浅谈石油化工抗爆控制室暖通空调设计

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。