1、化工厂控制室建筑设计规定HG 20556-93 条文说明1总则1.0.1 本规定是在原化工部基建局颁布的化学工业厂房控制室建筑设计规定)(CD61Al-8日的基础上修编而成的。内容上增加了对DCS和使用PLC的控制室，以及使用计算机控制室建筑的设计规定。DCS系分散型控制系统的简称，系一种控制功能分散、操作显示集中、采用分散结构的智能站网络，其目的在于控制或控制、管理一个工业生产过程或工厂。PLC系可编程序逻辑控制器的简称，系一种用于顺序控制的专用计算机，其顺序控制逻辑基本可根据布尔逻辑或继电器梯形图程序语言由编程板或主计算机来改变。2 总图布置2.0.1 按照生产规模的大小和管理体制，控制室
2、可分为厂级(联合装置)主控制室和车间级(装置分控制室。控制室的位置首先应根据生产要求确定，并应满足防火、防爆、防振、防电磁干扰、防噪声等要求。控制室靠近所控制的生产装置，可以减少信号传输的距离和时间，反之，不但要增加信号传输的距离和时间，还将增加投资，并且缩小了操作人员对更大区域的观察。控制室靠近所控制的年产装置，还要满足建筑防火间距的要求，减少易燃、易爆、有毒、粉尘、水雾或有腐蚀性介质对控制室内仪表和操作人员的危害。设置在危险区域内的控制室建筑，应采取防火、防爆等安全措施。振动及电磁感应对仪表测量精度的影响是众所周知的，控制室如与高压配电室、压缩机仪表房、鼓风机室和化学品库毗邻，所产生的电磁
3、干扰、振动、噪声和腐蚀介质都将对仪表不利，影响仪表测量数据的精度，并造成仪表元件的腐蚀等。在一些技术规定中也曾做过具体规定，如对连续性振源振幅限制在O.10mm(双振幅)，频率限制在25Hz以内;对使用电子仪表的控制室应避免4X10A/m以上的持续电子干扰，这些规定都是合理的。但目前由于还缺乏实际经验数据，如对于控制室离开多大功率的压缩机或鼓风机多远，其振动在室内地面将引起多大振幅和频率的振动F离开多大功率的变压器(或电动机多远，才不致于对电子仪表产生4X10A/m的持续电磁干扰等。这些对于设计工作中具体执行本规定将带来一定的困难，故本规定未作具体规定。当交通工具通过时，所产生的振动、噪声和灰
4、尘对控制室自动化仪表设备和操作人员有影响，振动过大除对仪表本身精度有影响外，还可能引起报警联锁触点误动操作，造成严重事故。从多年所作的设计来看，一般都能满足距离20m的要求。控制室的朝向，是针对天然采光的控制室而言。坐北朝南的控制室光线充足F控制室朝西时会引起西晒。为避免西晒，应采取遮阳措施。对人工照明的控制室，不存在朝向问题。14 3 建筑设计3.1 一般规定3.1.1 特殊贵重的设备是指价格昂贵、稀缺的设备，如电子计算机连同配套设备。控制室是全厂生产的关键设施，如一旦失火，则损失大，影响大，故安装特殊贵重仪表、设备的控制室，建筑耐火等级应为一级。3.1.2、3.1.3主控制室为全厂性控制室
5、，对全厂性的生产装置进行监控。分控制室为车间工段级控制室，安装有就地仪表，对本车间、本工段生产装置进行监控，并将信号传输给主控制室的控制系统。由于主控制室内设备、仪表多，价格昂贵，操作、检修人员也较多，为保障人员、设备、仪表的安全，国内外许多化工厂的主控制室一般都独立设置，故提出应和有爆炸危险的甲、乙类厂房分开而独立设置。近来，为改革工厂设计模式，建立新型的工厂经营管理体制，常将控制室与中央化验室、低压配电室组合成综合建筑物，它们彼此用抗震缝隔开，成为相对独立的单元，根据使用要求，内部可彼此相互联系。这样的综合建筑物，也应和有爆炸危险的甲、乙类厂房分开而独立建造。有些分控制室常常和其厂房紧邻，
6、甚至设在其中;有的要求能直观厂房中设备的运转情况，如压缩机房、泵房的控制室。这些控制室如分开设置，则要增加控制系统，增加建筑用地，增加投资，还给使用带来不便。因此分控制室可与厂房毗邻外墙设置，并应用耐火极限不低于3.00h的非燃烧体墙与其他部分隔开。3.1.4 控制室是精密仪表集中的地方，电缆也较多。这些仪表及电缆遭受腐蚀性气体和液体作用后，将严重影响生产，因此不应直接布置在有腐蚀性介质作用的厂房内。由于仪表与生产关系密切，又不能远离生产部位，现有化工厂中既有独立设置的控制室，又有附设在厂房内的控制室。当控制室需布置在厂房内时，应与有腐蚀性介质作用的部位完全隔绝，严防腐蚀性介质的侵蚀。有液态腐
7、蚀性介质作用的楼面，从长远来看有可能产生不同程度的渗透，为确保生产安全，控制室不宜布置在有液态腐蚀性介质作用的楼层下。3. 1. 5 对设有火灾自动报警装置和自动灭火装置(如二氧化碳灭火系统)的控制室，要优先考虑设置消防控制室。鉴于消防控制室是建筑物内防火、灭火设施的显示控制中心，也是火灾时的扑救中心，地位十分重要。故对其建筑的耐火等级、耐火极限和位置等提出了具体规定。近十年来，一些国家和地区，对大型工业企业的防火技术比过去更加重视，并将防火安全纳入本企业、本建筑物的自动化管理范围，使消防、防盗一起考虑，构成统一防灾系统，并通过电子计算机和闭路电视系统等，结合设备运行和经营管理等工作，实行全自
8、动化管理。考虑到我国经济技术条件、消防设备情况不同，消防控制室有下列功能:(1)接受火灾自动报警，发出火灾的声、光信号，以及事故广播和安全疏散指令等;(2)控制消防水泵、自动灭火设备，切断有关通风、空调系统，切断有关电源:(3)显示电源、电梯运行情况等。3.1.7 大、中、小型控制室的划分，是针对使用常规仪表的控制室，主要以仪表盘的数目划分。一般12块盘以上为大型，6.12块盘为中型，少于6块盘的为小型。目前，分散型控制系统的使用日趋增多，控制室的划分也与生产规模有关。如年产30万吨合成氨、52万吨尿素的化肥厂的主控制室，虽然控制室的建筑面积比使用常规仪表时小得多，但仍视为大型;而分控制室则视
9、为小型。3. 1. 9 控制室内不得安装可燃气体、液化娃、可燃液体的在线分析一次仪表，是为了防止将可燃气体、液化短、可燃液体的设备和管道引入控制室。3: 1. 11 足够数目的安全出口，对保证人和仪表、设备的安全疏散极为重要。火灾实例中常有因出口设计不当或在实际使用中部分出口堵住，造成人员无法疏散而伤亡惨重的实例。3. 1. 12 门斗(或室前)的设置，是保证控制室内有适当的温、温度，确保仪表正常运行所采取的必要措施之一。3.2 室内布置3.2.1 使用常规仪表的控制室由控制室和辅助生产、生活用房组成。根据生产需要设置的辅助用房有电源室、空调机室、仪表维修室、值班室、更衣换鞋室、卫生间等。控制
10、室内安装有仪表盘、模拟盘、操作台和辅助设施，如供电装置、供气装置接线箱等。控制室的平面尺寸应根据仪表的类型、数量、排列形式、操作和检修等要求确定。3.2.2 分散型控制系统控制室由操作室、机柜室、计算机室及其辅助生产、生活用房组成。根据生产需要设置的辅助生产、生活用房，主要有硬、软件工作室、仪表维修室、UPS电源室、空调机室、操作人员交接班室和其他生活用房，如更衣室、外操作巡检人员休息室、卫生间等。原则上应按操作区的划分配置操作站。一般情况下，以每个操作站控制3040个回路计，最低应配置2个操作站;大型联合装置，按每个操作室站控制4060个回路配置。随着操作人员素质的提高，逐渐增加操作站控制的
11、回路数。17 对于顺控和联锁较多的化工装置，可根据操作单元的数量及复杂程度，合理配置操作站。在确定操作室、机柜室和计算机室面积时，应考虑下列各种因素:(1)设备的类型、尺寸、数量和布置形式，还包括必要的办公设备、家具或可能安装的常规仪表盘的位置和尺寸p(2)设备的安装和维修空间，包括设备的运输通道、门的位置p(3)操作人员，包括辅助人员的数量及其活动范围p(4)紧急情况时人员的撤离通道以及使用消防设备的空间p(S)OCS设备之间专用电缆的允许长度以及电源电缆允许的最大长度等限制;(6)将来扩建的可能性及未来发展的余地。在满足生产的前提下，应尽量压缩控制室和辅助用房的面积。3.2.4 常规仪表控
12、制室的净高是由仪表盘、模拟盘的高度确定的。一般仪表盘高2.00-2. 20m，加上固定仪表盘的0.10m通长槽钢的高度，一般吊顶下的高度都将在3.00m以上。采用空气调节时，高度加大，增加了建筑体积，不利于节省能源，势必造成能源不必要的浪费。3.2.5 封顶一般指仪表盘或模拟盘上部与吊顶的连接部分。封顶的形式，一种是封闭式的实体，采用自然通风时，影响盘前区与盘后区之间的通风。另一种是花格式的，自然通风时，不影响空气的流动。当盘前区与盘后区不在同一高度时，作花格式封顶就不适宜了。吊顶与顶棚间的高度一般应有0.60-0.80m，作为电缆托盘、风管和灯具的安装和检修的空间。当检修需要上人时，宜为1.
13、80-2.00m，且吊顶距梁底的净空不应小于0.60m;当检修不需要上人但风管与梁垂直时，吊顶层的高度不宜小于1.20m。18 3.3 室内环境3.3.2 以散热器采暖和自然通风为主的控制室，多为使用常规仪表的控制室。为确保仪表长期可靠的运行和操作人员的舒适感觉，要求控制室内有适宜的温度和湿度。因为室温过高，将促使电子电动仪表老化，元件散热困难，引起误差或发生故障F室温过低，又将使操作人员不适。实践表明，室内适宜的温度冬季宜为15-20C，夏季宜为25-30C。相对温度控制在50%-60%。温度过大，将引起仪表绝缘降低，记录纸产生皱纹，笔迹模糊，仪表元件发霉生锈。空气过于干燥，则记录纸易绷裂，
14、操作人员感觉不适，空气过于干燥还容易产生静电反应。3.3.5 虽然分散型控制系统设备本身可以在较宽的瘟度和温度范围内工作，但是控制室通常都考虑设置空气调节系统。一方面使设备在一个稳定的温度和湿度环境下工作是很必要的，如过高的环境温度会导致设备本身散热不良而不能耐久工作F湿度过大，水份会使电子组件或机械组件外亮结膜、继电器触点损坏和线路板形成金属盐，记录纸起皱，曲线变形。此外，尘埃微粒的积聚会吸附、污染空气和可使可动部件接触不良，造成潜在危险。另一方面，创造一个舒适的环境，还可以提高操作人员的工作效率。使用计算机系统时，对环境的温、温度要求是比较严格的。另外，湿度的控制可防止静电的产生，因为静电
15、的产生会导致操作的失误或设备的破坏。3.3.6 天然光环境是人们长期习惯和喜爱的工作环境，由于天然光的辨别能力优于人工光，从而有利于保护视力和提高劳动效率。当控制室的采光等级为E级时，可以保证有足够的照度识别O. 15-0. 30mm的最小刻度。当阳光直接照射到仪表盘和操作时，将影响测取读数的准确性和产生眩光。19 在分散型控制系统控制室里，当光源从操作者背后直射显示屏幕时，会在屏幕上出现阴影。因此不宜设置窗，可以人工照明为主，加之室内采用空气调节，有适宜的温、温度，能保证仪表的正常安全运行和操作人员的舒适感觉。3.3.7 照度的确定应立足于安全和便于观察。照度不足有时会导致减慢、降低观察速度
16、和精度，于安全和生产不利。对照度的要求依不同人员的年龄、对象、对比度以及所需的观察速度和精度要求而不同。对一定的作业范围而言，除环境对比度、允许观察时间以外，照明灯具的形式、数量和分配是确定可见性的主要因素。光摞一般不选白炽灯，是因为白炽灯的发热量大，光效低，达不到视觉要求，影响正常工作。但应急灯一般采用自炽灯是因为它能瞬时启动，而且设备简单，不易发生故障。此外，应急照明点燃时间不长，照度要求较低，不强调光源的效率问题。在操作室和计算机室显示屏幕区域，宜控制光幕反射和反射眩光。顶棚上的灯具不宜布置在工作位置的正前方，宜布置在工作区的两侧，并使灯具的长轴方向与水平方向相平行。灯具的位置不应对操作
17、屏幕形成直射和眩光。可以按区域或按组分别设置开关以适应不同的照度要求。3.3.8 控制室内设置应急照明是为了在正常照明发生故障时，瞬时启动备用电源，不影响生产或保证人员安全疏散。应急照明包括:疏散照明、安全照明和备用照明。当正常照明因故障熄灭后，对需要确保人员安全疏散的出口和通道，应装设安全照明;当正常照明因故障熄灭后，对需要确保处于危险之中人员安全的场所，应装设安全照明;当正常照明因故障熄灭后，对需要确保正常工作或活动继续进行的场所，应装设备用照明。3.3.9 控制室噪声来摞有以下几个方面:20 (1)来自设备的噪声;(2)人员活动和谈话的噪声:(3)控制室外界的干扰噪声。一般可考虑下述降噪
18、措施:(1)尽可能选用低噪声的设备或带有隔声罩或消声器的设备;(2)设计合理风量的风机、风管和阻力件，如果风机离操作控制室太近时，应特殊处理;(3)控制室室内使用吸音或隔音材料，吸音材料应在低频率段(125250Hz)和高频率都有显著的吸音效果;(4)控制室室内相邻区域之间设置隔断，以降低噪声;(5)对室外有大的噪声源而又无法避免时，可采用密闭控制室结构和吸声隔墙，并尽量减少门、窗等开口。3.4 室内装修和建筑构造3.4.2 控制室地面宜采用水磨石地面、活动地板等。活动地板具有设备安装和电缆敷设简单、方便等优点。在分散型控制系统控制室的操作室、机柜室和汁算机室，设备电缆较多，故推荐使用活动地板
19、或防静电地板。静电是由于两种不同材料摩擦产生的。特别是在采暖或空调的环境里，当湿度降低时，更增加了静电的形成。防静电的主要措施是进行湿度控制，保持室内相对湿度在40%60%之间。如果使用防静电活动地毯，应定期使用防静电喷雾剂和进行除尘，尽量减少静电的生成。在控制室入口处，可设置吸尘地毯。此外，设备上的覆盖物以及操作人员的衣着材料也应有所J:i:择。3.4.3 电缆进入控制室，一般采用地沟进线和架空进线两种。对于分散型控制系统控制室来说，由于多采用活动地板，所以采用地沟进线方式较好。电缆可以直接进入活动地板下面的空间，21 这样室内电缆敷设方便。为便于电缆的敷设，室内外地掏的交接处，应做成不大于
20、45。的坡道。无论采用地沟进线，还是架空进线，都应采取措施防止雨水、尘埃、有害气体及老鼠等小动物进入室内。电缆进入室内，穿墙处的密封处理是一个重要环节。它对于防止雨水、尘埃及有害气体进入室内，保持室内清洁卫生，防止鼠害，都是必不可少的。目前，对于穿墙密封结构的处理一般有以下几种方式2(1)使用提凝土预制块;(2)地沟填沙;(3)电缆穿管z(4)使用穿墙板和密封膏密封，或用切青密封。3.4.11 为防止有害气体进入控制室盘后区而引起火灾、爆炸的危险，或水雾、尘埃进入盘后区使仪表元件锈蚀或使可动部位接触不良，盘后区不得设置门。设置窗也仅为满足采光要求而设置固定高侧窗。当仪表盘或模拟盘上的封顶为花格
21、形式时，盘后区可不设窗。3.4.13 控制室室内色彩的应用，不仅是为了提高艺术效果，获得美的享受，而且适宜的色彩可以改善生产环境，并有助于消除工作中的疲劳，从而提高劳动生产率。控制室室内色彩应与仪表盘、操作台的色影相协调，使室内具有稳定、宁静的气氛，颜色以浅色为宜。色彩的明度自天棚、墙面到地面宜逐渐降低。色彩可分为基本色调和重点色调，重点是选择好基本色调。室内基本色调的选择应综合气候、工艺、空间特点、工作视觉条件、照明方式、劳动保护要求等因素。例如，当所处地区气候比较炎热，或生产过程中散发大量余热，或经常在白炽灯照明下进行工作时，宜采用冷色P当室内空间J:l吨宽阔，设备所占空间不多，而且排列比
22、较规则时，可采用暖色F而重点色调应用小面积的涂色，它常选用明显的色彩，以示醒目。色彩的选择还应考虑、整个色调的统一，不宜强调色彩的对比。保持室内色调的统一，并不是要求每个部分都用同一种颜色，而是可以安排一些深浅的变化和局部的对比。控制室是注意力高度集中的工作场所，宜采用冷色(可起安抚镇静作用)、互补色和对比不强的色影。切忌大红大绿，五颜六色，因为这些会使人产生不安定的感觉和精力分散而使事故发生率高。相反，单一色调会使人感觉单调，视力得不到调节容易疲劳、发困。23 贡任编辑王玉攻i 版权所有!; 翻印必究i中华人民共和国行业标准化工厂控制室建筑设计规定HG 20556-93 食编辑化工部工程建设标准编辑中心(北京和平里北街化工大院3号楼)印刷河北省沧州市人民印刷厂1994年10月第一版
