山东港区炼油厂防爆分析小屋

山东港区炼油厂防爆分析小屋

防爆分析小屋说明

防爆分析小屋应按照2区防爆的要求和标准建造。

防爆分析小屋参数及执行标准

防爆分析小屋的防爆通风设备、防爆空调设备、防爆照明设备以及防爆接线箱等

安装完整的接地系统（含工作接地汇流排及保护接地汇流排和总接地汇流排及其它的设备和材料）。

安装完整的电源系统（含EPS及其它的设备和材料）。    

分析小屋PLC系统，含可燃和有毒气体检测和报警/联锁控制系统，分析仪公共的报警信号送往控制室（需安装在正压通风的防爆机柜内）。    

防爆分析小屋用于分析仪表气动/电动连接的材料（含取样点设备至分析仪的电缆、电伴热管缆）（仪器供应商负责）。

防爆分析小屋标准和规范

GB3836.01~12-2010    爆炸性环境用防爆电气设备

GB 50058-2014            爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

ISA PR 12.1                   危险环境中的电动仪表

ISA S 12.4                     用以降低危险区域等级的仪表吹扫

API RP 520                    炼油厂安全泄压系统设计和安装推荐实例

API RP 550                    炼油厂仪表安装手册

HG/T 20636～20639-1998  化工装置自控工程设计规定

EEMUA No.138             在线分析仪系统的设计和安装

HG-20505—2014          过程检测和控制系统用文字代号和图形符号

HG/T 20516—2014       自动分析器室设计规范

HG/T 20512--2014        仪表配管配线设计规范

HG/T 20513--2014        仪表系统接地设计规范

HG/T 20511--2014        仪表报警，安全联锁系统设计规定

GB50493-2009              石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

防爆分析小屋基本要求

电气要求

系统的电气部分应符合相应的国家电气标准，系统供应商对此负全部责任。

防爆要求

防爆分析仪表安装在分析小屋内。分析小屋内/屋外电气设备均应满足ⅡBT4的要求。

对于不能满足上述条件的电气设备，在可燃气体浓度达到50%L.E.L(N取2逻辑)时，能自动切断其电源。

电源要求

对电源要求的详细定义应包括下列内容：

AC电压允许误差

AC频率允许误差

AC电源系统的隔离要求（如果需要）

正常操作和启动时，对AC电流的要求系统供应商应提供短路开关和电源总容量

公用工程、分析仪、信号处理和可燃气体联锁报警PLC系统等所需的普通220VAC电源总用电量

接地

接地系统应是两个独立的回路，一个为保护接地；一个为工作接地。

所有机柜应带有两个独立的接地汇流排，一个用于保护接地；一个用于工作接地。

所有仪表和设备上的安全端子和金属外壳与保护接地汇流排相连。保护接地汇流排应与金属结构绝缘；

工作接地汇流排应与金属结构绝缘，并和参考零信号相连；电缆金属屏蔽层也与工作接地连接。

两个接地干线是完全独立的，通过专用的电缆，连接到总接地汇流排。总接地汇流排与全厂接地网连接。

为了确保系统可靠，系统供应商应将所提供的设备接入总接地汇流排。系统供货商应对从总接地汇流排至全厂接地网的接地连接提出详细的要求（接地阻值、电缆尺寸，连接方式，接地数目等）。

防爆分析小屋尺寸和设计

分析小屋能容纳设计中的全部分析仪表，并留有足够的检维修空间。初步的外形尺寸为：

分析小屋1：3000(W)×4000(L)×2800(外高)mm。用于放置COD在线监测系统。

分析小屋在运到现场之前，应做全部测试。在现场只需做电源、气源、排放、信号接线、采样和返回管线的安装。分析小屋应是预制的，留有充足的人员进出空间，设备摆设方便维护。

分析小屋的预制结构设计

小屋为型钢焊接框架式结构，双层墙夹层设计。

机械强度应满足起吊、拖动、运输及支撑墙面安装设备的要求，结构负载能力为500Kg/m2，屋顶最小承受力为250 Kg/m2。

内外墙及屋顶由型钢板拼装铆接而成。

外墙和房顶采用1.5mm厚不锈钢板。

内墙和屋顶采用1.5mm厚不锈钢板。

墙厚70mm,内外墙及屋顶和房顶之间充填65mm厚阻燃型绝热材料。

地板：3.5mm厚花纹钢板，为方便小屋的吊运，小屋屋顶带有起重用的吊耳。

小屋外部安放接线箱及各种手动开关,安装位置顶部有向外延伸800mm的防雨檐，材质为不锈钢板，起挡雨和遮阳作用。

小屋密闭、防雨、防尘、隔热，外壳防护等级为IP54。

小屋外面设有气瓶固定支架和气瓶护栏。

门：设计为1个门，为外开型，非折叠结构，带绝热保温，材质为不锈钢板，铰链和螺钉为不锈钢材质。门上都开有一个500×500mm钢化玻璃观察窗,带阻尼限位闭门器和推杆式逃生锁（Panic bar），门外有锁及把手，门框边缘镶有氯丁橡胶密封条。

防爆分析小屋的配电和照明

买方仅提供一路220VAC 50Hz 的普通电源去分析小屋，其余的所有供配电由卖方设计，并接线完整。

防爆分析小屋配电

用于COD系统的公用工程（包含照明、电伴热、防爆空调、防爆风机、预处理系统等）、分析仪表、可燃气体检测、报警和联锁系统PLC。要求如下：

主供电开关应安装在分析小屋外。

用于分析仪表和公用工程的电源配电箱安装在分析小屋内。

每个主要供电回路应提供一个电源切断开关。

每一个电源配电箱上应提供备用供电回路及开关。

给分析仪和设备供电的所有开关和电源配电箱应满足防爆要求，应能安装在危险区域。

为了分析小屋的维修，室内安装维修插座，维修插座应能满足防爆要求。

用于取样管线电伴热的配电盘安装在室外。

供电回路应设置浪涌保护器。

防爆分析小屋照明

采用能满足防爆要求的荧光照明灯和照明开关，内部照明在工作平面或距离地面1米高的水平照度为300lux。外部照明为小屋外部的样品系统、气瓶、接线箱和电源开关提供。

小屋内外配有应急照明系统，停电备用时间30分钟。  

防爆分析小屋内的通风、采暖、空调

防爆空调(冷热风双制)，采用防爆仪表风给小屋供气，现场应提供0.2-0.8MPa,耗气量50m3/h的洁净空气。

空调设计保证内部温度符合分析仪表正常工作要求。

防爆分析系统电气安装和配线

电气安装根据《石油化工仪表管道线路设计规范》SH3019-2016标准。所有安装在室外的设备的防护等级应是IP65。

电缆采用A级阻燃型铜芯软电缆，穿线管保护，电缆桥架为不锈钢或者铝合金材质。

电缆穿墙采用MCT型。

电源电缆要求如下：黑灰色用于24VDC回路，黑色用于220VAC回路。蓝色是正极，黑色是负极，黄色和绿色条纹的用于接地。

信号电缆要求：黑色是一般用途和阻燃型，蓝色是本安信号。

电缆颜色如下：蓝色是正极，黑色是负极。

所有进出小屋的信号应通过接线箱。分析仪表的DC电线与AC电缆分开，AC接线箱专用于分析小屋内的分析仪表。每台分析仪表应带有自己的电源开关。小屋、分析仪、样品处理箱应有良好的接地。

AC电源、低压直流信号、串行通讯信号应分别提供独立的电缆桥架，以保证数据传输的抗干扰。

应为控制室和/或电气变电所信号线和电源线提供接线箱。输入和输出信号应接至不同的接线箱。接线箱至少有如下几种：

电源接线箱

模拟信号接线箱

数字信号接线箱

接线箱应尽可能安装在靠近分析小屋门的外墙上。

从分析采样平台至分析小屋的电信号需要加浪涌保护器。

防爆分析小屋的安全检测和联锁报警系统

分析小屋安全检测和联锁报警系统应根据IEC79.14，IEC79.16和EN61285标准及如下要求设计制造。

限制有毒气体或可燃样品的流速以及进入分析小屋的公用工程介质流速。

不允许可燃液体进入小屋。

限制惰性气体流量，如氮气进入小屋。

气体检测系统

1个可燃气体检测器、1个烟雾检测器、1个低氧浓度报警器，检测器探头一般要求安装在分析小屋内的相对死区。

气体检测器由人工预先标定。

气体检测器要满足1区 ⅡBT4的要求。

联锁报警系统

联锁报警系统要求满足ⅡBT4的要求。

联锁报警系统为继电器故障安全型。即正常状态线圈带电。

系统安装在屋内靠近主门，并且为可视报警。可燃和烟雾检测器探头安装在屋内。

防爆报警系统设计一控制箱，箱内装有一套可编程控制器（PLC），由可燃气体和烟雾检测变送器检测出报警信号，通过可编程控制器组成报警联锁系统，向仪表控制室DCS系统提供公共报警信号，同时在报警系统控制箱盘面上提供以下可视报警以及在分析小屋外提供就地声、光报警。

当可燃气体浓度达到预报警点时，黄色灯闪光，并且启动排风扇，及时将可燃、有毒气体排出分析小屋外。当可燃气体浓度达到报警点或发生烟雾报警时，红色灯闪光，并且电笛发出较长的声音，并且启动排风扇，及时将可燃、有毒气体排出分析小屋外。

报警故障发生时需要人工根据情况来复位。

正常情况下保证排风扇启动6次/小时。室外手动风扇开关在任何时间可以强制启动风扇。

防爆报警系统控制箱门上设计3个按钮，分别用于测试、确认和报警复位。

分析小屋报警系统设计如下：

分析小屋外靠近主门的屋顶安装1个红色闪光灯以及1个可触发的电笛。

在分析小屋内提供一个红色，1个黄色闪光灯。

危险区域等级

分析小屋内所有电气设备防爆要求为：ExdⅡBT4

分析小屋外所有电气设备防爆要求为：ExdⅡBT4

防爆小屋使用环境条件

环境温度： 夏季最高温度： 43 ℃， 

冬季最低温度： -23.5 ℃， 

相对湿度：年平均76%

公用工程

仪表电源:  220V AC±10% , 50Hz ±0.5 Hz