关于抗暴控制室的讲义

一、概述

1、《石油化工控制室抗爆设计规范》，原来的名字是《石油化工抗爆控制室设计规范》，由于后者的内涵较大，除了建筑、结构、暖通三个主要专业外，还应包括消防、安全等专业。鉴于本规范由中石化建筑中心站负责，而中心站只包括建筑、结构、暖通三个专业，故暂时编写上述三个专业的内容。规范改名后，实际上控制室的抗爆设计涉及暖通的内容就变少了。但考虑到石油化工行业控制室有关暖通专业设计的规范，如《石油化工控制室和自动分析室设计规范》、《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》，《化工采暖通风与空气调节设计规范》，有关控制室的暖通设计条文很少，所以《石油化工控制室抗爆设计规范》中暖通的条文除了一部分和抗爆有关外，将一部分与抗爆关系不大的条文也列于其中，使得暖通方面的内容更完整。

2、本规范只解决了控制室的抗爆问题，至于控制室是否需要抗爆，应由安全专业根据控制室所处位置的危险性确定。

3、将控制室设计成抗爆建筑物，到底是为了保护人还是保护仪表设备？这个问题目前大家的看法还不统一。由于欧美等发达国家的管理水平较高，人员少，工厂的所有管理人员均可在抗爆控制室内上班，所以他们的抗爆控制室既保护设备也保护人。而在中国，由于管理水平低下，员工很多，让所有管理人员全部进入抗爆控制室，控制室的规模就太大了，所以中国的抗爆控制室主要是保护设备的，否则无法解释抗爆控制室旁边的中心化验室、办公楼不是抗爆建筑。

4、抗爆控制室暖通专业的最最主要的设计要点包括：

新风和排风在在建筑外围护结构上的开洞如何抗爆？

新风如何引入？

发生火灾后如何排烟？

二、新风和排风在建筑外围护结构上的开洞如何抗爆

美国土木工程协会（ASCE）《Design of Blast Resistant Buildings in Petrochemical Facilities》中对开洞的规定如下：

“Blast Dampers”是抗爆阀，目前主要是进口品牌。

“Blast Attenuators”是爆炸衰减器，未见过实物。

美国流体工业实践学会（Process Industry Practices）：PIP STC01018 中对开洞的规定如下：

注：一般受力为：

三、新风如何引入

1、俄罗斯的做法：

2、壳牌公司的做法：

3、为了适应中国国情，降低结构专业的设计减少难度，本规范对新风的引入提供了三种方法。

第一种：设置专门的进、排风小室。国外做法。见俄罗斯、壳牌做法。

第二种：将抗爆阀安装在外墙上；（图略）

第三种：将抗爆阀安装在屋顶上。

四、发生火灾后如何排烟

抗爆控制室属于丁类建筑，但没有外窗，如果按《建筑防火设计规范》设置机械排烟，排烟量非常大，需要大量的抗爆阀，投资太大。而《石油化工企业防火设计规范》又没有这方面的规定。实际上，抗爆控制室和公共建筑不一样，没有必要按装公共建筑设计防排烟系统，所以本规范对排烟设计进行了规定。

五、规范条文详解

通风与空调设计

6.1 一般规定

6.1.1抗爆控制室的重要房间、一般房间的空调系统宜分开设置。

注：控制室、机柜间、工程师站、UPS室、电信室等为重要房间；交接班室、资料室、办公室、会议室等房间为一般房间。

重要房间对空气温度、湿度、洁净度以及空气品质要求较高；一般房间对空气的上述要求较低，属于舒适性空调。将空调系统分开设臵，有利于节省投资。

6.1.2重要房间的通风空调系统的供电可靠性应与生产装置一致。

控制室是全厂的“神经中枢”，应保证在任何情况下都能正常运行。对于抗爆控制室来说更是如此。

6.1.3通风空调设备宜与建筑物的火灾报警系统联锁，火灾发生时自动关闭防火阀及空调系统的电源。

引自《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019。

6.1.4新风及回风应过滤，并应设化学过滤器。新风过滤器宜采用C3级粗效过滤器和Z2级中效过滤器，回风应采用C3级粗效过滤器。

《石油化工控制室和自动分析室设计规范》SH3006-1999给出的DCS控制室的含尘浓度标准为粒径小于10μm的灰尘的含尘浓度小于0.2mg/m3。《环境空气质量标准》GB3095-96中三级大气质量标准规定粒径小于10μm的灰尘的可吸入颗粒物的浓度值为0.25 mg/m3。按此计算，采用C3级粗效过滤器完全可以满足要求。考虑到新风机组配有活性炭吸附器，为了保护吸附器，活性炭吸附器前的过滤器采用Z2级中效过滤器比较合理。为了保护中效过滤器，宜前臵粗效过滤器。

6.1.5 运行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。

控制室一般不设专门的人员负责空调设备的运行管理，设臵故障自动切换可增加空调系统运行的可靠性。设臵定时自动切换是为了均衡所有空调机的运行时间，延长空调机的使用寿命。

6.1.6 抗爆控制室的排烟系统设计，应遵循下列原则：

1 对于总层数为一层，且两个相邻疏散外门的间距大于等于40m的内走道，设置机械排烟系统；

2对于总层数为二层的抗爆控制室，两个相邻疏散外门的间距大于等于40m 的一层内走道设置机械排烟系统；二层走道最远点距最近疏散外门的距离大于

20m时，二层内走道设置机械排烟系统。

3 吊顶与地板之间的高度大于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不小于2次/h确定。

抗爆控制室建筑比较特殊，既不属于可燃物较多的生产厂房，又不属于人员较多的公共建筑。《石油化工生产建筑设计规范》SH/T3017将控制室、电子计算机房的火灾危险性等级划分为丁类。

因此，除了内走道可能需要设臵机械排烟外，各个房间均不需设臵机械排烟。但由于控制室是石油化工厂的控制中心，发生火灾后必须尽快灭火，并彻底排除火灾后的烟气和毒气，让工作人员尽快进入室内处理事故，以便尽早恢复生产，所以有必要设臵火灾后的排烟系统。火灾发生后，开启新风系统，将烟气通过房门压至内走廊，利用内走廊的排烟风机排烟。但是由于操作大厅一般层高较高，房门与顶棚之间的间距达2m以上，采用上述方法很难将烟气排除干净。有必要在操作大厅设臵机械排风。

6.2 室内空气计算参数

6.2.1一般房间的室内空气计算参数应执行《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019的有关规定。

6.2.2重要房间的室内空气计算参数应符合表6.2.2的规定。

注：1 重要房间的含尘浓度应小于0.2 mg/m3；

2 重要房间的H2S的浓度应小于0.015 mg/m3；SO2的浓度应小于0.15 mg/m3；

3 重要房间的温度变化率应小于5℃/h; 相对湿度变化率应小于6%/h。