化工企业中心控制室设计问题

今天公司讨论提出有爆炸风险的化工企业中心控制室均需要按抗爆结构设计。对此大家有什么看法？另附上3篇关于控制室设计的标准规范。 HG／T20508-2014《控制室设计规范》.pdf ( 下载次数: 3,容量1.21 MB,)

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“有爆炸风险的企业，控制室均需要按抗爆结构设计”基本已成定论。

1.《石油化工控制室设计规范》（SH/T3006-2012）要求“对于有爆炸危险的石油化工装置，控制室建筑物的建筑、结构应根据抗爆强度计算、分析结果设计”。

见以下该规范的4.4.1、5.9、7.8条及条文说明：

4. 4. 1 对于有爆炸危险的石油化工装置，控制室建筑物的建筑、结构应根据抗爆强度计算、分析结果设计。”

5.9 对于有爆炸危险的石油化工装置，中心控制室建筑物的建筑、结构应根据抗爆强度计算、分析结果设计。

7. 8 对于有爆炸危险的石油化工装置，现场机柜室建筑物的建筑、结构应根据抗爆强度计算、分析结果设计。

条文说明4. 4. 1 新建控制室是否采用抗爆结构设计一直是相关专业（安全专业、建筑专业、结构专业）无法量化解决的问题，原因是缺少相关依据：a）从距离上量化，即控制室距离装置多少米可以采用非抗爆结构。装置的爆炸力与装置的规模大小、物料特性、操作条件等诸多因素有关，需要安全专业进行抗爆强度计算，距离相同时，不同装置所产生的爆炸力不同，因此采用距离区分是否抗爆缺乏依据：b) 爆炸力的量化，即装置的爆炸力小于多少mbar 可以采用非抗爆结构。由于目前建筑专业无从验证不同量值的爆炸力与建筑物不同破坏程度之间的对应关系，因而无法确定抗爆结构的爆炸力限值。

7.8 现场机柜室是否设计为抗爆结构仍需要安全专业进行抗爆强度计算、分析后确定。根据石油化工企业的实际经验，抗爆结构的现场机柜室具有如下优点：a) 现场机柜室内不仅在开车及试运行阶段有较多人员，而且在正常生产阶段也长期有少量人员，抗爆结构的现场机柜室更有利于保护人身安全；b) 现场机柜室内的控制系统、安全系统设备承担所属装置的控制和安全联锁，抗爆结构的现场机柜室在遭遇爆炸冲击波的情况下，仍可实现装置有序的安全停车；c) 现场机柜室内的控制系统、安全系统设备价值昂贵，大型装置需数百万至上千万美元，并且毁坏后的恢复时间很长，需要重新采购、集成、安装、组态及回路联调等，特别是有些装置带有专利控制系统，需通过专利商采购，恢复时间更长，对重新恢复生产很不利。因此，抗爆结构的现场机柜室可避免控制系统因装置爆炸而损坏。

2.《石油化工工厂布置设计规范》 ( GB50984 -2014)

4.3.6 独立设置的装置控制室、机柜室、外操室的布置应符合下列要求.
1 宜布置在不低于甲乙类生产设备区、储罐区的场地上;
2 应成组布置在装置区的一侧，并应位于爆炸危险区范围以外;
3 控制室应避免噪声、振动及电磁干扰较大的场所对其产生干扰;
4 外操室宜布置在设备区的边缘地带。
条文说明4.3.6 工艺装置的控制室是生产和安全的关键部位，它是工艺过程的总指挥和保证生产安全的中枢，且控制室人员集中、设备昂贵。本条规定旨在使控制室能安全、可靠、有效地发挥作用。此外，如果将控制室朝向有危险性设备一侧的外墙设计为封闭式，对保证人员和设备的安全是很有效的。国外有部分公司的安全标准还特别规定将控制室设计为整体的抗爆型结构，从而确保控制室、机柜间、外操室在发生事故时安然无恙。
4.8.2 在以往的工程设计中，多数情况下安全距离的设置只考虑防火安全距离的要求，对于防爆、防毒还停留在原则要求的层面上，并没有可以执行的明确规定。
近年来发生的一些事故证明，由设备泄漏导致的与蒸气云爆炸(VCE) 有关的事故，其破坏范围更户、破坏力更大，发生的概率也较高。相对于纯火灾而言，发生人员伤亡事故多是由于爆炸、毒气泄漏引起的。
在以往建筑物没有采用抗爆设计时咽事故中建筑物的毁坏是操作人员伤亡的主要原因.而对建筑物安全威胁最大的是与VCE有关的爆炸。有统计表明.石油化工厂事故中， 75% 的人员死伤与VCE 爆炸对建筑物的毁坏相关。例如2012 年8 月发生在委内瑞拉炼油厂的液化气泄漏爆炸事故，由于建筑被毁造成附近守卫人
员及居民24 人死亡;2005 年某气体处理厂的凝缩油罐泄漏爆炸，由于中控室末采用抗爆结构设计，靠装置一侧损坏严重，造成2 人死亡;2010 年11 月20 日19 时10 分左右，山西省晋中某化工股份有限公司聚合工段聚合岗位发生爆炸事故，爆炸威力强大，工厂对面的几栋简易房均被冲击波推倒，事故造成当班和附近工段工人死亡3 人。
国际石油公司的石油化工厂建筑物安全标准基本上是基于((API752 Management 01 Hazards Associated with Location Process Plant Permanent Buildings))标准建立的。现在各大石油公司如ExxonMobil( 埃克森美孚)、BASF( 巴斯夫)、SW( 施伟)等石油公司均有石油化工厂内相关的建筑物安全抗爆标准。
例如，ExxonMobil 制订了有关人员密集场所建筑物分类与VCE 爆炸源爆炸强度分类相对应的建筑物抗爆设计标准。BASF也制订了爆炸潜能分类与不同人员密集度的建筑物相对应的建筑物加强设计要求。同时在两公司的标准和要求中规定，如果人员密集性建筑物为非加强型，则与VCE 爆炸源的安全距离均应大
于200m.人员集中的建筑物安全考虑的另一方面主要是有毒气体泄漏对人员的影响c 在国外的标准及工程公司的标准中，毒气泄漏的危险是与爆炸危险一起进行考虑的。
近年来，在我国一些新建大型石化企业的工厂设计中.除防火要求之外，已经将人员集中场所的防爆、防毒安全设计作为一项重要的设计内容考虑，体现了以人为本的设计理念，收到了良好的效果。
**记最近多次提出并强调"红线"意思，要求各级领导干部要牢固树立安全发展理念，始终把人民群众安全放在第一位，发展不能以牺牲人的生命为代价，这是一条不可逾越的红线，这个理念一定要非常明确、非常强烈、非常坚定。
基于以上说明，根据国际上的通用做法和我国的工程实践经验，基于以人为本的原则，本规范新增了对人员集中场所的相对于爆炸、有毒地点的安全距离的要求。提出的这些防护距离的建议值是在几大石油企业标准的基础上，结合中国的实际情况和实际应用及理论计算的结果得出的。
3.国家安全监管总局制定印发的《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准(试行)》（安监总管三[2017]121号）
“十三、控制室或机柜间面向具有火灾、爆炸危险性装置一侧不满足国家标准关于防火防爆的要求。”
国家安全监管总局解读：本条款的主要目的是要求企业落实控制室、机柜间等重要设施防火防爆的安全防护要求,在火灾、爆炸事故中,能有效地保护控制室内作业人员的生命安全、控制室及机柜间内重要自控系统、设备设施的安全。涉及的国家标准包括《石油化工设计防火规范》(GB50160-2008)和《建筑设施防火规范》(GB50016-2014)。具有火灾、爆炸危险性的化工和危险化学品企业控制室或机柜间应满足以下要求:
1、其面向具有火灾、爆炸危险性装置一侧的安全防护距离应符合《石油化工设计防火规范》(GB50160-2008)表4.2.12等标准规范条款提出的防火间距要求,且控制室、机柜间的建筑、结构满足《石油化工控制室设计规范》(SH/T3006-2012)第4.4.1条等提出的抗爆强度要求;
2、面向具有火灾、爆炸危险性装置一侧的外墙应为无门窗洞口、耐火极限不低于3小时的不燃烧材料实体墙。
2007年河北沧州大化“5•11”爆炸事故和2017年山东临沂“6•5”爆炸事故均暴露出控制室不满足防火防爆要求的问题。
4.《石油化工企业设计防火标准》 GB 50160-2008 （2018年版）
“5.7.1A中央控制室应根据爆炸风险评估确定是否需要抗爆设计。布置在装置区的控制室、有人值守的机柜间宜进行抗爆设计，抗爆设计应按现行国家标准《石油化工控制室抗爆设计规范》GB50779的规定执行。”
条文说明：5.7.1A 国外标准API 752-2009《工艺装置永久性建筑物布置危险管理》针对爆炸、火灾和有毒物泄漏等不同事故场景的建筑物布置提出了风险评估的方法、标准及风险减缓措施等具体规定。该标准明确指出，建筑物是否需要考虑抗爆性能主要取决于建筑物是否位于爆炸风险的区域内和建筑物内是否有人员长期停留。中央控制室一般布置在远离装置区的位置，其是否需要抗爆应根据爆炸风险评估确定。装置区的控制室、有人值守的机柜间等建筑物是重要设施，同时还是人员集中场所，且其距离火灾危险设备相对较近，为防止装置区发生火灾、爆炸等事故时对其造成损害，故规定其宜进行抗爆设计。
  不单是控制室要考虑抗爆，其他人员集中的建筑物考虑抗爆设计也是大势所趋，目前已经有《石油化工建筑物抗爆设计标准》征求意见稿发布。

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