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》
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
| |
|---|
| 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 |
| 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） |
| |
| ≥2.8m（满足HJ 75-2017第6.2条要求） |
| |
| |
2.2 材质与保温
| |
|---|
| 2.0mm厚304不锈钢板，喷塑处理，防腐蚀、防风雨 |
| 1.5～2.0mm厚304不锈钢板或优质碳钢喷塑（乳白色亚光漆） |
| 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 |
| 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 |
| “A”型坡顶结构，坡度≥5%，防水设计，屋檐伸出外墙≥200mm |
| 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
| |
|---|
| |
| 净尺寸900mm（宽）×2000mm（高），外开单扇防爆门 |
| 与外墙一致（2.0mm 304不锈钢），内部填充50mm厚保温岩棉 |
| |
| 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) |
| |
2.4 外部设施
| |
|---|
| 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 |
| 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 |
| 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
| |
|---|
| |
| 不低于Ex d IIB T4 Gb（推荐Ex d IIC T4 Gb，适用于氢气环境） |
| |
| 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
| |
|---|
| 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 |
| 不少于8kW（满足HJ 75-2017第6.4条要求） |
| |
| 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 |
| 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 |
| 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
| |
|---|
| 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 |
| 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 |
| |
| 进出小屋电缆采用防爆密封接头（GLAND），下进下出 |
| 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
| |
|---|
| 防爆LED荧光灯（Ex d IICT4 Gb），照度≥300lx（距地面1米处） |
| |
| |
| |
3.5 接地与防雷
| |
|---|
| |
| 小屋本体设接地螺栓（M12×50，不锈钢），与电气接地网可靠连接 |
| 所有信号、电源、通讯线路配置防雷栅，符合GB 50057规定 |
| 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%
| |
|---|
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| |
| 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 |
| 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
| |
|---|
| 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 |
| |
| 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 |
| |
| 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
4.4 报警与控制系统
| |
|---|
| 小屋内外设置防爆声光报警器（红色旋转闪光型+警笛） |
| 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） |
| 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 |
| |
| 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 |
| 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 |
| 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）
| |
|---|
| 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 |
| |
五、管路与接口要求
5.1 管材与连接
| |
|---|
| 采用316SS无缝管（1/4″、3/8″、1/2″），退火、双卡套连接 |
| |
| 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 |
| 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
| |
|---|
| 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 |
| 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） |
| 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
| |
|---|
| 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 |
| 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） |
| 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
| |
|---|
| |
| 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 |
| |
| |
八、防爆分析小屋配置清单及品牌推荐
| | | | | |
|---|
| | | 3000×3000×2800mm，304不锈钢，双层保温，保温层厚75-100mm | | |
| | | Ex d IICT4Gb，含总开关、分支开关，预留20%备用 | | |
| | | |
| | | |
| Ex e IICT4Gb，304SS，带端子（模拟/数字分开） | | |
| | | |
| LED，Ex d IICT4Gb，应急时间≥30min | | |
| | | |
| | | Ex d IICT4Gb，功率≥1.5P（具体看站房面积），低温启动型（-30℃） | | |
| Ex d IICT4Gb，功率2.0～2.5kW，带恒温控制器 | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | H₂/CH₄，0-100%LEL，4-20mA输出 | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | | | |
| | | |
| | | | | |
| | | |
| 具体以实际负载为准,在线时间≥120min，Ex d IICT4Gb，IP56 | | |
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。
| |
|---|
| |
| 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 |
| 清洁空气或惰性气体，引风口不应靠近载气、标准气钢瓶 |
| 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 |
| 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 |
| 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） |
| 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 |
| 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 |
| 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。
| |
|---|
| 站房本体采用隔爆型结构设计，墙体、门窗满足防爆要求 |
| 所有电气设备防爆等级不低于Ex d IIC T4 Gb（1区要求） |
| |
| |
| |
| |
| |
| 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
| | |
|---|
| | |
| | 所有设备按1区最高防爆等级配置（Ex d IIC T4 Gb） |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
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。我们真诚地邀请您
如果您在安全或环保领域有独到的见解、宝贵的经验，或希望分享某个技术案例，欢迎您向我们投稿。
您的分享，将让这个”家”更加丰富、更有价值。
EHS2013@qq.com
声明：已申明原创之作品，转载需申请并获本号授权！
Post Views: 12
