石油化工建筑设计常见易混淆的问题

张 东 辉

（中国寰球工程公司辽宁分公司， 辽宁 抚顺 113006）

在石油化工建筑设计中，建筑专业虽不是主专业，但在其特定的环境中也起着至关重要的作用。尤其对建筑物来说如何能满足工艺等主专业的需求，是重中之重。那么主专业的需求包括几个方面的内容：第一，满足工艺流程、管线走向和设备布置等其使用功能的需求；第二，满足其对周围环境影响的要求；第三，满足方便操作、使用等的要求。石油化工设计涉及到的建筑物有厂房、泵房、库房、变配电室、控制室、分析化验室、综合楼等。厂房包括过滤机厂房、氨压机缩厂房、氢气压缩机厂房、氮压机厂房、成型机厂房、造粒机厂房、催化剂制备厂房、检维修厂房等；泵房包括酸碱泵房、液化气泵房、原油泵房、润滑油泵房、循环水泵房、消防泵房、污水泵房、锅炉房、换热站、空分空压站等；库房包括包装库房、危险品库房、汽车库、仓库等；变配电室包括高低压配电室、发电站、总变电所等；控制室包括DCS控制室、常规仪表控制室、在线仪表分析室等；分析化验室包括分析化验站、环保监测站等；综合楼包括的种类更多，包括的内容也多，在这里就不一一赘述了。总之我们会经常遇到变配电室的火灾危险性分类、防火分区的划分、什么样的厂房或泵房不能设排水沟或地坑、楼梯的设置等等诸如此类易于混淆、不大不小的问题，有的是其他专业给我们提的条件有混淆，也有我们自己专业对规范的理解有偏颇。澄清事实、还原规范本意是我写此篇文章的初衷，也是想以此与同行们进行一下深入细致地探讨。虽说不够完整且只代表本人观点，但也给同行们提了一个醒，下次再遇到此类问题时，要多花些心思研究一下，以免酿成不必要大错。下面就一些具体问题进行一下论述。

1 变配电室火灾危险性分类

上面提到过变配电室包括高压配电室、低压配电室、发电站、总变电所等。确定变配电室的火灾危险性类别是给建筑物定性，为进行下一步设计提供重要的依据。《石油化工生产建筑设计规范》SH3017-1999（以下简称《油规》）附录A中高低压配电室、变电站火灾危险性分类为丁、戊类，总变电所火灾危险性分类为丙类［1］，如何根据电气专业提出的具体要求认定其变配电室的火灾危险性类别，关键要看该建筑物自身的使用功能。根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006表11.1.1建（构）筑物的火灾危险性分类及耐火极限（见附表 1）［2］可看出，如单一功能房间的建筑物，无论大小都可在表中对号入座确定其火灾危险性类别和耐火极限。但一个建筑物内含有多个功能房间时，如何认定呢？

实例一：某单个装置变电所，一层为电缆夹层以及配件库等辅助用房，二层为高低压配电室（无含油电气设备，含四台干式变压器）、干式电容器室等。该变电所主角是配电室，所以查附表一高低压配电室（无含油电气设备）火灾危险性类别为戊类，干式变压器室、干式电容器室为丁类，有人认为即便按危险性较大的设计，此变电所火灾危险性类别也只能定为丁类，认定为丁类在建筑设计上会省掉很多麻烦，这样的图纸我也看到过，但他忘了电缆夹层可是丙类，而且一般变电所电缆夹层上方或下方即是配电室，《建筑设计防火规范》GB50016-2006（以下简称《建规》）第3.1.2条1规定“火灾危险性较大的生产部分占本层或防火分区面积的比例小于 5%且发生火灾事故时不足以蔓延到其他部位或火灾危险性较大的生产部分采取了有效的防火措施，才能按火灾危险性较小的部分确定［3］”，显然电缆夹层没采取任何有效的防火措施，且所占防火分区面积的比例也远远大于 5%，所以该变电所火灾危险性类别应定为丙类而不是丁类。

表1 建（构）筑物的火灾危险性分类及耐火极限Table 1 Building the fire danger classification and fire resistance limit of content

实例二：某罐区配电室，包括两个油浸变压器室、一个配电室含十台配电柜（每台配电柜油量均在60 kg以下）、一个电容器室及辅助用房，带十台配电柜的配电室查附表一火灾危险性类别为丁类，油浸变压器室为丙类，所以电容器室无论有无可燃介质，该整体配电室应定为丙类，但事实还是有把它定为丁类的，原因也与例一类似。

从上面两个例子可以看出变配电室火灾危险性分类是经常遇到并容易混淆的。我给大家一个简单判定的方法，如果遇到变配电室内含电缆夹层或油浸变压器室的多功能建筑如无特殊情况或前提条件与上述例子比较相似可判定该变配电室为丙类，其他可视具体情况定为丁类或戊类。

2 防火分区的划分

防火分区的划分在石油化工建筑设计中是常见而棘手的问题，也是非常容易混淆的问题。有的建筑只因设计人对规范的理解不到位或曲解了规范的用意而做了错误判定，不是采取了多余的措施造成不必要的浪费，就是考虑不够周全，没有满足规范的要求。下面举个常见的实例说明一下：

某酮苯真空过滤机厂房，生产类别为甲类，底层建筑面积为1 546 m2, 二层建筑面积为1 513 m2，总建筑面积合计为3 059 m2，建筑总高度为23.6 m。

本建筑物适用于《建规》，故查该规范表3.3.1（见附表 2）确定其防火分区。因为二层，所以按多层厂房查表可得“厂房的耐火等级为一级时每个防火分区的最大允许建筑面积3 000 m2, 厂房的耐火等级为二级时每个防火分区的最大允许建筑面积2 000 m2”。

正确的做法是把厂房的耐火等级定为一级，要么将一层与二层中间的耐火极限不小于1.5 h不燃烧体的钢筋混凝土楼板上必须设的吊装孔在平时不生产时封闭形成两个防火分区；要么将其中一个62 m2的室内楼梯封闭在生产区和封闭楼梯间形成两个防火分区，吊装孔不用封闭，从楼梯间每层进入生产区的防火墙上应设甲级防火门。上述两种做法均可满足《建规》防火分区划分的要求，后者对面积超限不多更经济实惠、方便操作。

但我看到过真实的错误做法，设计人或将每个防火分区的最大允许面积理解为每层防火的最大允许面积（按多层考虑）或认为有吊装孔而按单层厂房考虑，但无论如何他把将该厂房的耐火等级定为二级是错误的，故石化综合大检查时该建筑没有通过消防检查。况且二层钢筋混凝土楼板仅开了一个很小的吊装孔，不足以认定为单层建筑。

表2 厂房耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积Table 2 Building t Plant fireproof rank, layer number and the fire partition maximum allowable building area

3 厂房或泵房在何种情况下不能设地沟或地坑

厂房或泵房能否设地沟或地坑，这个问题一直是石油化工建筑设计纠结的问题，工艺安装或储运等上序专业经常为了这个问题与接委托的建筑专业设计人员产生分歧，为什么有的厂房或泵房能设，有的厂房或泵房不能设，什么原因不能设等等，下面就详细地论述一下。

设地沟或地坑的目的是为了平时方便清理地面或开停工、检修时清洗设备或泵以及排空设备、泵、管道中的残液或进线用。

那么什么样的厂房或泵房不能设地沟或地坑，《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008第5.3.1条6规定“比空气重的可燃气体压缩机厂房的地面不宜设地坑或地沟；厂房内应有防止可燃气体积聚的措施”和第5.3.3条3规定“甲、乙A类液体泵房地面不宜设地坑或地沟，泵房内应有防止可燃气体积聚的措施”［4］。《油规》第2.4.25条规定“散发较空气重的可燃气体的甲、乙类压缩机厂房，其物料管线和电缆宜架空敷设，当设地沟时，沟内应用非燃烧体材料填塞密封，沟盖板应固定密闭，地沟应密封至本厂房外出口1 m处”和第2.6.9条规定“甲、乙A类泵房的地面不应设地坑或地沟，并宜在侧墙下部采取通风措施”、第2.8.9条2规定“散发较空气重的易燃、易爆气体的甲类厂房，应采用不发火花楼地面。地下不宜设地沟，当必须设置时，其盖板应严密，并用非燃烧体材料填塞紧密填实。《建规》第3.6.6条规定“厂房内不宜设置地沟，必须设置时，其盖板应严密，地沟应采取防止可燃气体、可燃蒸汽及粉尘、纤维在地沟积聚的有效措施，且与相邻厂房连通处应采用防火材料密封”。

什么原因不能设地沟或地坑呢？其主要原因就是防止可燃气体、可燃蒸汽及粉尘、纤维在地沟或地坑中积聚，避免爆炸危险。

4 结束语

综上所述在石油化工建筑设计中经常会遇到上述含糊不清易于混淆的问题。还比如装置的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等布置在甲、乙A类厂房或泵房内，有的虽然布置在一端，但仍位于爆炸危险区内，也未用防火墙分隔；可燃气体封闭或敞开多层压缩机厂房没设封闭楼梯间；变配电室长度大于7 m只设了一个出口；一些功能房间采光的窗地面积比不够；有些需泄爆的厂房或泵房泄压比不满足要求，等等。要想搞清问题，就得塌下心来认真、仔细地研读每本相关的规范，深入了解每本相关规范每条的来历和制定规范人的用意等。只有这样才能设计出既满足规范要求，又新颖、现代、科技含量高的精美作品来。

［1］石油化工生产建筑设计规范 SH3017-1999[S]. 北京：中国石化出版社，2000.

［2］火力发电厂与变电站设计防火规范 GB50229-2006[S]. 北京：中国计划出版社，2007.

［3］建筑设计防火规范 GB50016-2006[S]. 北京：中国计划出版社，2006.

［4］石油化工企业设计防火规范 GB50160-2008[S]. 北京：中国计划出版社，2009.