Анализ особенностей проектирования вентиляции взрывозащищённых центральных диспетчерских DCS
[Аннотация] На основе особенностей взрывозащищённых центральных диспетчерских DCS нефтехимических предприятий в статье изложены особенности вентиляции по внутренней среде, притоку, источникам холода, воздухораспределению и резерву оборудования, а также обобщены типовые ошибки монтажа.
[Ключевые слова] взрывозащищённая диспетчерская DCS, внутренняя среда, приточная система, воздухораспределение, резерв оборудования, тепловыделения.
Установки нефтехимии могут выбрасывать токсичный, вредный или взрывоопасный газ, опасный для персонала и способный вызвать взрыв. Диспетчерская DCS должна защищать от него и обычно выполняется полностью закрытой взрывостойкой. Её длительная устойчивая работа зависит от вентиляции. С быстрым ростом отрасли в проектах появились взрывозащищённые диспетчерские, проектируемые иначе, чем обычное кондиционирование: по среде, притоку, источникам, воздухораспределению и резерву.
1. Особенности взрывозащищённой диспетчерской. Здание полностью герметично, без наружных окон. Пульт и шкафы DCS занимают основное пространство. Оборудование сильно греет и работает 24 часа; в шкафах и UPS на 2-3 °C выше расчётной (летом 26±2 °C). Обычные нагрузочные нормы уже не покрывают охлаждение, поэтому на некоторых объектах к канальной системе добавили сплит-системы. Без них шкафные и UPS помещения перегреваются.
2. Источник холода. Диспетчерской нужна стабильная среда с минимумом помех для длительной работы. По нормам взрывозащиты предпочтительны воздушно-охлаждаемые блочные кондиционеры со своим источником и резервом, так как воздушное охлаждение держит постоянную температуру. При водяном чиллере летом ставят резервный; при подаче холодной воды заводом резерв нужен на холодильной станции. В этом проекте по согласованию взяли холодную воду с резервным агрегатом на станции.
3. Приточная система. Обязательна для герметичного помещения без окон и круглосуточного персонала. Центробежный вытяжной вентилятор по расчётному избыточному давлению подаёт свежий воздух. Расход: герметичному помещению нужно больше нормы 30 м³/(чел·ч) СНиП по вентиляции, иначе персоналу душно; по нормам взрывозащиты НПЗ берут 50 м³/(чел·ч), с вытяжкой по избыточному давлению. Так как приток задаётся числом людей, а не площадью, фактический расход на человека может упасть, поэтому добавляют незанятые шкафные помещения; если расход по людям меньше 10% подачи, берут 10%. Очистка: приток и рециркуляцию очищают; применяют приточную установку с химическим фильтром. На притоке - грубый фильтр C3 и средний Z2, на рециркуляции - грубый C3, перед адсорбером с активированным углём ставят средний Z2, перед ним - грубый. Противовзрывной клапан: железобетонная оболочка должна держать внешнюю ударную волну, любой проём её ослабляет. Отверстия менее 150 мм закрывают противовзрывным клапаном, который захлопывается при внешнем взрыве, не пропуская поражение; сопротивление равно стене. Учтите, что некоторые клапаны направленные, поэтому правильно маркируйте и ставьте их. Где есть датчики горючих или токсичных газов, на притоке ставят соответствующие извещатели и электрический плотный клапан, закрываемый по сигналу и останавливающий подачу газа.
4. Воздухораспределение. Диспетчерская насыщена оборудованием DCS и не должна использовать водяное центральное охлаждение из-за риска протечки; применяют центральную прямоточную систему. Подача и возврат сверху; нижняя подача на НПЗ не годится: пол грязный, пыль летит и холод бьёт в шкафы, расстраивая электронику.
5. Резерв оборудования. Вентиляция работает круглый год; кроме надёжных агрегатов нужен резерв, чтобы при отказе одного остальные давали 100% расхода. Резерв нужен и приточной установке.
6. Материал воздуховодов. Оцинковка распространена, но ржавеет, не глушит шум и долго монтируется. Во взрывозащищённых помещениях применяют композитный стеклопластиковый воздуховод с влагозащитной фольгой: он влагостоек, глушит шум, теплоизолирован, малопротечен и быстро монтируется.
7. Дымоудаление. Взрывозащищённая диспетчерская не относится ни к пожароопасным цехам, ни к людным зданиям; SH/T 3017 относит её к классу Д. Поэтому механическое дымоудаление нужно лишь возможно во внутреннем коридоре. Но как центр управления, после пожара её надо быстро очистить ото дыма и газа, чтобы персонал вернулся; нужна постпожарная вытяжка. После пожара приток выдавливает дым во внутренний коридор, откачиваемый его вентилятором; так как зал высокий (более 2 м до потолка), там ставят механическую вытяжку.
8. Вывод. Вентиляция взрывозащищённых диспетчерских DCS опирается на многие области; отечественные нормы её почти не покрывают, опыт мал, поэтому проблемы решают и улучшают по ходу эксплуатации.