氣體裝置設施全面最小頻率風向的下風側,同時需遠離有毒氣體發生源。為了給室內人員創造良好空間環境,為精密儀器提供合適的工作條件,控制室的室內空氣潔凈度、濕度和溫度都需要得到良好的保持,室內的送排風需要進行科學合理的設計。
各類控制室在化工廠區總平面布置的位置,需要從防火、防爆、抗暴、環境衛生等多個方面進行綜合考慮確定。特別是防火、防爆、抗暴的距離是項目安全審查的重點,設計人員需要從本質安全入手,以人為本的理念出發,以保證在發生事故的狀態下,能使人員和設備不受或少受損失。
[1] GB50160—2008,石油化工企業設計防火規范[S].北京:中國計劃出版社,2012.
Research on the Safety of Control Room in the Layout of Chemical Plant
Qin Fu-rao
Through the analysis of fi re prevention and explosion distance in the layout of the control room,the setting conditions of the anti-riot control room are summarized,and the general layout of the control room is instructed and reference.
control room;total plane arrangement;f i re spacing;antidetonation
F403
A
1003–6490(2017)03–0158–01
2017–03–12
秦富饒(1982—),男,四川達州人,工程師,主要從事化工企業總圖運輸設計工作。