浅谈石油化工抗爆控制室暖通空调设计

浅谈石油化工抗爆控制室暖通空调设计
2.青岛新奥清洁能源有限公司山东青岛 266555
摘要：油化工企业的抗爆控制室内安装了大量的设备，抗爆控制室内对安全
性的要求非常高，采取暖通设计的方法来调节室内的温度、通风效果。

石油化工
抗爆控制室内暖通空调设计非常关键，抗爆控制室属于一类控制中心，暖通空调
直接关系到抗爆控制室的使用效果，做好暖通空调设计工作才能保证控制室的安
全与稳定。

抗爆控制室内暖通空调的设计内容比较多，包括新风系统、排风系统等，本文主要探讨石油化工抗爆控制室内暖通空调的相关设计。

关键词：石油化工；抗爆控制室；暖通空调
1空调系统组成
1.1恒温恒湿空调机组
恒温恒湿空调机组为直接蒸发式风冷空调机，对温度、湿度和洁净度都有严
格控制的全空气空调机。

机组自带电加热器、电加湿器，室内机设置于空调机房内，室外机放置室外地面或者屋面通风良好处，放置屋面时需做好屋面防雨水工作。

因为操作室、机柜室等房间对温湿度的要求都比较高，需要随时对空气进行
制冷、加热、加湿、除湿等处理，并实时监控系统的运行情况。

一般的舒适性空
调只能勉强满足温度要求，很难进行湿度控制，如果再配上除湿机的话，又很难
达到自动控制温湿度的效果。

但是恒温恒湿空调机组可以做到智能化控制，循环
风量、风压亦能够满足需求，且结构紧凑、外形美观、安装简单、维护方便，而
且最重要的是控制精度方面非常优秀，一般温度精度可达±2℃，湿度精度±5%，是专门为控制室、机房类建筑设计的。

制热方式建议采用电加热器，不建议使用
热水换热器制热，因为机柜室、UPS室等房间常年不间断工作，设备发热量非常大，因此室内冬季热负荷相对不大，而且夏季房间的温湿度控制也需要通过空调
电加热进行再热来完成，电加热器的加热速度快、温度高，除湿效果好，然而热
水制热是达不到此效果的，所以在控制室的空调制热方式上，采用电加热的方式
效果较好。

为保证控制室的全天运行模式，必须设置一台空调机组备用，当控制
室有一台空调故障时，备用空调机组可以自行切换运行，时刻保证室内空气环境
满足工艺要求。

1.2新风化学过滤机组
化学过滤机组是一种新颖高效的空气过滤器，其功能是对某些有毒有害、腐
蚀性、刺激性的气体进行过滤。

现如今，新风化学过滤机组已经逐步被应用到石
油化工空气净化领域中。

通常情况下，化学工厂都会排放大量的有毒气体，如
H2S、SO2、Cl2等，传统的活性炭对这些有毒的气体几乎没有任何效果，如果工
作时间长，不仅会对人体的身体产生伤害，还会对石油化工抗爆控制室的仪器产
生腐蚀性。

因此，当新鲜的空气流入到空调的循环风中时，首先要利用化学滤器对其进
行净化，然后利用化学滤液与有害的气体进行化学反应，从而达到净化空气的目的。

GB50779—2012标准中对有害气体浓度、粉尘浓度作详细的说明，若上游行
业对环境的要求不高，应按照本规程进行。

化工过滤器的滤芯要定期进行替换，
其更换时间要视单位的新风量以及工厂内的环境情况而定，一般为6～12个月。

1.3电动气密阀
电动气密阀（MD）是一种电动的单向阀门，不会因反向气流作用而开启，能
有效地保证空间的密闭性，阀门使用电能作为动力来驱动阀门，控制阀门的开关。

为防止装置区、罐区的有毒有害气体通过风管渗入室内，影响室内空气环境，电
动气密阀应设置在通风管道靠近外墙的室内侧，带电常开，并与相应的系统风机
和有毒气体报警联锁。

当有毒有害气体报警响起的同时，关闭通风设备和电动气
密阀，阻止建筑内外的空气流通，避免有毒有害气体进入建筑内部。

报警解除后，开启通风设备和电动气密阀，恢复工作。

1.4排烟系统
石油化工抗爆控制室是一个完全密闭的大楼，当发生火灾时，为了便于人员
迅速撤离，防止烟雾在房间里积聚，将需要安装一个高效的排烟系统。

按
GB50779—2012标准，在室内通道以上40m以上的单级防爆控制室内，需要设置
有机械排气装置；多层抗爆控制室内，与离安全出口最大距离20m以上的位置对
应的机械排烟。

通风设备应有专门的通风间，不得设置在房顶或过道上；当烟气
流量较大时，应安装通风系统，其详细内容请参阅GB51251—2017标准。

1.5抗爆阀
无论是新风的进入，还是室内空气的排出，都会在建筑外墙上打开安装风管
的洞口，这些洞口的出现会严重影响建筑整体的抗爆能力，所以就需要使用抗爆
阀来封住这些洞口，保证建筑物的抗爆结构不被破坏。

当爆炸的冲击波到达时，
瞬间过大的压力会使抗爆阀在极短的时间内自动关闭，来抵挡爆炸冲击波对建筑
内部的损害。

当建筑外部压力恢复正常，抗爆阀自动开启。

2石油化工抗爆控制室暖通空调的运行设计
第一，暖通空调系统中部分设备运行时遵循一用一备的原则，比如新风机组、恒温恒湿机组等。

这些设备都要设定自动交换的时间，要求设备自动切换，保证
使用、备用设备都能处于可靠的运行状态。

其次，暖通空调系统中的恒温恒湿机
组运行时，按照抗爆控制室内的环境状态，设计了回风参数，同时根据回风参数
设定送风状态，确保控制室内的温度、湿度能达到设计要求。

再次，暖通空调系
统运行时，所有位置安装的电动风阀门都要是打开的状态，由集控中心来监督阀
门的运行状态，以及设备的运行状态。

最后，暖通空调系统运行中要求除了抗爆
控制室的电池室以外，所有房间都应该处于正压的状态中，维持室内正常的压力值。

第二，暖通空调在抗爆控制室内难免会遇到设备故障的问题，设备发生故障
以后就会直接影响其参数设定，比如湿度超出预设值、排风量过低等。

这时暖通
空调系统中的集控中心运行时就要捕捉到异常信号，并且将异常报警信号迅速地
传递到DCS系统中，由系统调控运行设备，直到设备恢复到正常的运行状态。

第三，抗爆控制室内发生火灾时，集控中心会接收来自火灾报警传感器的信号，立即关闭暖通空调的设备、防火阀，待火灾结束以后，集控中心会重新开启
设备与防火阀。

集控中心的运行起到总控和调节的作用，其主要就是接收报警仪器传来的异常信号，针对异常信号给出调节方案，保证控制室内的环境安全。

第四，抗爆控制室暖通空调系统运行与控制中，新风口位置检测到异常气体以后，比如易爆炸气体、有毒气体等。

气体浓度检测仪会检测室内气体的实际浓度，当浓度超出一级警报界线时，仪器就会发出一级警报，把警报信号传输到集控中心，集控中心系统会向排风孔、新风入口处的电动气密阀发送关闭的信号；同时还会利用指令来关闭排风机、新风化学过滤机组，此时暖通空调系统会以无新风、内循环的方式运转，让抗爆控制室内的湿度、温度能符合要求。

气体浓度检测仪如果检测到异常气体浓度达到二级标准，此时集控中心就会关闭暖通空调系统中的所有设备，以此来保证室内安全。

结语：
总而言之，石油化工抗爆控制室内的空气要求比较高，因此，需要在恒温恒湿的条件下，将需要安装一个化学滤清器，同时还需要设计一套暖通空调系统，主要内容有：新风排风系统，排烟系统，电动气密阀，温度湿度恒定系统等。

经过实际运行证明，本暖通系统安全可靠，能够很好地适应石油化工抗爆控制室应用要求，同时也能够有效地替换室内存在安全风险的气体，进而更好地确保石油化工生产工艺的整体安全性。

参考文献
[1]邓杰.浅谈石油化工抗爆控制室暖通空调设计[J].江西建
材,2020(10):66-67.
[2]刘珂,张俊.国内外石油化工抗爆控制室暖通空调设计标准比较[J].暖通空调,2020,50(5):71-74,33.
[3]宋爽.某石油化工装置抗爆控制室暖通空调系统设计[J].化学工程与装备,2018(2):272-273.。