办公室开洞技巧图解(控制室是否需要抗爆？（下）)

12、抗爆控制室应满足GB 50779-2012《石油化工控制室抗爆设计规范》

2.1 术语

2.1.1 抗爆防护门

能抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的特种建筑用门。

2.1.2 人员通道抗爆门

能满足人员正常进、出建筑物所需要的抗爆防护门。

2.1.3 设备通道抗爆门

用于满足大型设备进出建筑物要求的抗爆防护门。

2.1.4 抗爆防护窗

能抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的特种建筑用外窗。

2.1.5 隔离前室

设在人员通道上防止室外有害气体进入室内、保持室内正气压的内置式前室。

2.1.6 抗爆阀

按照在抗爆建筑物的洞口上，能抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的特种风阀。

2.1.7 空气冲击波

爆炸在空气中形成的具有空气参数强间断面的纵波。简称冲击波。

2.1.8 冲击波超压

呈法向作用于冲击波包围物体的各个表面的在冲击波压缩区内超过周围大气压的压力值。

3 基本规定

3.0.1 抗爆控制室平面布置应符合现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160的有关规定，且应布置在非爆炸危险区域内，并可根据安全分析（评估）报告的结果进行调整，同时应符合下列要求：

1 抗爆控制室宜布置在工艺装置的一侧，四周不应同时布置甲、乙类装置，且布置控制室的场地不应低于相邻装置区的地坪。

（条文说明，工艺装置火灾危险性分类详见现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160。场地高于相邻装置可防止可燃气体在控制室周围聚集。）

2 抗爆控制室应独立设置，不得与非抗爆建筑物合并建造。

（条文说明，为了避免在装置爆炸状态下，非抗爆建筑物可能产生的碎块阻塞控制室内人员疏散的通道，抗爆控制室的顶部不得布置非抗爆结构的房间；与抗爆控制室比邻的非抗爆建筑物，布置时应尽可能加大与抗爆建筑物之间的间距。）

3 抗爆控制室应至少在两个方向设置人员的安全出口，且不得直接面向甲、乙类工艺装置。

（条文说明，控制室安全出口数量不少于两个，是现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的要求；考虑到在装置发生爆炸时装置安全出口有可能被爆炸所产生的碎片阻塞，影响人员的疏散，为了提高人员疏散的可能性，要求在建筑物不同的方向设置疏散口。如迫于场地条件的限制，当人员出入口必须面向有爆炸危险性的生产装置时，则必须采取可靠的防护措施，如在抗爆门的外侧设置有顶抗爆墙等。）

3.0.3 抗爆控制室建筑平面宜为矩形，层数宜为一层。

4 建筑设计

4.1 一般规定

4.1.2 建筑物外墙不应设置雨篷、挑檐等附属结构。

4.1.4 面向甲、乙类工艺装置的外墙应采用抗爆实体墙。需在该墙体上开洞时，应进行抗爆验算。

4.1.5 在人员通道外门的室内侧，应设置隔离前室。

（条文说明，4.1.5 设置隔离前室主要是为了有效地保持室内的正压（防爆措施）环境；同时，当外门在爆炸荷载的作用下损坏时，成为第二道防护体系。）

4.1.6 活动地板下地面以上的外墙上不得开设电缆进线洞口。基础墙体洞口应采取封堵措施，并应满足抗爆要求。

（条文说明，4.1.6 主要是为了防止装置爆炸产生的超压通过电缆槽盒及建筑外墙上的开洞进入室内。）

4.1.7 操作室内、外地面高差不应小于600mm，其中活动地板下地面与室外地面的高差不应小于300m。空气调节设备机房室内、外高差不应小于300mm。

（条文说明，4.1.7 本条中的室内、外高差指的是室内地坪使用面（含活动地板面）至室外计算地坪之间的距离；空调设备间室内外高差的规定，是基于非爆炸危险区内的条件作出的。）

4.2 建筑门窗

4.2.1 抗爆防护门应符合下列要求：

2 人员通道抗爆门的构造及性能应符合下列规定：

4）隔离前室内、外门应具备不同时开启联锁功能。

4.2.2 窗应符合下列要求：

1 外窗应选用固定抗爆防护窗，计算荷载与所在建筑物墙面计算冲击波超压应相同。

2 内窗及室内疏散通道两侧的玻璃隔墙应采用金属框架，并应配置夹膜玻璃或钢化玻璃。

5 结构设计

5.3 爆炸的冲击波参数

5.3.1 控制室抗爆设计采用的峰值入射超压及相应的正压作用时间，应根据石油化工装置性质以及平面布置等因素进行安全分析综合评估确定；当未进行评估时，也可按下列规定确定，并应在设计文件中说明：

1 冲击波峰值入射超压最大值可取21kPa，正压作用时间可为100ms；也可冲击波峰值入射超压最大值取69kPa，正压作用时间取20ms。

2 爆炸冲击波形取时间为零至正压作用时间，峰值入射超压从最大到零的三角形分布。

（条文说明，

5.3 爆炸的冲击波参数

5.3.1 在国外，一般由专业咨询公司结合石油化工装置性质、平面布置（主要是泄漏点布置）、风向等因素，运用安全模拟分析软件，模拟计算建筑物所处位置的爆炸冲击波参数。或者，根据相应的标准或技术规定确定爆炸冲击波基本参数。

本条给出的两种冲击波参数，参考了美国制造化学家协会Siting and Construction of New Control Houses for Chermical Manufacturing Plants（SG-22）的相关规定同。该指南定义抗爆建筑物要足以抵抗外部装置爆炸所产生的冲击波超压为69kPa，作用时间为20ms。这大概相当于一个球体在自由空气中爆炸[1US ton TNT在距中心距离30.5m（100ft）处]所产生的冲击波超压。对冲击波超压为20kPa（2.9Psi）、持续时间为100ms的冲击波，它近似相当于直径60m，高4m包含6%乙烷的气体爆炸，距中心距离75m处产生的冲击波超压。

一般情况下，控制室抗爆只考虑蒸汽云爆炸，对于压力设备爆炸、液体爆炸等的影响一般不予考虑。）

6 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。

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

6.1.6 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）。

6.1.7 抗爆控制室的排烟系统设计，应符合下列规定：

1 对于总层数为一层，两个相邻疏散外门的间距大于等于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大于或等于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大于20m时，二层内走道应设置机械排烟系统。

6.4 新风系统与排风系统

6.4.5 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、有毒气体探测报警器，且进风管上应设置密闭性良好的电动密闭阀，在可燃、有毒气体探测器报警的同时，应关闭密闭阀及新风机。

（条文说明，6.4.5 设置可燃、有毒气体探测报警系统，可及时发现险情，为避险赢得时间。设置密闭阀以及联锁关闭新风机，是为了防止可燃、有毒气体进入建筑物内。）

13、安全检查要求：安监总管三〔2017〕121号，《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）》

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。

14、安全检查要求：应急〔2019〕78 号，《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》

安全风险隐患排查表，

2 设计与总图安全风险隐患排查表

(二)总图布局

7 控制室面向具有火灾、爆炸危险性装置一侧不应有门窗、孔洞，并应满足防火防爆要求。

15、安全检查要求：GB 50779-2012《石油化工控制室抗爆设计规范》

4.1 一般规定

4.1.4 面向甲、乙类工艺装置的外墙应采用抗爆实体墙。需在该墙体上开洞时，应经过抗爆验算。

16、安全检查要求：《危险化学品安全专项整治三年行动实施方案》

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。

17、安全检查要求：SH/T 3206-2019 《石油化工设计安全检查标准》

11 建筑

11.3 建筑抗爆

11.3.1 有抗爆要求的建筑设计应符合GB 50016、GB 50779等的规定。

11.3.3 建筑抗爆设计安全应按表11.3.3的内容进行检查。

11.4 建筑构造及其他

11.4.1 建筑构造设计应符合SH/T 3017、GB 50046等的规定。

11.4.3 建筑构造设计安全应按表11.4.3的内容进行检查。

18、扩展阅读：SH/T 3006—2012 《石油化工控制室设计规范》

控制室是否抗爆的一些考虑因素，

条文说明，

4 控制窒

4. 4 建筑和结构

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。

当没有对装置爆炸冲击波参数进行评估时，可按照 SH/T 3160一2009 《石油化工控制室抗爆设计规范》第 6. 3. 1 条执行。

爆炸事故对中心控制室（ CCR）和现场机柜室（ FAR）建筑物影响数据表是由安全专业根据工艺 专业提供的各装置物性参数，综合各装置与 CCR 和 FAR 之间的环境条件等因素，经过专用软件计算、分析汇总得出的。表1 是“某炼油乙烯项目爆炸事故对 CCR 和 FAR 建筑物影响数据表”，表 2 是 某乙烯项目爆炸事故对 CCR 和 FAR 建筑物影响数据表”。

19、扩展阅读：GB 50160-2008（2018年版）《石油化工企业设计防火标准》

5.2.16（强制条款） 装置的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等不得与设有甲、乙A 类设备的房间布置在同一建筑物内。装置的控制室与其他建筑物合建时，应设置独立的防火分区。

5.2.17 装置的控制室、化验室、办公室等宜布置在装置外，并宜全厂性或区域性统一设置。当装置的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等布置在装置内时，应布置在装置的一侧，位于爆炸危险区范围以外，并宜位于可燃气体、液化烃和甲B、乙A 类设备全年最小频率风向的下风侧。

5.2.18 布置在装置内的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等的布置应符合下列规定：

1 控制室宜设在建筑物的底层；

2 （强制条款）平面布置位于附加2 区的办公室、化验室室内地面及控制室、机柜间、变配电所的设备层地面应高于室外地面，且高差不应小于0.6m；

3 （强制条款）控制室、机柜间面向有火灾危险性设备侧的外墙应为无门窗洞口、耐火极限不低于3h 的不燃烧材料实体墙；

4 化验室、办公室等面向有火灾危险性设备侧的外墙宜为无门窗洞口不燃烧材料实体墙。当确需设置门窗时，应采用防火门窗；

5 （强制条款）控制室或化验室的室内不得安装可燃气体、液化烃和可燃液体的在线分析仪器。

20、扩展阅读：GB 50058-2014 《爆炸危险环境电力装置设计规范》

5 爆炸性环境的电力装置设计

5.3 爆炸性环境电气设备的安装

5.3.5 变电所、配电所和控制室的设计应符合下列规定：

1 变电所、配电所（包括配电室，下同）和控制室应布置在爆炸性环境以外，当为正压室时，可布置在1区、2区内。

2 对于可燃物比空气重的爆炸性气体环境，位于爆炸危险区附加2区的变电所、配电所和控制室的电气和仪表的设备层地面应高出室外地面0.6m。

条文说明，

5.3.5 在附加2区的配电室和控制室的设备层地面应高出室外地面0.6m，是因为附加2区0.6m以内的区域还会有危险其他存在，地面抬高0.6m是为了避免危险气体进入配电室和控制室而采取的措施。这里特别指出的是要求抬高的是配电室或控制室的设备层，对于没有电气设备的电缆室可以认为不是设备层，其地面可以不用抬高。

21、扩展阅读：GB 50058-2014 《爆炸危险环境电力装置设计规范》

附加2区举例，

附录B 爆炸性气体环境危险区域范围典型示例图

B.0.1

1 可物质重于空气、通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区（图B.0.1-1和图B.0.1-2），爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定：

1）在爆炸危险区域内，地坪下的坑、沟可划为1区；

2）与释放源的距离为7.5m的范围内可划为2区；

3）以释放源为中心，总半径为30m，地坪上的高度为0.6m，且在2区以外的范围内可可划分为附加2区。

22、扩展阅读：某企业既有建筑物抗爆治理指导意见（试行）

1 总则

1.1 目的依据

为了提升爆炸冲击波危险区域内不满足抗爆要求的企业内部既有建筑物的抗爆能力，防止重大人员伤害，特制定本指导意见。

1.2 适用范围

本意见适用于石油化工企业内部既有建筑物，包括以下两类：

1.2.1 布置在甲乙类火灾危险性装置区的控制室、交接班室和有人值守的机柜间等。

1.2.2 其他人员集中建筑物。划分标准见附件1。

1.3 对于火灾危险性为丙类及以下，且操作温度低于物料闪点的生产装置，可不考虑该类生产装置对建筑物的爆炸冲击风险。

1.4 油气田和销售企业生产储存设施附近既有建筑物的抗爆治理，科参照本意见执行。

1.5 本指导意见未规定的技术要求，按照GB50160、GB50016、GB/T50779（报批稿，正式稿发布后以正式稿为准）等相关规范执行。

2 基本规定

2.1 建筑物应满足GB50016、GB50160等规定的防火间距要求。

2.2 当建筑物受到的爆炸冲击波超压≥6.9kPa或冲量≥207kPa•ms，且未进行抗爆设计时，建筑物宜进行抗爆治理。

2.3 建筑物抗爆治理应优先考虑撤出建筑物内人员的方案。确需有人值守时，应对建筑物进行抗爆治理。抗爆加固的工程成本过高或抗爆加固改造后建筑物难以满足GB50016、GB50160及其他现行国家标准要求的，应考虑将建筑物迁至爆炸冲击危险等级为低级的区域。爆炸冲击危险区域等级划分标准见附件2。

2.4 采取分批治理、经济可行的原则

2.4.1 应优先治理涉及甲乙类火灾危险性装置区的控制室、外操室、交接班室、办公楼和有人值守的机柜间等。

2.4.2 对于其他抗爆能力不足的既有建筑物，应根据建筑物内的人员数量、建筑物的重要性、建筑物结构类型、爆炸冲击波大小及建筑物损坏程度等，分批进行抗爆治理。

2.4.3 应根据现场实际情况，按照安全可靠、技术可行、经济合理的原则，选择抗爆治理方案。建筑物采用就地抗爆治理后，应确保在一次抗爆设防冲击波下不发生严重破坏和坍塌。

3 建筑物爆炸风险评估

3.1 应通过建筑物爆炸风险评估，确定建筑物遭受的爆炸冲击波参数（包括爆炸冲击波峰值入射超压和正压作用时间），判断是否需要进行抗爆治理。

3.2 可采用临界距离判断方法（见附件3）对建筑物进行初步筛查，根据筛查结果进行详细的爆炸风险评估，评估工作由中国石化认定的定量风险评估（QRA）机构承担。

3.3 爆炸风险评估要求

3.3.1 应采用基于风险的方法或基于最大可信事故场景的方法确定爆炸冲击波参数。爆炸分析场景应考虑蒸气云爆炸（VCE）、爆炸物爆炸、压力容器爆裂和沸腾液体膨胀蒸气云爆炸（BLEVE）等。

3.3.2 对于VCE爆炸分析可采用TNO多能法、Baker-Strehlow-Tang（BST）方法、计算流体力学（CFD）方法等，不得采用TNT当量法进行气体爆炸分析。对爆炸物爆炸评估，可参照GB/T 37243和GB50089的有关规定。

3.4 建筑物爆炸冲击波设防基准应为累积发生频率为万年一次的爆炸冲击波参数，或者根据最大可信事故场景确定的爆炸冲击波参数。

4 建筑物抗爆治理方案

4.1 编制抗爆治理方案前，应按GB50068、GB50292、GB50023等有关规定，对建筑物进行结构检测、可靠性鉴定和抗震能力鉴定，并进行建筑物结构安全性核算和建筑物抗倾覆核算。建筑物结构安全性核算方法可采用单自由度法、等效静荷载法、多自由度法、有限元分析方法等。相关计算方法可参见GB/T50779（报批稿）中的有关规定。

4.2 当既有建筑物的一部分需要抗爆加固时，应对建筑物整体进行结构安全核算，核算时应考虑非抗爆部分在爆炸中破坏后对抗爆加固部分的作用和影响。

4.3 应根据建筑物结构安全性核算结果、生产操作环节的制约、建筑物的现状及场地状况，综合权衡适用性、可实施性及经济性等因素，制定全面完整的抗爆治理方案。可选择新建抗爆建筑物或对既有建筑物进行抗爆加固。

4.4 对既有建筑物进行抗爆加固时，可采用直接加固法（例如各类结构加固法、抗爆涂层法等）或间接加固法（例如增设支点加固法、抗爆庇护罩法等），加固方法的相关要求应满足GB/T50779（报批稿）的规定。相关加固方法的说明见附件4。

4.5 当建筑物钢筋混凝土构件（钢筋混凝土柱、梁、板）不满足抗爆安全要求时，可采用各类结构加固法或间接加固法，例如增设支点加固法、加大截面加固法、外包型钢加固法、粘贴符合材料加固法和增设剪力墙法等。

4.6 对既有建筑物的墙体进行抗爆加固时，宜选择抗爆涂层法。抗爆涂层法加固时，宜在建筑物内侧喷涂抗爆涂层，喷涂厚度应根据计算结果确定。

4.7 抗爆涂层的基本物理性能指标应满足附件5的要求。抗爆涂层动态性能应通过其他爆炸冲击波测试的验证（作用在抗爆涂层上的峰值反射压力不得低于300kPa，正压作用时间不得低于150ms），并提供爆炸冲击波测试报告。未通过气体爆炸冲击测试验证的抗爆涂层不得用于石油化工建筑物的抗爆治理。

4.8 略

4.9 对于采用直接加固方法无法满足抗爆要求的建筑物，可采用抗爆庇护罩法。

4.10 普通的砖混结构建筑物宜采用抗爆庇护罩法进行抗爆加固。

4.11 对于面积较小、改造难度大的建筑物，可选用模块化的可移动式抗爆庇护设施。

4.12 谨慎使用在建筑物与爆炸源之间增设抗爆墙的抗爆加固方法。如果确需使用该方法，应通过CFD方法详细模拟爆炸冲击波传播过程，并进行专项论证。

4.13 建筑物的门、窗应符合GB/T50779（报批稿）的有关规定。建筑物墙面和屋面上的进出风口应满足GB50160的要求，进出风口应按照GB/T50779（报批稿）的有关规定设置抗爆阀。抗爆治理改造后的建筑物暖通系统应符合GB/T50779（报批稿）和JG等标准的有关规定。

附件1：人员集中建筑物判断标准

人员集中建筑物是指有固定工资人员在内或者经常有人存在的建筑物，且满足以下两个条件之一：

1. 固定工作岗位上的人员工作时间为40人·小时/天以上的场所。

2. 高峰期内，在建筑物内工作1小时及以上的人员数量不少于10人（出现频率≥每月一次。）具体示例如下。

附件2 爆炸冲击危险区域等级划分标准

附表3 爆炸冲击危险区域等级划分标准

备注：判断标准以爆炸超压为主，作用时间仅作参考。

附件3 临界距离判断方法

附件4 主要加固方法说明

略

附件5：抗爆涂层基本物理性能指标要求及检验标准

略

附件6 相关的标准规范、规定和参考的技术指南

《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）

《中国石化安全生产专项整治三年行动计划》（中国石化HSSE委员会[2020]1号）

《中国石化重大生产安全事故隐患判定标准指南（试行）》（中国石化安[2018]224号）

GB/T50779《石油化工建筑物抗爆设计标准》（报批稿）

GB50984-2014《石油化工工厂布置设计规范》

GB50160-2008（2018年版）《石油化工企业设计防火标准》

GB50016-2008（2018年版）《建筑设计防火规范》

GB50089-2018《民用爆破器材工程设计安全规范》

GB50292-2015《民用建筑可靠性鉴定标准》

GB50068-2018《建筑结构可靠性设计统一标准》

GB50023-2017《建筑抗震鉴定标准》

GB36894-2018《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》

AQ/T3046-2013《化工企业定量风险评估导则》

JG/T436-2014《建筑通风风量调节阀》

JC/T 2252-2014《喷涂聚脲用底涂和腻子》

Chemiacl Industries Associatio，Guidance for the location and design of occupied buidings on chemical manufacturing sites

API 752，Management of Hazards Associated with Lcoation of Process Plant Permanent Buildings

American Society of Civil Engineers，Design of Blast-Resistant Buildings in Petrochemical Facilities

AIGA Guideline for the Location of Occupied Buildings in Industrial Gas Plants

PIP STC01018-2014 Blast Resistant Building Design Criteria

23、工程实际案例一：采用抗爆板等综合方案对既有建筑物进行加固

24、工程实际案例二：采用抗爆涂层等综合方案对既有建筑物进行加固

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