石油化工建筑設計常見易混淆問題分析

陳依丹

摘要：石油化工建筑設計中需注意的問題很多，設計中經(jīng)常出現(xiàn)一些問題。這些問題一旦混淆，將直接影響石化行業(yè)正常生產(chǎn)，給企業(yè)帶來嚴重經(jīng)濟損失。石化建筑設計中最常見的問題是變配電室的火災危險性分類和防火等級的劃分等。所以該領域的相關人員有必要加強對石化建筑設計的分析，針對這一過程中易混淆的問題制定有效解決方案，以確保石化建筑設計的科學性及合理性。

關鍵詞：石油化工;建筑設計;混淆問題

建筑業(yè)在石化行業(yè)中占有重要地位。建筑業(yè)雖然不是石化業(yè)的主業(yè)，但建筑設計的合理性直接影響到石化企業(yè)的正常生產(chǎn)及其生產(chǎn)的安全性。石化建筑設計包括很多內(nèi)容，如廠房設計、庫房設計、泵房設計等，不同類型廠房建筑設計要求也不同，建筑行業(yè)設計師需根據(jù)石化企業(yè)實際生產(chǎn)情況，確定最佳建筑設計方案。

一、石油化工作用

石油化工指以石油和天然氣為原料，生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)品的加工工業(yè)。石油產(chǎn)品又稱油品，包括各種燃料油、潤滑油及液化石油氣、石油焦碳等。

1、石油化工是材料工業(yè)的支柱之一。金屬、無機非金屬材料和高分子合成材料被稱為三大材料。而高分子合成材料正越來越多地取代金屬，成為現(xiàn)代社會使用的重要材料。除合成材料外，石油化工還提供了大多數(shù)有機化工原料，在屬于化工領域范疇內(nèi)，除化學礦物提供的化工產(chǎn)品外，石油化工生產(chǎn)的原料，在各個部門大顯身手。

2、石油化工促進了農(nóng)業(yè)發(fā)展。農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)。石油化工提供的氮肥占化肥總量的80%，農(nóng)用塑料薄膜的推廣使用，加上農(nóng)藥的合理使用及大量農(nóng)業(yè)機械所需各類燃料，形成了石化工業(yè)支援農(nóng)業(yè)的主力軍。

二、石油化工建筑設計需注意的問題

石油化工建筑設計需注意以下問題：首先，建筑設計需減少對周邊環(huán)境的影響，滿足周邊環(huán)境的需求;其次，建筑設計需與石化企業(yè)的工藝流程、設備布置、管線走向等相一致，確保石化管線及設備的功能能正常使用;最后，建筑設計需滿足石化企業(yè)方便操作及正常使用的需求。其中，石化建筑設計中經(jīng)常設計到的建筑類型很多，除上述建筑類型外，還有變配電室、分析化驗室、控制室等。而石化廠房建筑設計又包括過濾機廠房、造粒機廠房、成型機廠房、催化劑制備廠房、檢維修廠房等。庫房建筑設計包括危險品庫房、包裝庫房、倉庫和車庫等。變配電室建筑設計包括發(fā)電站、高低壓配電室、總變電所等。

三、變配電室火災危險性分類

變配電站室建筑設計包括總變電所、發(fā)電站、低壓配電室、高壓配電室等諸多內(nèi)容，確定變配電室火災危險類型的主要目的是確定建筑設計的性質(zhì)，為下一步建筑設計制定相應依據(jù)。《石油化工生產(chǎn)建筑設計規(guī)范》對石油化工變配電站的火災風險等級定義為，火災危險性中，高低壓配電站為丁類，變電站火災為戊類。一般情況下，丙類是主變電站的火災風險劃分等級。其中，變配電站室火災風險等級也需根據(jù)建筑物本身使用功能來判定。根據(jù)《火力發(fā)電廠和變電站設計防火規(guī)范》中常見建筑火災危險性分析和耐火極限，見表1。

1、實例一。某單個裝置變電站為兩層結構，一、二層分別為輔助用房、高低壓配電室、干式電容器室，高低壓配電室內(nèi)無含油電氣設備，包括干式變壓器。配電室在變電站中占有重要地位。按《火力發(fā)電廠和變電站設計防火規(guī)范》，戊類為高低壓配電室電氣設備無油時的火災危險等級。丁類為干式電容器室、干式變壓器室火災危險性等級。電纜夾層的火災危險等級為丙級。配電室一般設置在變電站電纜夾層上下方，根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》的具體要求，火災危險性高的生產(chǎn)部分發(fā)生火災危險性大，并且該生產(chǎn)部分占本層防火分區(qū)面積的比例小于5%。發(fā)生火災時，不會蔓延到其他部位?；蛟诨馂奈ｋU性較大的生產(chǎn)部位設置有效防火措施，在這種情況下，可根據(jù)火災風險低的部分確定建筑設計。因此，有人認為，若按高風險性進行設計，變電站的火災風險等級應定義為丁級，而且設計應按丁類進行，當電纜夾層未設計任何防火措施時，明顯違背了《建筑設計防火規(guī)范》的有關規(guī)定，因而此變電站的火災風險等級不是丁類而是丙類。

2、實例二。某罐區(qū)配電室主要包括兩個油浸式變壓器室和一個配電室，配電室包括十臺配電柜。每臺配電柜的油量小于60kg。此外，罐區(qū)配電室還包括電容器室及輔助室。因此，確定帶配電柜的配電室火災危險性等級為丁類。油浸式變壓器為丙類，所以無論電容器內(nèi)是否有可燃介質(zhì)，整個配電室的火災危險等級均為丙類。然而，在實際生活中，不可避免地有人將其定位為丁類。

從以上實際案例可看出，在判定變配電室火災危險性時，往往會出現(xiàn)混淆現(xiàn)象。因此，建筑設計人員需加強對變配電室火災風險等級判定的準確分析，確?；馂娘L險等級劃分的正確性，并在此基礎上選擇科學合理的建筑設計方案。

四、防火分區(qū)的劃分

防火分區(qū)的劃分是石油化工建筑設計中的一個常見難題，也是一個易于混淆的問題。一些建筑僅因設計師對規(guī)范的理解不到位或誤解了規(guī)范的意圖而做出錯誤判斷，要么采取多余措施造成不必要浪費，要么考慮不夠全面，無法滿足規(guī)范要求。

某酮苯真空過濾機廠房生產(chǎn)類別為甲類，底層建筑面積1546m2，二層建筑面積1513m2，總建筑面積3059m2，總建筑高度23.6m。

該建筑適用建筑規(guī)范，因此檢查規(guī)范表以確定其防火分區(qū)。由于是二層，根據(jù)多層廠房查表可得出“當廠房耐火等級為一級時，每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積為3000m2;當廠房耐火等級為二級時，每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積為2000m2”。

正確做法是將廠房耐火等級設為一級，或在平時不生產(chǎn)時，將必須設置在耐火極限不小于1.5h的不可燃體鋼筋混凝土樓板上的一、二層中間吊裝孔封閉，形成兩個防火分區(qū);或?qū)⑵渲幸粋€62m2室內(nèi)樓梯封閉在生產(chǎn)區(qū)及封閉樓梯間形成兩個防火分區(qū)，吊裝孔無需封閉，從樓梯間每層進入生產(chǎn)區(qū)防火墻上應設甲級防火門。以上方法均能滿足《建規(guī)》防火分區(qū)劃分要求，后者面積超限小，更經(jīng)濟，操作方便。

五、泵房或廠房建筑設計需注意問題

在石油化工建筑設計中，廠房或泵房能否設地溝或地坑一直是一個較糾結的問題，工藝安裝或儲運等上序?qū)I(yè)往往與接委托的建筑專業(yè)設計人員對此問題存在分歧。為何有些廠房或泵房能設，一些廠房或泵房不能設，以及其原因等。

設地溝或地坑旨在便于清理地面，或在開停工和檢修期間清洗設備或泵，以及排空設備、泵和管道殘液或進線用。

何種廠房或泵房不能設地溝或地坑？《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》規(guī)定：“比空氣重的可燃氣體壓縮機廠房地面不得設地坑或地溝;廠內(nèi)應有防止可燃氣體積聚的措施”，還規(guī)定“甲、乙A類液體泵房地面不得設地坑或地溝，泵房內(nèi)應有防止可燃氣體積聚的措施”?！队鸵?guī)》規(guī)定“散發(fā)較重可燃氣體的甲、乙類壓縮機廠房的物料管線及電纜應架空敷設。地溝設置時，溝內(nèi)應使用不燃材料填充密封，溝蓋板固定密封，地溝應密封至距廠房外出口1m處”，還規(guī)定“甲、乙A類泵房地面不得設地坑或地溝，側墻下部宜采取通風措施”，以及“散發(fā)含重空氣的易燃易爆氣體的甲類廠房，應采用不發(fā)火花樓地面。不宜在地下設地溝，必須設置時，其蓋板應嚴密，并用不燃材料填塞緊實?！督ㄒ?guī)》規(guī)定“不得在廠房內(nèi)設地溝，當必須設置時，其蓋板應嚴密，地溝應采取有效措施防止地溝內(nèi)積聚可燃氣體、可燃蒸汽、粉塵和纖維，并用防火材料密封與相鄰廠房的連通處”。

不能設地溝或地坑的主要原因是為了防止易燃氣體、可燃蒸汽、粉塵和纖維在地溝或地坑內(nèi)積聚，以避免爆炸風險。

參考文獻：

[1]張東輝.石油化工建筑設計常見易混淆的問題[J].當代化工，2016（09）.

[2]劉麗.石油化工建筑設計常見易混淆問題分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2021（02）.