从“南”到“北”，CEMS防爆站房这样建：一次性过安全、环保验收！

在石油化工、煤化工等易燃易爆场所，烟气排放连续监测系统（CEMS）分析站房不仅是环保监测的“眼睛”，更是安全生产的“堡垒”。然而，很多项目在建设CEMS防爆站房时，往往陷入两难：既要满足环保部门HJ 75/76系列标准的严格监测要求，又要通过安监部门的防爆验收（GB 3836系列），还要应对北方极寒、南方潮湿等复杂气候的挑战。现实是：标准很多，但能把所有标准“揉”在一起、直接能用的技术规格书却很少。本文正是为解决这一痛点，它并非简单的标准罗列，而是一份“拿来即用”的实战方案！

设备名称：烟气排放连续监测系统（CEMS）防爆分析站房                                              适用区域：爆炸性气体环境1区（按1区最高要求设计）
编制依据：HJ 75-2017、HJ 76-2017、GB 3836系列、GB/T 25844-2010、SH/T 3174-2013

一、总则

1.1 适用范围

本技术规格书适用于CEMS防爆分析站房（以下简称”分析小屋”）的设计、制造、供货、安装指导及验收。分析小屋用于安装烟气在线监测仪表，为处于1区防爆区域的设备提供安全、恒温、防爆的运行环境。

1.2 标准与规范

分析小屋的设计、制造和验收须符合但不限于以下标准（以最新版本为准）：

• HJ 75-2017《固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测技术规范》
• HJ 76-2017《固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法》
• GB 3836.1-2010《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》
• GB 3836.2-2010《爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳”d”保护的设备》
• GB 3836.15-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第15部分：危险场所电气安装》
• GB/T 25844-2010《工业用现场分析小屋成套系统》
• SH/T 3174-2013《石油化工在线分析仪系统设计规范》
• GB 50160《石油化工企业设计防火规范》
• GB 50057《建筑物防雷设计规范》

1.3 供货范围

卖方负责分析小屋及其内部所有配套设施的成套设计、制造、集成、调试，并通过当地环保部门及防爆验收。卖方对系统的完整性、可靠性和防爆安全性负全部责任。

二、分析小屋结构与材质要求

2.1 总体结构

项目	技术要求
结构形式	型钢焊接框架式结构，双层墙夹层设计，全金属封闭式，π型框架结构
尺寸	3000mm（长）×3000mm（宽）×2800mm（高），每增加1台设备面积增加3m²（请注意部分地区地标要求单台设备3000mm×4000mm×2800mm起）
基础荷载	≥2000kg/m²，站房建在标高≥0m处
净高	≥2.8m（满足HJ 75-2017第6.2条要求）
吊装	屋顶设整体吊装耳环，满足多次起吊、运输要求
结构负载	500kg/m²，屋顶最小承受力250kg/m²

2.2 材质与保温

部位	技术要求
外墙及屋顶	2.0mm厚304不锈钢板，喷塑处理，防腐蚀、防风雨
内墙及吊顶	1.5～2.0mm厚304不锈钢板或优质碳钢喷塑（乳白色亚光漆）
保温层	100mm厚阻燃型保温材料（高密度岩棉或聚氨酯硬泡），导热系数≤0.035 W/(m·K)，严禁使用石棉制品
北方加强保温	针对北方严寒地区，保温层厚度由常规75mm加厚至100mm，地板下方铺设50mm厚挤塑聚苯板（XPS）保温层
屋顶形式	“A”型坡顶结构，坡度≥5%，防水设计，屋檐伸出外墙≥200mm
地板	5mm厚防滑花纹钢板，做防潮处理，承载能力≥10000N/m²，加铺工业防静电防滑地垫
门窗密封	门框与墙体之间填充耐候密封胶，门底设置自动升降密封条（正压）

2.3 门窗要求

项目	技术要求
门数量	长度4米及以下设1个门，4米以上设2个门
门尺寸	净尺寸900mm（宽）×2000mm（高），外开单扇防爆门
门材质	与外墙一致（2.0mm 304不锈钢），内部填充50mm厚保温岩棉
门配件	推杆式逃生锁、阻尼限位闭门器、门外孔锁及把手
观察窗	抗爆安全玻璃观察窗（不小于400×600mm），南方二层，北方建议采用三层中空钢化抗爆玻璃（5+12A+5+12A+5），玻璃总厚度≥27mm，传热系数≤1.8 W/(m²·K)
密封	门与墙之间镶有橡胶密封条，确保气密性

2.4 外部设施

设施	技术要求
防雨檐	小屋外部钢瓶安放侧和接线箱安装侧设800mm宽可拆卸式防雨檐，材质2.0mm 304不锈钢
钢瓶架	小屋外设带安全链的不锈钢钢瓶固定架，用于放置标气、零气钢瓶
雨棚	载气标气钢瓶上方的不锈钢雨棚应至少向外延伸800mm，厚度1.5mm，可拆卸式

三、防爆与电气系统要求

3.1 防爆等级要求

项目	技术要求
防爆区域	小屋安装区域为1区，所有电气设备按1区要求设计
防爆等级	不低于Ex d IIB T4 Gb（推荐Ex d IIC T4 Gb，适用于氢气环境）
防护等级	室内设备≥IP55，室外设备≥IP65
认证要求	所有防爆设备须具有国家认可的认证机构认证（NEPSI、CQST等）

3.2 配电系统

项目	技术要求
供电方式	两路独立电源供电；UPS电源220VAC，50Hz，供分析仪表、报警系统、控制系统使用，后备时间≥90min，容量2kVA；动力电源380VAC/220VAC，供空调、供暖设备、伴热管缆、照明、插座等使用
配电功率	不少于8kW（满足HJ 75-2017第6.4条要求）
插座预留	至少预留三孔插座5个
配电箱	独立的防爆电源总配电箱（Ex d IICT4 Gb），主开关设于小屋外部便于紧急切断；配电箱内预留20%备用回路
供暖设备	空调、电暖器、水暖系统设独立防爆断路器，并设置温度控制联锁回路
接线箱	小屋外设防爆电源接线箱和防爆信号接线箱（Ex d IICT4 Gb），材质304不锈钢；端子排推荐魏德米勒或菲尼克斯

3.3 电缆与布线

项目	技术要求
电源电缆	阻燃型铜芯绝缘电力电缆（RVV），线芯截面积：分析仪器供电≥2.5mm²，公用设备供电≥3.5mm²
信号电缆	阻燃型铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套双绞屏蔽电缆（RVVP），4mA~20mA信号线≥0.75mm²，接点信号线≥1.0mm²
敷设方式	室内采用铝合金电缆桥架敷设，强电与弱电分开走线
进出线	进出小屋电缆采用防爆密封接头（GLAND），下进下出
本安电路	本安电路与非本安电路分开敷设，电源线和信号线分别进线

3.4 照明系统

项目	技术要求
室内照明	防爆LED荧光灯（Ex d IICT4 Gb），照度≥300lx（距地面1米处）
应急照明	防爆应急照明灯，停电后持续照明时间≥30分钟
室外照明	小屋外部接线箱、钢瓶区设防爆照明灯
开关	照明开关设于门旁，防爆型

3.5 接地与防雷

项目	技术要求
接地系统	设置独立的工作接地和保护接地，接地电阻≤4Ω
接地螺栓	小屋本体设接地螺栓（M12×50，不锈钢），与电气接地网可靠连接
防雷	所有信号、电源、通讯线路配置防雷栅，符合GB 50057规定
屏蔽接地	信号电缆屏蔽层与工作接地相连，屏蔽层两端及中间均需做接地连接

四、环境控制与安全报警系统

4.1 温湿度控制（复合供暖系统）

根据HJ 75-2017第6.3条要求：室内温度应保持在15～30℃，相对湿度应≤60%

供暖方式	技术要求
防爆冷暖空调（主供暖）	配置防爆冷暖空调（Ex d IICT4 Gb），制热功率≥4.5kW，主机安装于室外，具备低温启动功能（环境温度-30℃可正常工作），应具备来电自动重启功能
防爆电暖器（辅助/备用供暖）	配置1～2台防爆电暖器（Ex d IICT4 Gb），单台功率2.0～2.5kW，安装于小屋内部，作为极寒天气下的辅助加热或空调故障时的备用热源，自带恒温控制器，设定温度范围5～30℃可调
水暖系统（北方集中供暖）	针对北方有集中供暖地区，配置防爆型水暖暖气片或地暖系统，热源来自厂区集中供热管网，供水温度60～80℃，回水温度40～60℃，系统设独立温控阀和防冻保护，管道采用304不锈钢材质，保温层厚度≥50mm
温度控制	室内温度保持在15～30℃，温度波动≤±2.5℃，设置防爆型温度控制器（或通过PLC），监测室内温度，自动启停空调、电暖器和水暖系统，实现恒温控制
湿度控制	相对湿度≤60%，空调应具备除湿功能
控制逻辑	优先使用空调制热，当温度低于设定值（如15℃）且空调无法满足时，自动启动电暖器；水暖系统作为基础供暖，与空调/电暖器形成三级供暖保障
故障报警	供暖系统（空调、电暖器、水暖）应具备故障自诊断功能，故障信号接入报警控制箱，通过声光报警器提示，并上传至中央控制室

4.2 通风系统

项目	技术要求
排风机	设置防爆排风扇（Ex d IICT4 Gb），安装于小屋高处和低处，形成对流，带百叶窗
通风量	通风量应达到每平方米地板面积每分钟至少提供0.3m³的空气或至少1h换气6次
正压维持	小屋内正压应维持在25 Pa以上（正压防爆型）
联动控制	排风机与气体报警器联锁，当可燃或有毒气体浓度达到设定值时自动启动排风
室外控制	室外设排风机手动启动开关
新风系统	引风口处设遮雨篷和防虫网，风机入口不应靠近载气、标准气钢瓶

4.3 气体安全监测系统

检测器类型	检测气体	数量	报警设定	功能要求
可燃气体检测器	H₂（氢气）	1套	25%LEL报警	报警自动启动排风机，信号上传GDS
可燃气体检测器	CH₄（甲烷）	1套	25%LEL报警	报警自动启动排风机，信号上传GDS
有毒气体检测器	CO（一氧化碳）	1套	按国家标准报警	报警自动启动排风机，信号上传GDS
氧气含量检测器	O₂	1套	低于18%报警	欠氧报警，禁止人员进入
其它根据工况定

4.4 报警与控制系统

项目	技术要求
就地报警	小屋内外设置防爆声光报警器（红色旋转闪光型+警笛）
控制箱	设置防爆报警控制箱（内含PLC），实现气体浓度实时监测与显示、声光报警触发与消音、排风机联动控制、故障信号上传至中央控制室（GDS系统）
紧急切断	门外设紧急切断电源开关，以便于在紧急情况下切断整个分析小屋电源
紧急报警	室内设紧急报警按钮（可向中央控制室发出求救信号）
火灾报警	配置感烟探测器和感温探测器，报警信号接入中央控制室火灾报警系统，符合GB 50160的规定
区域报警	小屋门口设置区域报警器，内部气体检测器报警触发门口区域报警器
联锁系统	分析小屋应配置联锁报警系统，组成包括可燃气体检测器、有毒气体检测器、有害气体检测器、报警控制箱、可编程控制器、报警灯、报警笛等

4.5 门窗防冻（北方地区）

项目	技术要求
电热防冻带	门框、窗框周边设置电热防冻带（可选），防止冷凝水结冰影响开关
门底密封条	防冻型橡胶材质自动升降密封条（可选）

五、管路与接口要求

5.1 管材与连接

管路类型	技术要求
样品气管路	采用316SS无缝管（1/4″、3/8″、1/2″），退火、双卡套连接
公用工程管路	采用304不锈钢管，法兰连接
排放管路	仪器尾气汇入排放总管（1″ 316SS），引至小屋外，顶部设阻火器+防雨罩
水暖管道	采用304不锈钢管，保温层厚度≥50mm，外包不锈钢保护层

5.2 阀门与安全

项目	技术要求
截止阀	所有进入小屋的样品气、标气、公用工程管线、水暖管线均应在小屋外入口处加装截止阀，便于紧急情况下切断
标识	所有进出口管线均设永久性标识（气体/液体名称、流向、压力/温度范围）
管阀件材质	所有管阀件包括单向阀、过滤器、计量阀、安全阀、压力表、截止阀、切断阀、针阀球阀等应采用至少316SS材质

六、铭牌与文件资料

6.1 铭牌与标识

项目	技术要求
小屋铭牌	小屋外部设不锈钢永久铭牌，内容包括：设备名称、型号、防爆标志（Ex d IIC T4 Gb）、出厂编号、制造日期、制造商名称等
内部标识	所有电气设备、开关、接线箱均设功能标识；所有管路接口标明介质名称；警示标识（严禁带电开盖、防爆警告等）
元件铭牌	站房内的主要元件都有永久性的固定铭牌，预处理系统箱体表面都有永久性铭牌

6.2 技术文件

需提供但不限于以下资料（纸质版1套+电子版1套）：产品合格证、防爆合格证、计量器具型式批准证书；小屋平面布置图、基础安装图；电气原理图、接线图、端子图；接地系统图；管路连接图；操作维护手册；备品备件清单；UPS第三方检测报告（依据GB/T 7260.1-2023、GB/T 7260.3-2023）；UPS泰尔认证（依据YD/T 1095-2018）。

七、质量保证与售后服务

项目	要求
质保期	设备投运后12个月
售后服务	提供现场安装指导、调试服务；接到故障通知后24小时内响应，必要时派员到场处理
培训	卖方应对买方操作维护人员进行现场培训
验收	通过当地环保部门及防爆验收

八、防爆分析小屋配置清单及品牌推荐

序号	系统分类	设备名称	规格型号/技术要求	数量	推荐品牌
一	主 体 结 构	分析小屋本体	3000×3000×2800mm，304不锈钢，双层保温，保温层厚75-100mm	1套	南阳首安、华隆、中通智能
二	防 爆 电 气	防爆电源总配电箱	Ex d IICT4Gb，含总开关、分支开关，预留20%备用	1台	华荣、合荣、飞策
		仪表电源箱	Ex d IICT4Gb，供分析仪表	1台	华荣、合荣、飞策
		防爆接线箱（电源）	Ex e IICT4Gb，304SS，带端子	2台	华荣、新黎明
		防爆接线箱（信号）	Ex e IICT4Gb，304SS，带端子（模拟/数字分开）	2台	华荣、新黎明
		防爆照明灯	LED，Ex d IICT4Gb，IP65	3～4盏	华荣、合荣
		防爆应急照明灯	LED，Ex d IICT4Gb，应急时间≥30min	1盏	华荣、合荣
		防爆检修插座	Ex d IICT4Gb，220V/10A	2个	华荣、飞策
三	环 境 控 制	防爆冷暖空调	Ex d IICT4Gb，功率≥1.5P（具体看站房面积），低温启动型（-30℃）	1台	英鹏、亿力、南洋防爆
		防爆电暖器	Ex d IICT4Gb，功率2.0～2.5kW，带恒温控制器	1～2台	英鹏、亿力、南洋防爆
		防爆水暖系统	304不锈钢暖气片/地暖，配温控阀、防冻保护	1套	根据集中供暖参数定制
		防爆温度控制器	Ex d IICT4Gb，PT100传感器，数显	1套	华荣、合荣
		防爆排风扇	Ex d IICT4Gb，带、风机罩、防虫网	1-2台（高低）	南洋防爆、亿力
四	安 全 监 测	防爆可燃气体探测器	H₂/CH₄，0-100%LEL，4-20mA输出	各1台	特安、安可信、汉威
		防爆有毒气体探测器	CO，0-1000ppm，4-20mA输出	1台	特安、安可信、汉威
		防爆氧气探测器	O₂，0-25%VOL，4-20mA输出	1台	特安、安可信、汉威
		防爆声光报警器	Ex d IICT4Gb，红色旋转闪光+警笛	2台（内外各一）	华荣、创澳
		防爆报警控制箱	含PLC，带显示操作面板	1台	西门子、罗克韦尔、三菱
		感烟/感温探测器	防爆型	各1台	特安、汉威
五	管 路 系 统	不锈钢管阀件	316SS，卡套式	1套	Swagelok、Fitok、Parker
		排放总管	1″ 316SS，带阻火器、防雨罩	1套	厂家配套
六	其 他	钢瓶固定架	304SS，带安全链	1组	厂家配套
		接地系统	接地铜排、接地螺栓	1套	厂家配套
		UPS不间断电源	具体以实际负载为准,在线时间≥120min，Ex d IICT4Gb，IP56	1台	依据GB/T 7260系列标准，建议非防爆区放置

注：站房还需配备桌、椅、文件夹、打印机、灭火器等相关附件。

九、特别说明

• 北方地区适应性：
  
  本规格书已针对北方严寒气候，强化了保温层厚度（75-100mm）、供暖系统配置（空调+电暖器+水暖三级供暖）、管路防冻措施，确保站房在-30℃环境下稳定运行。
• 供暖系统冗余：
  
  采用”防爆空调+防爆电暖器+水暖系统”复合供暖，确保单一设备故障时仍能维持基础温度，满足HJ 75-2017第6.3条温度要求。
• 能耗与配电：
  
  卖方应根据最终设备选型，提供详细的供暖设备功率计算，并确保动力电源容量充足。
• 防爆一致性：
  
  所有新增供暖设备（包括水暖系统温控阀、循环泵等）必须提供有效的防爆合格证，防爆等级不低于Ex d IICT4Gb。
• 正压要求：
  
  如采用正压防爆型站房，小屋内正压应维持在25 Pa以上，通风量应达到每平方米地板面积每分钟至少提供0.3m³的空气或至少1h换气6次。
• 尺寸优化：
  
  分析小屋的最终尺寸可根据CEMS设备布局和操作空间需求，在满足本规格书要求的前提下进行优化，但需经买方确认。
• 完整性责任：
  
  凡本规格书未提及但属于系统完整性、安全性所必需的附件或措施，卖方有责任无偿补足。

十、正压防爆站房与复合防爆站房的区别及要求

10.1 正压防爆站房

定义：通过向站房内部持续输送清洁空气或惰性气体，使内部压力始终高于外部环境压力，从而防止外部爆炸性气体进入站房内部的防爆方式。

项目	技术要求
正压值	小屋内正压应维持在25 Pa以上
通风量	每平方米地板面积每分钟至少提供0.3m³的空气，或至少1h换气6次
气源	清洁空气或惰性气体，引风口不应靠近载气、标准气钢瓶
压力监测	设置压力传感器，实时监测内部正压，压力低于设定值时自动报警
联锁控制	正压不足时自动启动备用风机，必要时切断非本质安全设备电源
密封性	门、窗、穿墙孔等部位需严格密封，门底设自动升降密封条（可选）
适用区域	1区、2区均可使用，特别适用于存在可燃气体泄漏风险的区域
防爆等级	内部电气设备可按降低后的防爆等级配置（如2区要求），但建议仍按1区配置
标准依据	GB 3836.5《爆炸性环境 第5部分：由正压外壳”p”保护的设备》

优点：内部电气设备防爆等级要求可降低，可有效防止外部可燃气体进入，适用于高危险区域。
缺点：需要持续供气，能耗较高，系统复杂，维护成本高，对密封性要求极高.

正压防爆站房建议设置缓冲间。

10.2 复合防爆站房

定义：采用多种防爆措施组合的防爆方式，通常包括：站房本体采用防爆结构（隔爆型）+ 内部电气设备采用防爆型 + 正压通风系统 + 气体检测报警联锁系统的综合防爆方案。

项目	技术要求
结构防爆	站房本体采用隔爆型结构设计，墙体、门窗满足防爆要求
电气防爆	所有电气设备防爆等级不低于Ex d IIC T4 Gb（1区要求）
正压系统	可选配正压通风系统，正压维持在25 Pa以上
气体检测	必须配置可燃气体、有毒气体、氧气浓度检测器
报警联锁	气体浓度超标时自动启动排风机，必要时切断电源
通风系统	高处和低处分别设置排风机，形成对流
适用区域	1区、2区均可使用，适用于高风险、多危险源区域
标准依据	GB 3836系列、GB/T 25844-2010、SH/T 3174-2013

优点：多重防护，安全性更高；适应性强，可应对多种危险场景；即使某一系统失效，其他系统仍可提供保护；符合现代化工企业安全管理要求。
缺点：初期投资成本较高，系统复杂，需要专业维护，需要定期校验各防爆系统。

10.3 两种防爆站房的对比总结

对比项目	正压防爆站房	复合防爆站房
防爆原理	依靠内部正压阻止外部爆炸性气体进入	多重防爆措施组合（结构+电气+正压+检测联锁）
电气设备要求	可降低防爆等级（如按2区配置）	所有设备按1区最高防爆等级配置（Ex d IIC T4 Gb）
系统复杂度	中等（主要依赖正压系统）	高（多系统协同工作）
安全性	高（依赖正压维持）	极高（多重冗余保护）
能耗	较高（持续供气）	高（多系统运行）
维护成本	中等	较高
适用场景	单一危险源、可燃气体风险区域	多危险源、高风险化工区域
推荐区域	1区、2区	1区（强烈推荐）
投资成本	中等	较高
本规格书推荐	可作为选项	本规格书采用复合防爆方案

10.4 本规格书选型建议

针对1区防爆区域，本规格书推荐采用复合防爆站房方案，理由如下：

安全性最高：1区为爆炸性气体环境在正常情况下可能出现的区域，风险等级高，复合防爆提供多重保护。

符合标准要求：满足HJ 75-2017、GB 3836系列、SH/T 3174-2013等多项标准对1区防爆的最高要求。

冗余设计：即使正压系统失效，隔爆结构和防爆电气设备仍可提供保护；即使某一气体检测器失效，其他检测器仍可报警。

适应北方气候：复合防爆方案可更好地整合供暖系统（空调+电暖器+水暖），确保极端低温下设备正常运行。

便于验收：复合防爆方案更符合环保部门和防爆检验机构的验收要求。

因学识所限，文中难免有疏漏之处，恳请各位专家同仁不吝赐教，批评指正。

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