控制室是石油化工裝置或聯(lián)合裝置內(nèi)具有生產(chǎn)操作、過程控制、安全環(huán)保、儀表維護等功能的建筑物。在現(xiàn)代自動化的石油化工生產(chǎn)企業(yè)中,控制室就是工廠的“大腦”。隨著經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、以及對生命安全的重視和重大安全事故的教訓(xùn),控制室應(yīng)根據(jù)情況進行抗爆設(shè)計,從而保證人員生命安全和相關(guān)設(shè)備在爆炸工況下正常工作。
控制室抗爆通常采用鋼筋混凝土(包括前墻、側(cè)墻、后墻)抵抗水平爆炸力、屋面抵抗豎向爆炸力,即外抗爆墻-內(nèi)框架的結(jié)構(gòu)體系。
控制室的抗爆問題主要集中在以下兩個方面:
(1)哪些控制室需要進行抗爆設(shè)計?
(2)已建成的控制室抗爆改造應(yīng)如何進行?
先來明確幾個概念:防火、防爆和抗爆。
防火就是防止火的產(chǎn)生和防止被火影響和波及,其主要的控制設(shè)計措施就是防火間距。
防爆就是防止可燃性氣體爆炸以及防止電氣設(shè)備產(chǎn)生火花引燃爆炸性氣體,控制措施就是爆炸性危險分區(qū)和防爆設(shè)備選用。
抗爆就是抵御附近爆炸產(chǎn)生的沖擊波或者將爆炸對目標(biāo)建筑物的破壞限制在一定程度范圍內(nèi)。
抗爆設(shè)計的重點就是對所保護的目標(biāo)建筑物按照附近爆炸源的沖擊波能量、距離等參數(shù),結(jié)合目標(biāo)建筑物的保護程度要求而進行的一個綜合設(shè)計計算。
因本篇文章主要討論抗爆問題,所以對建筑物的平面布置防火間距、防爆等要求不再贅述。
先來看標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如何規(guī)定的:
(1)《石油化工控制室設(shè)計規(guī)范》(SH/T 3006-2012)
4.4.1 對于有爆炸危險的石油化工裝置,控制室建筑物的建筑、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗爆強度計算、分析結(jié)果設(shè)計;
5.9 對于有爆炸危險的石油化工裝置,中心控制室建筑物的建筑、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗爆強度計算、分析結(jié)果設(shè)計。
7.8 對于有爆炸危險的石油化工裝置,現(xiàn)場機柜室建筑物的建筑、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗爆強度計算、分析結(jié)果設(shè)計。
(2)《控制室設(shè)計規(guī)范》(HG/T 20508-2014)
3.4.1 對于有爆炸危險的化工工廠,中心控制室建筑物的建筑、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗爆強度計算、分析結(jié)果設(shè)計;
3.4.2 對于有爆炸危險的化工裝置,控制室、現(xiàn)場控制室應(yīng)采用抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計;
4.0.7 對于有爆炸危險的化工裝置,現(xiàn)場機柜室應(yīng)采用抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(3)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50160-2018)
5.7.1A 中央控制室應(yīng)根據(jù)爆炸風(fēng)險評估確定是否需要抗爆設(shè)計。布置在裝置區(qū)的控制室、有人值守的機柜間宜進行抗爆設(shè)計,抗爆設(shè)計應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工控制室抗爆設(shè)計規(guī)范》(GB 50779-2012)的規(guī)定執(zhí)行。
(4)《化工和危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營單位重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)(試行)》官方解讀如下:
十三、控制室或機柜間面向具有火災(zāi)、爆炸危險性裝置一側(cè)不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于防火防爆的要求。(一)其面向具有火災(zāi)、爆炸危險性裝置一側(cè)的安全防護距離應(yīng)符合《石油化工設(shè)計防火規(guī)范》(GB50160-2018)表4.2.12等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范條款提出的防火間距要求,且控制室、機柜間的建筑、結(jié)構(gòu)滿足《石油化工控制室設(shè)計規(guī)范》(SH/T3006-2012)第4.4.1條等提出的抗爆強度要求。
綜上所述,按照最嚴(yán)格的條款來梳理,結(jié)論如下:
(1)涉及爆炸危險性化學(xué)品的生產(chǎn)裝置控制室、交接班室不得布置在裝置區(qū)內(nèi),已建成的必須搬遷(強制條款必須執(zhí)行,抗爆加固也不行);
(2)中央控制室應(yīng)進行爆炸風(fēng)險評估,根據(jù)評估結(jié)果來確定是否進行抗爆設(shè)計;
(3)布置在裝置區(qū)的控制室、有人值守的機柜間宜進行抗爆設(shè)計(詳細(xì)分析參考 GB 50160-2018 第5.7.1A條文解釋);
(4)布置在裝置區(qū)的無人值守的機柜間應(yīng)進行抗爆設(shè)計(參考HG-T 20508-2014 控制室設(shè)計規(guī)范 第4.0.7條的條文解釋);
爆炸危險性化學(xué)品是指《危險化學(xué)品目錄(2015版)實施指南(試行)》中,《危險化學(xué)品分類信息表》里面“危險性類別”為“爆炸物”的危險化學(xué)品。
通過上述分析,可以基本確定需要進行抗爆設(shè)計的建筑物的適用范圍:
新建項目只需要按照上述要求對建筑物進行抗爆設(shè)計即可。目前建筑物的抗爆設(shè)計規(guī)范比較單一,主要是《石油化工控制室抗爆設(shè)計規(guī)范》(GB 50779-2012),且該標(biāo)準(zhǔn)已于2020年完成了報批稿,最新版本不出意外的話,應(yīng)該在2021年發(fā)布。還有兩個標(biāo)準(zhǔn)可以作為抗爆設(shè)計的參考,即《民用爆炸物品工程設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50089-2018)和《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB 50367-2013)。
真正困擾我們的不是新項目的抗爆設(shè)計,而是已建成投用的控制室到底該怎么按照標(biāo)準(zhǔn)條文進行改造。這不僅關(guān)系到標(biāo)準(zhǔn)實施的技術(shù)性問題,更牽涉到數(shù)以萬計的化工企業(yè)的安全隱患。
按照《危險化學(xué)品安全專項整治三年行動實施方案》要求:“需要抗爆改造的應(yīng)按照《石油化工控制室抗爆設(shè)計規(guī)范》(GB 50779-2012)實施抗爆設(shè)計、建設(shè)和加固”。先來分析一下GB 50779-2012對控制室的抗爆設(shè)計是怎么規(guī)定的,只有明確了這些要求,才能進一步判斷建筑物抗爆設(shè)計改造的可行性。
上面10個要點并不是全部,而是有所側(cè)重。如果廠區(qū)的建筑物不滿足上述的第(1)(2)(3)(4)(6)(7)(10)條,基本上就沒有改造的可行性,是不是意味著只能拆了重建呢?三年行動方案要求是按照GB 50779-2012來實施抗爆設(shè)計、建設(shè)和加固,很顯然改造后的建筑必須得至少符合上述10條規(guī)定。另外,GB 50779-2012只是一個關(guān)于抗爆設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),且該標(biāo)準(zhǔn)只適用于新建有抗爆要求的石油化工控制室的抗爆設(shè)計,對于已有建筑物的抗爆改造或者加固,標(biāo)準(zhǔn)中沒有提及。所以即使簡單的加固,我們也無標(biāo)準(zhǔn)可依。
針對上述問題,如果無法改造成滿足GB 50779-2012的各項規(guī)定的話,是不是只能拆了重建呢?顯然不太現(xiàn)實,標(biāo)準(zhǔn)的制定不僅要考慮標(biāo)準(zhǔn)制定的科學(xué)性,更應(yīng)該考慮現(xiàn)實的可行性。
以業(yè)界標(biāo)桿中石化為例,中石化安全監(jiān)管部在2020年6月份下發(fā)41號文《中國石化既有建筑物抗爆治理指導(dǎo)意見》,提出改造原則:分批治理,經(jīng)濟可行。即中石化也不可能一下子全部徹底整改,且必須控制改造費用,按最經(jīng)濟的方式實施。具體改造策略分三步走:第一步是撤出建筑物內(nèi)的人員,將有人值守變成無人值守,保證本質(zhì)安全;第二步是確需有人值守的建筑物,進行抗爆治理;第三步是如果治理也無法滿足要求的,將該建筑物拆除,異地遷建。
2020年9月,由國務(wù)院安委辦牽頭,邀請了包括江蘇省應(yīng)急管理廳在內(nèi)的10家單位的專家,對南京金陵石化的控制室抗爆改造進行了現(xiàn)場考察并做了一個技術(shù)鑒定,鑒定結(jié)果是:該技術(shù)為國內(nèi)化工企業(yè)安全距離不足的控制室、外操室、機柜間等重要建筑物的抗爆能力提升改造提供了一種新的解決方案,可為《危險化學(xué)品安全專項整治三年行動實施方案》提供技術(shù)支撐,建議在石油化工行業(yè)推廣應(yīng)用。(以上文字摘抄自中國安全生產(chǎn)網(wǎng))如果該技術(shù)確實經(jīng)得起考驗,不失為廣大石油化工企業(yè)可以借鑒的一個案例。
最后需要強調(diào)的是,現(xiàn)有建筑物抗爆改造的前提是必須先進行爆炸風(fēng)險評估。遺憾的是爆炸風(fēng)險評估缺乏必要的標(biāo)準(zhǔn)支撐和統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn),目前處于各自為戰(zhàn)的狀態(tài),中石化方案的出臺雖然內(nèi)容詳實,但畢竟屬于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不具有權(quán)威性。