石油化工建筑设计常见易混淆问题分析

陈依丹

摘要：石油化工建筑设计中需注意的问题很多，设计中经常出现一些问题。这些问题一旦混淆，将直接影响石化行业正常生产，给企业带来严重经济损失。石化建筑设计中最常见的问题是变配电室的火灾危险性分类和防火等级的划分等。所以该领域的相关人员有必要加强对石化建筑设计的分析，针对这一过程中易混淆的问题制定有效解决方案，以确保石化建筑设计的科学性及合理性。

关键词：石油化工;建筑设计;混淆问题

建筑业在石化行业中占有重要地位。建筑业虽然不是石化业的主业，但建筑设计的合理性直接影响到石化企业的正常生产及其生产的安全性。石化建筑设计包括很多内容，如厂房设计、库房设计、泵房设计等，不同类型厂房建筑设计要求也不同，建筑行业设计师需根据石化企业实际生产情况，确定最佳建筑设计方案。

一、石油化工作用

石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品，包括各种燃料油、润滑油及液化石油气、石油焦碳等。

1、石油化工是材料工业的支柱之一。金属、无机非金属材料和高分子合成材料被称为三大材料。而高分子合成材料正越来越多地取代金属，成为现代社会使用的重要材料。除合成材料外，石油化工还提供了大多数有机化工原料，在属于化工领域范畴内，除化学矿物提供的化工产品外，石油化工生产的原料，在各个部门大显身手。

2、石油化工促进了农业发展。农业是我国国民经济的基础产业。石油化工提供的氮肥占化肥总量的80%，农用塑料薄膜的推广使用，加上农药的合理使用及大量农业机械所需各类燃料，形成了石化工业支援农业的主力军。

二、石油化工建筑设计需注意的问题

石油化工建筑设计需注意以下问题：首先，建筑设计需减少对周边环境的影响，满足周边环境的需求;其次，建筑设计需与石化企业的工艺流程、设备布置、管线走向等相一致，确保石化管线及设备的功能能正常使用;最后，建筑设计需满足石化企业方便操作及正常使用的需求。其中，石化建筑设计中经常设计到的建筑类型很多，除上述建筑类型外，还有变配电室、分析化验室、控制室等。而石化厂房建筑设计又包括过滤机厂房、造粒机厂房、成型机厂房、催化剂制备厂房、检维修厂房等。库房建筑设计包括危险品库房、包装库房、仓库和车库等。变配电室建筑设计包括发电站、高低压配电室、总变电所等。

三、變配电室火灾危险性分类

变配电站室建筑设计包括总变电所、发电站、低压配电室、高压配电室等诸多内容，确定变配电室火灾危险类型的主要目的是确定建筑设计的性质，为下一步建筑设计制定相应依据。《石油化工生产建筑设计规范》对石油化工变配电站的火灾风险等级定义为，火灾危险性中，高低压配电站为丁类，变电站火灾为戊类。一般情况下，丙类是主变电站的火灾风险划分等级。其中，变配电站室火灾风险等级也需根据建筑物本身使用功能来判定。根据《火力发电厂和变电站设计防火规范》中常见建筑火灾危险性分析和耐火极限，见表1。

1、实例一。某单个装置变电站为两层结构，一、二层分别为辅助用房、高低压配电室、干式电容器室，高低压配电室内无含油电气设备，包括干式变压器。配电室在变电站中占有重要地位。按《火力发电厂和变电站设计防火规范》，戊类为高低压配电室电气设备无油时的火灾危险等级。丁类为干式电容器室、干式变压器室火灾危险性等级。电缆夹层的火灾危险等级为丙级。配电室一般设置在变电站电缆夹层上下方，根据《建筑设计防火规范》的具体要求，火灾危险性高的生产部分发生火灾危险性大，并且该生产部分占本层防火分区面积的比例小于5%。发生火灾时，不会蔓延到其他部位。或在火灾危险性较大的生产部位设置有效防火措施，在这种情况下，可根据火灾风险低的部分确定建筑设计。因此，有人认为，若按高风险性进行设计，变电站的火灾风险等级应定义为丁级，而且设计应按丁类进行，当电缆夹层未设计任何防火措施时，明显违背了《建筑设计防火规范》的有关规定，因而此变电站的火灾风险等级不是丁类而是丙类。

2、实例二。某罐区配电室主要包括两个油浸式变压器室和一个配电室，配电室包括十台配电柜。每台配电柜的油量小于60kg。此外，罐区配电室还包括电容器室及辅助室。因此，确定带配电柜的配电室火灾危险性等级为丁类。油浸式变压器为丙类，所以无论电容器内是否有可燃介质，整个配电室的火灾危险等级均为丙类。然而，在实际生活中，不可避免地有人将其定位为丁类。

从以上实际案例可看出，在判定变配电室火灾危险性时，往往会出现混淆现象。因此，建筑设计人员需加强对变配电室火灾风险等级判定的准确分析，确保火灾风险等级划分的正确性，并在此基础上选择科学合理的建筑设计方案。

四、防火分区的划分

防火分区的划分是石油化工建筑设计中的一个常见难题，也是一个易于混淆的问题。一些建筑仅因设计师对规范的理解不到位或误解了规范的意图而做出错误判断，要么采取多余措施造成不必要浪费，要么考虑不够全面，无法满足规范要求。

某酮苯真空过滤机厂房生产类别为甲类，底层建筑面积1546m2，二层建筑面积1513m2，总建筑面积3059m2，总建筑高度23.6m。

该建筑适用建筑规范，因此检查规范表以确定其防火分区。由于是二层，根据多层厂房查表可得出“当厂房耐火等级为一级时，每个防火分区的最大允许建筑面积为3000m2;当厂房耐火等级为二级时，每个防火分区的最大允许建筑面积为2000m2”。

正确做法是将厂房耐火等级设为一级，或在平时不生产时，将必须设置在耐火极限不小于1.5h的不可燃体钢筋混凝土楼板上的一、二层中间吊装孔封闭，形成两个防火分区;或将其中一个62m2室内楼梯封闭在生产区及封闭楼梯间形成两个防火分区，吊装孔无需封闭，从楼梯间每层进入生产区防火墙上应设甲级防火门。以上方法均能满足《建规》防火分区划分要求，后者面积超限小，更经济，操作方便。

五、泵房或厂房建筑设计需注意问题

在石油化工建筑设计中，厂房或泵房能否设地沟或地坑一直是一个较纠结的问题，工艺安装或储运等上序专业往往与接委托的建筑专业设计人员对此问题存在分歧。为何有些厂房或泵房能设，一些厂房或泵房不能设，以及其原因等。

设地沟或地坑旨在便于清理地面，或在开停工和检修期间清洗设备或泵，以及排空设备、泵和管道残液或进线用。

何种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》规定：“比空气重的可燃气体压缩机厂房地面不得设地坑或地沟;厂内应有防止可燃气体积聚的措施”，还规定“甲、乙A类液体泵房地面不得设地坑或地沟，泵房内应有防止可燃气体积聚的措施”。《油规》规定“散发较重可燃气体的甲、乙类压缩机厂房的物料管线及电缆应架空敷设。地沟设置时，沟内应使用不燃材料填充密封，沟盖板固定密封，地沟应密封至距厂房外出口1m处”，还规定“甲、乙A类泵房地面不得设地坑或地沟，侧墙下部宜采取通风措施”，以及“散发含重空气的易燃易爆气体的甲类厂房，应采用不发火花楼地面。不宜在地下设地沟，必须设置时，其盖板应严密，并用不燃材料填塞紧实。《建规》规定“不得在厂房内设地沟，当必须设置时，其盖板应严密，地沟应采取有效措施防止地沟内积聚可燃气体、可燃蒸汽、粉尘和纤维，并用防火材料密封与相邻厂房的连通处”。

不能设地沟或地坑的主要原因是为了防止易燃气体、可燃蒸汽、粉尘和纤维在地沟或地坑内积聚，以避免爆炸风险。

参考文献：

[1]张东辉.石油化工建筑设计常见易混淆的问题[J].当代化工，2016（09）.

[2]刘丽.石油化工建筑设计常见易混淆问题分析[J].中国石油和化工标准与质量，2021（02）.