淺談石油化工抗爆控制室暖通空調設計

鄧 杰

福建醫工設計院有限公司，福建 福州 350100

隨著石油化工產業的飛速發展，安全生產活動也越來越受到重視。而《全國安全生產專項整治三年行動計劃》明確規定：涉及甲乙類火災危險性的生產裝置控制室、交接班室原則上不得布置在裝置區內，確需布置的，應按照《石油化工控制室抗爆設計規范》（GB50779-2012），在 2020 年底前完成抗爆設計、建設和加固。同時也要求，進一步提升危險化學品企業自動化控制水平。

抗暴控制室作為管理人員的辦公場所，是實現自動化控制的核心。由于抗爆控制室屬于全封閉建筑，暖通空調系統作為服務控制室的重要環節，是控制室內設備正常運行和室內工作人員的健康安全的重要保障。下文將對抗爆控制室暖通空調設計做簡要闡述。

暖通空調設計簡要闡述

1 空調系統

抗爆控制室單體建筑面積多數為400～500m2，內部功能房間為：機柜間、控制室、UPS 室、辦公室、工程師室、更衣室等。根據《石油化工控制室抗爆設計規范》（GB50779-2012）第6.2.2條規定，室內空氣參數如下表：

各功能間可采用同一空調系統。空調系統可選用一次回風全空氣空調系統，按最大溫差送風?？照{機可采用自帶冷源的風冷式單元空調機，同時設置一臺備用空調?？照{機總的制冷量留有15%～20%的余量。空調室內機配置C3 級粗效過濾器。

空調室內機設置在抗爆控制室內的空調機房，外機設置在室外地面?？照{室內外機冷媒管及控制線可埋地出室外，如出外墻側在室外地坪以上，則周圍應設置抗暴擋墻。

2 新風、回排風系統

2.1 新風量

根據《石油化工控制室抗爆設計規范》（GB50779-2012）第6.4.1 條規定，空調系統的新風量，應取下列風量的最大值：

（1）按工作人員計算，每人50m3/h。

（2）總送風量的10%。

由建筑專業所提供功能間使用人數，新風按總送風量的10%無法滿足所有功能間每人50m3/h 新風量要求，為滿足每人50m3/h 新風量要求，同時提高人員在密閉環境中的舒適性，新風比例調至總送風量的20%。送、排風需考慮功能間的換氣次數，一般≮4 次/h。

2.2 新風化學過濾

由于控制室基本都在甲、乙類生產園區內部，周圍空氣環境較差。同時，《石油化工控制室抗爆設計規范》［1］（GB50779-2012）第6.2.2 條規定：

（1）重要房間的含塵濃度應＜0.2mg/m3；

（2）重要房間的H2S 的濃度應＜0.015mg/m3；SO2的濃度應＜0.15mg/m3；

因此，新風經一般的空氣過濾器無法滿足室內環境要求，需設置化學過濾器?？照{機直接設置化學過濾段，會導致機組太長。由于空調機房面積受限，因此入口設置化學過濾新風機組，機組功能段為：新風段—粗效過濾段—中效過濾段—化學過濾段—風機段?；瘜W過濾段材料可根據園區生產物質決定。新風入口處設置電動氣密閥和抗爆閥（外掛式）。

2.3 回排風

空調系統中配置一回排風機。其中，排風占空調總送風量10%，回風量占空調總送風量的80%。排風管出口設置電動氣密閥和抗爆閥（外掛式）。

3 防排煙系統

目前，抗爆控制室火災危險性類別有定性為丙類的，也有定性為丁類的?？偨ㄖ娣e一般為400～500m2。

根據相關規范，需要設置排煙設施的有關場所如下：

（1）GB50016-2014《建筑設計防火規范》（2018 版）［1］第8.5.2 條：

①人員或可燃物較多的丙類生產場所，丙類廠房內建筑面積＞300m2且經常有人停留或可燃物較多的地上房間；

②建筑面積＞5000m2的丁類生產車間；

③占地面積＞1000m2的丙類倉庫；

④其他廠房（倉庫）內長度＞20m 的疏散走道。

（2）GB50016-2014《建筑設計防火規范》（2018 版）［2］第8.5.4條：地下或半地下建筑（室）、地上建筑內的無窗房間，當總建筑面積＞200m2或一個房間建筑面積＞50m2，且經常有人停留或可燃物較多時，應設置排煙設施。

（3）GB 50779-2012《石油化工控制室抗爆設計規范》第6.1.7條規定：

①對于總層數為一層，兩個相鄰疏散外門的間距≧40m 的內走道，應設置機械排煙系統。

②對于總層數為二層的抗爆控制室，且兩個相鄰疏散外門的間距≧40m 的一層內走道，應設置機械排煙系統；二層走道最遠點距最近疏散外門的距離＞20m 時，二層內走道應設置機械排煙系統。

③吊頂和地板之間的高度＞4m 的操作室，宜設置火災后的排風系統。排風量可根據具體情況按換氣次數≮2 次/h 確定。

對于定性為丙類生產場所的抗爆控制室，一般需設置機械排煙系統。對于≧50m2的人員房間，單獨劃分防煙分區。其他面積≯50m2的房間，可以利用走道設置的排煙口排煙。走道可與房間共用排煙系統。其中，連通上下層的內部樓梯，還需在一層樓梯開口周圍，按《GB51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》［3］要求設置擋煙垂壁。排煙風機房需單獨設置，排煙風機出口位置按要求設置電動密閉閥和抗爆閥（外掛式）。系統排煙量計算、排煙風機的選型及是否需要設置補風系統需滿足《GB51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》有關規定［4］。

對于定性為丁類生產場所的抗爆控制室，內部房間一般無需設置機械排煙系統。走道如需設置排煙系統的抗爆控制室，排煙風機房需單獨設置，排煙風機出口位置按要求設置電動密閉閥和抗爆閥（外掛式）。系統排煙量計算、排煙風機的選型及是否需要設置補風系統需滿足《GB51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》有關規定。

4 暖通空調系統的控制

（1）通風空調設備宜與建筑物的火災報警系統聯鎖，火災發生時應自動關閉防火閥及空調系統的電源；

（2）運行的空調機與備用空調機之間，宜設置故障自動切換、定時自動切換；

（3）重要房間的空調設備的啟停及故障報警信號應引至集散控制系統（DCS）；

（4）當生產裝置設有可燃、有毒氣體探測報警系統時，新風引入口應設置相應的可燃、有毒氣體探測報警，且進風管上應設置密閉性能良好的電動密閉閥，在可燃、有毒氣體探測報警器報警時，應關閉密閉閥、新風機。

5 結語

石油化工是化學工業的重要組成部分，在國民經濟的發展中有重要作用，同時風險性也較高。上文簡要闡述了石油化工抗暴控制室的暖通空調設計。