浅谈石油化工抗爆控制室暖通空调设计

2020-10-30 12:48
江西建材 2020年10期
关键词:空调机抗爆控制室

邓 杰

福建医工设计院有限公司,福建 福州 350100

随着石油化工产业的飞速发展,安全生产活动也越来越受到重视。而《全国安全生产专项整治三年行动计划》明确规定:涉及甲乙类火灾危险性的生产装置控制室、交接班室原则上不得布置在装置区内,确需布置的,应按照《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB50779-2012),在 2020 年底前完成抗爆设计、建设和加固。同时也要求,进一步提升危险化学品企业自动化控制水平。

抗暴控制室作为管理人员的办公场所,是实现自动化控制的核心。由于抗爆控制室属于全封闭建筑,暖通空调系统作为服务控制室的重要环节,是控制室内设备正常运行和室内工作人员的健康安全的重要保障。下文将对抗爆控制室暖通空调设计做简要阐述。

暖通空调设计简要阐述

1 空调系统

抗爆控制室单体建筑面积多数为400~500m2,内部功能房间为:机柜间、控制室、UPS 室、办公室、工程师室、更衣室等。根据《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB50779-2012)第6.2.2条规定,室内空气参数如下表:

各功能间可采用同一空调系统。空调系统可选用一次回风全空气空调系统,按最大温差送风。空调机可采用自带冷源的风冷式单元空调机,同时设置一台备用空调。空调机总的制冷量留有15%~20%的余量。空调室内机配置C3 级粗效过滤器。

空调室内机设置在抗爆控制室内的空调机房,外机设置在室外地面。空调室内外机冷媒管及控制线可埋地出室外,如出外墙侧在室外地坪以上,则周围应设置抗暴挡墙。

2 新风、回排风系统

2.1 新风量

根据《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB50779-2012)第6.4.1 条规定,空调系统的新风量,应取下列风量的最大值:

(1)按工作人员计算,每人50m3/h。

(2)总送风量的10%。

由建筑专业所提供功能间使用人数,新风按总送风量的10%无法满足所有功能间每人50m3/h 新风量要求,为满足每人50m3/h 新风量要求,同时提高人员在密闭环境中的舒适性,新风比例调至总送风量的20%。送、排风需考虑功能间的换气次数,一般≮4 次/h。

2.2 新风化学过滤

由于控制室基本都在甲、乙类生产园区内部,周围空气环境较差。同时,《石油化工控制室抗爆设计规范》[1](GB50779-2012)第6.2.2 条规定:

(1)重要房间的含尘浓度应<0.2mg/m3;

(2)重要房间的H2S 的浓度应<0.015mg/m3;SO2的浓度应<0.15mg/m3;

因此,新风经一般的空气过滤器无法满足室内环境要求,需设置化学过滤器。空调机直接设置化学过滤段,会导致机组太长。由于空调机房面积受限,因此入口设置化学过滤新风机组,机组功能段为:新风段—粗效过滤段—中效过滤段—化学过滤段—风机段。化学过滤段材料可根据园区生产物质决定。新风入口处设置电动气密阀和抗爆阀(外挂式)。

2.3 回排风

空调系统中配置一回排风机。其中,排风占空调总送风量10%,回风量占空调总送风量的80%。排风管出口设置电动气密阀和抗爆阀(外挂式)。

3 防排烟系统

目前,抗爆控制室火灾危险性类别有定性为丙类的,也有定性为丁类的。总建筑面积一般为400~500m2。

根据相关规范,需要设置排烟设施的有关场所如下:

(1)GB50016-2014《建筑设计防火规范》(2018 版)[1]第8.5.2 条:

①人员或可燃物较多的丙类生产场所,丙类厂房内建筑面积>300m2且经常有人停留或可燃物较多的地上房间;

②建筑面积>5000m2的丁类生产车间;

③占地面积>1000m2的丙类仓库;

④其他厂房(仓库)内长度>20m 的疏散走道。

(2)GB50016-2014《建筑设计防火规范》(2018 版)[2]第8.5.4条:地下或半地下建筑(室)、地上建筑内的无窗房间,当总建筑面积>200m2或一个房间建筑面积>50m2,且经常有人停留或可燃物较多时,应设置排烟设施。

(3)GB 50779-2012《石油化工控制室抗爆设计规范》第6.1.7条规定:

①对于总层数为一层,两个相邻疏散外门的间距≧40m 的内走道,应设置机械排烟系统。

②对于总层数为二层的抗爆控制室,且两个相邻疏散外门的间距≧40m 的一层内走道,应设置机械排烟系统;二层走道最远点距最近疏散外门的距离>20m 时,二层内走道应设置机械排烟系统。

③吊顶和地板之间的高度>4m 的操作室,宜设置火灾后的排风系统。排风量可根据具体情况按换气次数≮2 次/h 确定。

对于定性为丙类生产场所的抗爆控制室,一般需设置机械排烟系统。对于≧50m2的人员房间,单独划分防烟分区。其他面积≯50m2的房间,可以利用走道设置的排烟口排烟。走道可与房间共用排烟系统。其中,连通上下层的内部楼梯,还需在一层楼梯开口周围,按《GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》[3]要求设置挡烟垂壁。排烟风机房需单独设置,排烟风机出口位置按要求设置电动密闭阀和抗爆阀(外挂式)。系统排烟量计算、排烟风机的选型及是否需要设置补风系统需满足《GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》有关规定[4]。

对于定性为丁类生产场所的抗爆控制室,内部房间一般无需设置机械排烟系统。走道如需设置排烟系统的抗爆控制室,排烟风机房需单独设置,排烟风机出口位置按要求设置电动密闭阀和抗爆阀(外挂式)。系统排烟量计算、排烟风机的选型及是否需要设置补风系统需满足《GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》有关规定。

4 暖通空调系统的控制

(1)通风空调设备宜与建筑物的火灾报警系统联锁,火灾发生时应自动关闭防火阀及空调系统的电源;

(2)运行的空调机与备用空调机之间,宜设置故障自动切换、定时自动切换;

(3)重要房间的空调设备的启停及故障报警信号应引至集散控制系统(DCS);

(4)当生产装置设有可燃、有毒气体探测报警系统时,新风引入口应设置相应的可燃、有毒气体探测报警,且进风管上应设置密闭性能良好的电动密闭阀,在可燃、有毒气体探测报警器报警时,应关闭密闭阀、新风机。

5 结语

石油化工是化学工业的重要组成部分,在国民经济的发展中有重要作用,同时风险性也较高。上文简要阐述了石油化工抗暴控制室的暖通空调设计。

猜你喜欢
空调机抗爆控制室
复合夹芯纤维增强水泥板抗爆性能研究
消防控制室 “假人”值班被处罚
石油化工控制室抗爆设计规范
压入式空调机(组) 实用性的分析
热回收型空调机运行特性仿真研究
多连拱形迎爆面对结构抗爆效果的影响
内爆炸下围护结构与连接构件的刚度对球面网壳泄爆的影响
基于WinCC的模块式空调机控制仿真系统
也谈油码头消防控制室的选址及设置要求
捉迷藏