石油化工企业中心控制室建筑施工分析

陈依丹

摘要：随着石油化工行业的发展，石化企业向着大型化和一体化方向转变，炼油乙烯一体化项目生产能力也在不断提升。化工厂为了满足生产操作自动化、经营管理信息化，为实现智能的过程控制和生產管理，对中心控制室的要求越来越高，中心控制室仪表专业的施工尤为重要。

关键词：石油化工企业中心控制室;建筑施工

前言：

现代化的石油化工企业中，中心控制室是整个生产装置自动化操作控制的关键部位。其与民用建筑有很大区别，多为抗爆式结构设计，整个建筑物为全封闭式空间，没有一面外窗。在中控室内部布置中，大量控制操作台及各种DCS机柜占据主要空间。设备发热量大、24 h不间断连续运行，对环境温湿度均有严格要求。因此，根据石油化工企业中心控制室的建筑特点，合理、优化的通风空调方案是暖通空调专业的设计目标。

一、通风空调系统

1.空调系统I设计参数确定及设备选型区域一主要是DCS设备区。采用全年运行全空气恒温恒湿空调系统。空调机选用机房专用恒温恒湿机。通过敷设在吊顶内的风管，将处理后的空气送入各个房间。气流组织采用上送上回形式。空调系统需补入新风，以保障室内操作人员的身心健康。为保证室内空气的洁净度，新风需经多效空气净化机处理后方能引入空调系统。为顺利引入新风，系统应有一定的排风量;同时保证房间的正压要求，故新风量要大于排风量。设计选用数码多联变冷媒流量的空调系统。此系统由采用了数码宽度脉冲调节控制技术的变容量涡旋压缩机的室外机与多台可单独控制的室内机组成，既可制冷又可制热，安装维护简便、灵活性强，无电磁干扰，适用多种场所。数码涡旋技术能让压缩机在10%一100%的容量范围下实现无级调节运行，能耗低于一般压缩机综合能源损耗40%以上，具有优秀的季节能耗比，适合负荷变化较大的建筑，符合节能设计的要求。

2新风换气机的设计选用。由于新风处理中用于除湿的能耗大于新风降温的能耗，潜热回收潜力大。设计中选用了2台全热式新风换气机（吊顶式安装），新风换气机吊装在天花板内，既节省安装空间，又满足建筑物美观的要求。现行的空调通风管道工程中，较多采用镀锌铁皮风管。其适合于含湿量小的一般性气体的输送;但其不耐腐蚀，易生锈，无保温和消声性能，必须另外加保温层及保温防护层。同时其安装周期长、速度慢，要求施工周期短、施工速度快。经过充分的市场调研及比较论证，决定采用复合玻纤风管（它是近年来发展应用较快的风管材料）。以容重80 kg/m3、厚度25mm的离心玻纤板材为基材，内外附着防潮铝箔粘结。该产品具有消声、保温、防火、防潮、漏风量小、经济适用等特点。材质轻、搬运吊装容易，现场修改方便、易施工、安装速度快。由于集管道和保温层于一体，可以一次性完成安装程序。

3.抗爆阀设计选用。由于中心控制室采用抗爆式结构设计，空调系统设在外墙上的新风入口和排风口均应设置抗爆阀。抗爆阀可以有效的切断由于意外事故发生爆炸所产生的冲击波，从而避免造成人员伤害或设备损坏。由于抗爆阀往往应用于紧急状况下，所以必须具有优良的品质作保证。有一点在设计中应引起同仁的注意，抗爆阀可用作进风阀和排风阀，但某些形式的抗爆阀安装具有方向性。因此在设计施工中～定要正确标注、正确安装，以保证其气路畅通。通风空调方案通常要做相应的系统分区。自控设备区多采用恒温恒湿空调机的全空气系统;辅助用房区如果设置了全厂性的制冷站做冷源，则可以考虑风机盘管加新风处理机的系统方案。如果没有，则可以考虑本文中的多联空调机加新风换气机的系统形式。

二、仪表专业施工

1.中心控制室仪表电缆通常划分为电源电缆、信号电缆和通讯电缆。根据规范要求不同类型信号的电缆不能共用一个槽式桥架的原则，中心控制室需要安装三组槽式桥架。机柜室内的盘柜布局和主操室内的操作台布局都具有严格的图纸尺寸。槽式桥架的制作可进行详细设计，打破常规尺寸模式，联系厂家根据实际情况定尺供货，避免现场加工，节省施工人工成本。仪表槽式桥架的容量要进行合理的计算，避免槽式桥架容量不足导致电缆溢出。机柜室内盘柜基础之间的槽式桥架要采用侧板隆空式，有利于电缆出槽式桥架进盘柜接线，更有利于检维修增加穿盘电缆。槽式桥架的隆空网格要采用橡胶护边进行保护，防止电缆划伤。槽式桥架的布局要进行优化，考虑电缆的走向和数量。不同信号槽式桥架交叉部分，合理采用型钢制作支撑，避免静电地板支架撞架，避免信号干扰，有效的保证交叉处槽式桥架的电缆容量不减少。

2.中心控制室仪表盘柜的供电均分为UPS1、UPS2和IPS三路供电模式，操作台和工程师站的供电只采用UPS供电模式。室内电源电缆的数量比较多，电缆敷设时必须进行规划。统计每一个UPS和IPS电源柜有多少根电缆，电缆的末端位置在哪里，进行合理布局，尽量减少电缆交叉，电缆敷设完成后，表面看上去像用梳子梳过一样。电源电缆在系统盘柜、端子柜和主机柜内敷设时，不能与信号电缆、通讯电缆共用一个汇线槽，要单独敷设。电源电缆要优先考虑沿盘柜的龙骨采用扎带进行固定敷设。工程师室站的电源电缆要根据操作站的布局沿槽式桥架敷设到位，每一条电缆需要从静电地板上开孔才能引至操作站的接线端子，电源电缆在静电地板上开孔位置要与通讯电缆的开孔位置错开，间距要大于400mm，防止造成信号干扰。机柜室至主操室辅操台的信号电缆施工要与对应的装置施工同步，主电缆的屏蔽线要进行接地处理，处理方式是在机柜室盘柜侧单端接地，保证主电缆的屏蔽线实现工作接地。辅操台的信号大多数为数字量，而且这些信号都是从SIS、GDS系统的端子柜引至辅操台，这些信号对装置的运行尤为重要，联校试验要在生产人员的配合下进行，确保每一个信号回路都准确无误。

3.中心控制室空调系统的新风入口都会安装可燃有毒气体监测器，气体监测器的安装位置不只是实现其功能为目的，能够监测到新风气体的有毒有害成分，还不影响风口切断阀的运转，并且对综合楼外墙的美观度造不成影响。气体检测器的信号引至GDS系统盘柜，进行控制、监测、报警及报表等操作，GDS系统的联锁信号再反馈到空调控制系统。当室外气体有害成分增大时，实现空调系统进口切断阀关闭的功能，防止有毒有害气体进入室内。GDS系统与消防系统也存在联动，可燃有毒气体检测器报警时，GDS系统的联锁信号也会通过电缆传送至消防系统控制盘柜，消防系统会通过报警器提示中心控制室的生产人员进行警戒。中心控制室与全厂的现场机柜室采用分离的配置方式。中心控制室和现场机柜室通讯采用冗余铠装单模光缆连接，俗称“天网”和“地网”，一路光缆采用界区管廊上的桥架引至中心控制室，另一路采用地下预埋的通讯管道引至中心控制室。GDS数据可通过网络连接传送到全厂消防控制中心，SIS、GDS和DCS进行实时数据通信，实现在DCS操作站上显示报警。要实现各大系统之间的实时数据通信，就要保证时钟同步。时钟同步设备的安装显得尤为重要，该设备安装在中心控制室楼顶，没有遮挡的区域，而且不能遭受雷击，设备的通信电缆敷设至机柜室DCS系统网络柜。

结束语：

中心控制室施工过程管理到位，质量控制得以保证，才会有效的保证今后的安全生产和企业的效益。有了创新的意识，施工生产才会赢来效益，才会更有利的推动仪表专业发展的进程。

参考文献：

[1]电子工业部第十设计研究院主编.空气调节设计手册（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2019.