秦富饒
(航天長征化學(xué)工程股份有限公司蘭州分公司,甘肅蘭州 730010)
控制室在化工廠總平面布置中的安全研究
秦富饒
(航天長征化學(xué)工程股份有限公司蘭州分公司,甘肅蘭州 730010)
通過對控制室在平面布置中的防火、防爆距離分析,總結(jié)抗暴控制室的設(shè)置條件,對各類控制室的總平面布置具有指導(dǎo)和參考意義。
控制室;總平面布置;防火間距;抗暴
控制室按照功能的多少,一般分為控制室(CR)、中心控制室(CCR)、現(xiàn)場控制室(LCR)、現(xiàn)場機(jī)柜室(FAR)。中心控制室、控制室作為全廠性或區(qū)域性重要設(shè)施,不但是工廠主要的智能控制中心,同時也是人員集中場所,是需要重點(diǎn)保護(hù)的對象。
根據(jù)控制室服務(wù)區(qū)域范圍大小不同,各類控制室一般宜集中或分區(qū)集中進(jìn)行平面布置。中心控制室由于具有全廠服務(wù)的特點(diǎn),屬于多功能的綜合性建筑,且長時間存在較多人員,屬于人員密集場所,一般將其布置在生產(chǎn)管理區(qū);各裝置控制室由于功能相對獨(dú)立,服務(wù)對象具體明確,宜分別集中布置在本裝置的一端或某一側(cè)的非防爆區(qū)域。
控制室不但人員集中,而且各類設(shè)備儀器數(shù)量繁多,價格昂貴,在總平面布置中除了考慮保護(hù)人以外,還要保護(hù)里面的各類設(shè)備,保證各類控制設(shè)備收集、監(jiān)測、指令等數(shù)據(jù)信號的準(zhǔn)確性。控制室布置位置應(yīng)避免有毒、有害氣體、粉塵、水霧及其他有腐蝕性的介質(zhì)對室內(nèi)設(shè)備的影響,遠(yuǎn)離產(chǎn)生強(qiáng)震動的設(shè)施和建筑物,不應(yīng)與產(chǎn)生較強(qiáng)電磁輻射的總變電所、區(qū)域變配電所相鄰。
《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160—2008將中心控制室確定為全廠性一類重要設(shè)施,其與有火災(zāi)危險性的甲、乙、丙工藝裝置(單元)分別為40m、35m和30m的防火間距[1]。將中心控制室定義為全廠性一類重要設(shè)置,首先是以人為本,出于保護(hù)人的目的。中心控制室是人員集中場所,不但長時間有操作、控制的技術(shù)人員,還有生產(chǎn)管理、信息服務(wù)的相關(guān)人員,為了保證在周圍其他設(shè)施發(fā)生火災(zāi)時,中心控制室不受影響,上述防火距離是十分必須的,目前新建化工廠,按照此規(guī)定執(zhí)行防火間距,實踐證明是合理安全的。
化工生產(chǎn)裝置和單元數(shù)量較多,控制室和現(xiàn)場控制室往往不是為某一個裝置或單元服務(wù),而是某一片區(qū)域的多個裝置單元,這些控制室和現(xiàn)場控制室需要按照區(qū)域性重要設(shè)施考慮,其和周圍工藝生產(chǎn)設(shè)施的防火距離按照一類全廠性重要設(shè)施的中心控制室距離折減25%。當(dāng)然在建設(shè)場地不太緊張的情況下,按全廠一類重要設(shè)施確定防火間距也是合理的。如合成氨廠的變換、脫硫脫碳、液氮洗、壓縮和氨合成等多個單元組成的區(qū)域,集中設(shè)置凈化合成控制室,其與前述各裝置單元的防火間距按照40×0.75=30m來考慮。
關(guān)于總平面布置中的防爆要求,需結(jié)合各裝置單元的防爆區(qū)域劃分圖來進(jìn)行設(shè)計。一般來說各類控制室和機(jī)柜室在總平面布置時,在滿足了防火距離的情況下,控制室和機(jī)柜室都是處于有爆炸危險設(shè)施的防爆區(qū)域以外??倛D設(shè)計人員在進(jìn)行控制室的總平面布置時,需要用防爆區(qū)域劃分圖來對平面間距(防火距離)進(jìn)行校核,二者取其大者。雖然規(guī)范對處于防爆區(qū)域附加2區(qū)的機(jī)柜設(shè)施要求采取相應(yīng)措施,如采用防爆機(jī)柜、正壓通風(fēng)等,但實踐中,為了本質(zhì)安全,要求盡可能布置在非爆炸危險區(qū)域。
控制室進(jìn)行抗暴設(shè)計,主要是為了在其他生產(chǎn)裝置發(fā)生爆炸時,抗擊爆炸沖擊波對室內(nèi)人員的傷害,保護(hù)室內(nèi)設(shè)備不被損毀。目前國內(nèi)對建筑物的防爆距離沒有明確要求,大部分化工廠在設(shè)計時,只是籠統(tǒng)要求所有控制室必須設(shè)計成抗暴結(jié)構(gòu),缺乏必要的數(shù)據(jù)支撐。
實踐中,工程技術(shù)人員都認(rèn)為,在生產(chǎn)裝置區(qū)的控制室、現(xiàn)場控制室和現(xiàn)場機(jī)柜室采用抗暴結(jié)構(gòu)設(shè)計是比較合理的,符合以人為本、保護(hù)重要設(shè)備的宗旨。對于中心控制室是否采用抗暴設(shè)計,目前還存在比較大的爭議。中心控制室一般布置在遠(yuǎn)離生產(chǎn)裝置的區(qū)域,大部分中心控制室都布置在全廠管理區(qū),若采用抗暴結(jié)構(gòu),一是不利于廠容的美觀,二是不利于室內(nèi)的采光和通風(fēng),三是工程造價相對較高。根據(jù)國外ExxonMobil(??松梨冢ASF(巴斯夫)等石油公司的控制室相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工廠運(yùn)行實踐,對距離爆炸危險源200m以內(nèi)的人員密集場所的建筑物,采用抗暴結(jié)構(gòu)設(shè)計;距離爆炸危險源200m以外的人員密集建筑物,可不采用抗暴設(shè)計。
控制室的環(huán)境保護(hù)和衛(wèi)生防護(hù)主要體現(xiàn)在外部的綠化美化、與污染源的風(fēng)向位置關(guān)系、室內(nèi)通風(fēng)、避免有毒有害氣體影響等方面??刂剖抑車诵纬森h(huán)狀綠化隔離帶,綠化帶的寬度應(yīng)保證不低于5m,宜采用喬木、灌木、綠籬和草坪相結(jié)合的混合垂直綠化,注重凈化功能的同時,突出美觀效果。控制室宜位于散發(fā)有毒有害氣體裝置設(shè)施全面最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè),同時需遠(yuǎn)離有毒氣體發(fā)生源。為了給室內(nèi)人員創(chuàng)造良好空間環(huán)境,為精密儀器提供合適的工作條件,控制室的室內(nèi)空氣潔凈度、濕度和溫度都需要得到良好的保持,室內(nèi)的送排風(fēng)需要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。
各類控制室在化工廠區(qū)總平面布置的位置,需要從防火、防爆、抗暴、環(huán)境衛(wèi)生等多個方面進(jìn)行綜合考慮確定。特別是防火、防爆、抗暴的距離是項目安全審查的重點(diǎn),設(shè)計人員需要從本質(zhì)安全入手,以人為本的理念出發(fā),以保證在發(fā)生事故的狀態(tài)下,能使人員和設(shè)備不受或少受損失。
[1] GB50160—2008,石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2012.
Research on the Safety of Control Room in the Layout of Chemical Plant
Qin Fu-rao
Through the analysis of fi re prevention and explosion distance in the layout of the control room,the setting conditions of the anti-riot control room are summarized,and the general layout of the control room is instructed and reference.
control room;total plane arrangement;f i re spacing;antidetonation
F403
A
1003–6490(2017)03–0158–01
2017–03–12
秦富饒(1982—),男,四川達(dá)州人,工程師,主要從事化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計工作。