海上平台暖通空调系统(HVAC)设计手册

海上平台暖通空调系统（HVAC） 设计手册（99版）

中海石油生产研究中心

机电部

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前言

由于我国目前还没有出版一本关于海洋石油平台上采暖、通风和空调的设计手册或标准规范。 因此，我们在总结以往设计经验、参考国外和国内有关资料的基础上,编制了这本设计手册，以供我们在设计中参考.

由于我们的经验有限，文中难免有不完整或不妥之处，希望有关专家和使用者提供宝贵意见，以便我们进一步修改和完善。

中国海洋石油生产研究中心

机电部

编制 王雅君

校对 赵 虹 审核 王建丰

一九九九年八月

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目录

1 概述 1.1 定义 1。2 范围

2HVAC设计采用的标准和规范

3 HVAC设计的条件 3。1 室内外环境条件的确定 3。2 其它有关资料的准备

4 空调负荷计算

4.1 夏季空调得热量计算 4.2 冬季围护结构热损失计算 4.3 空调送风量计算 4.4 空调新风量计算 4.5 排风量计算

4.6 空调热负荷计算 4.7 空调装置制冷量确定

5 空调系统设计 5。1 空调方式选择 5.2 空调区域范围

5.3 新风和回风系统设计 5.4 排风系统设计 5.5 空调设备与材料

6 空调系统的控制和保护 6.1 温湿度控制

6.2 室内外压差控制 6.3 安全保护措施

7 平台的安全通风设计 7.1 平台上通风系统的作用 7.2 平台上需要通风的区域 7.3 通风方式选择 7。4 通风量计算 7.5 风管截面选择 7。6 气流组织 7.7 风机的选择

7.8 安全通风的保护措施 7.9 风管设计注意事项 7.10 控制与动力供应

8 平台上典型房间的通风举例

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8.1 燃气轮机罩和燃气轮机间的通风 8.2 柴油发电机房的通风 8。3 蓄电池室的通风 8.4 空调机房的通风

8。5 消防泵房和泡沫站的通风 8.6 变压器间的通风

8。7 配电室（开关间）的通风 8.8 锅炉舱的通风 8.9 厨房的通风

9 小型冷库设计 9。1 小型冷库的组成和主要参数 9。2 冷库库容的确定 9.3 冷库的结构 9。4 冷库负荷计算

9.5 制冷机组的选择和控制

10 HVAC规格书编制 10.1HVAC规格书的范围

10。2 HVAC规格书的内容简介

11 本手册编制所参考的资料

12 附图

附图 1 直接蒸发式空调系统（1) 附图 2 直接蒸发式空调系统（2）

附图 3 间接冷却式空气处理空调系统

附图 4 间接冷却式末端空气处理空调系统（1） 附图 5 间接冷却式末端空气处理空调系统（2） 附图 6 典型正压房间HVAC系统控制图

附图 7 危险区和非危险区的通风和门的布置图 1. 概述

1.1 定义

HVAC—即Heating, Ventilation and Air-conditioning的缩写，意为采暖、通 风和空气调节。 采暖（Heating）——加热一个确定的房间或区域的空气或加热送风用的空气.

通风（Ventilation）-—在确定的房间或区域换气以控制空气量和内部压力, 并排除余热.

空调（Air—conditioning）-—控制某一特定空间的温度、湿度和压力，以满足

工艺要求和人体舒适要求。 自然通风（Natural Ventilation）—-利用房间内外空气密度差引起的热压或风 力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。 机械通风（Mechanical Ventilation）—-通过风机或压缩机来实现的强制通风。

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新风（Fresh Air)--来自安全区的室外风。

处理过的空气(Conditioned Air）--指被过滤、加热、冷却、加湿或去湿后 达到一定空调要求的空气。

送风(Supply Air)—-空气被引导送到某区域的通风系统。

回风（Return Air）-—空气从一个区域排出又回到通风装置的通风系统。 换气（Air Changes）——通风机使被通风区每小时置换的空气量为其容积的 倍数，常指换气次数.

危险区（Hazardous Area)-- 指可能出现火灾或爆炸的区域。一般分为三 个区：

0类区—指正常操作条件下，连续地出现达到引燃或爆炸浓度的可燃 气体或蒸汽的区域。

1类区-指正常操作条件下,断续地或周期性地出现达到引燃或爆炸 浓度的可燃气体或蒸汽的区域.

2类区-指正常操作条件下,不太可能出现达到引燃或爆炸浓度的可 燃气体或蒸汽，但在不正常操作条件下,有可能出现达到引 燃或爆炸浓度的可燃气体或蒸汽的区域.

1.2 范围

任何一个海上平台或生产油轮都离不开HVAC系统，它是平台或生产船上的工作人员有一个良好舒适的生活环境，生产设施有一个安全可靠的操作环境的重要保证。本文主要对海上平台或生产船上的HVAC系统的设计、设备选择、控制等方面加以介绍.

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2. HVAC设计采用的标准和规范

平台上HVAC设计采用的标准有国际标准和国内标准， 常用的如下:

(1) ISO /DIS 15138 石油天然气工业——海上生产安装—采暖通风与空调

（Petroleum and Natural Gas Industries–Offshore Production Installations–Heating, Ventilation and Air–Conditioning)

（2） ANSI/ASHRAE 15-94 机械制冷的安全规范 (Safety Code for Mechanical Refrigeration）

(3） ANSI/ASHRAE 26—96 船上机械制冷和空调安装（Mechanical Refrigeration and Air–Conditioning Installations Aboard Ship)

(4)ANSI/NFPA 90A-1996 空调和通风系统的安装 (Installation of Air Conditioning and Ventilation System）

(5) GB/T 13409-1992 船舶起居处所空气调节与通风设计参数和计算方法

(6) 海上固定平台安全规则

（Safety Rules for Offshore Fixed Platforms ) (7) GBJ 243—82 通风与空调工程施工与验收规范

(8) GBJ 66-84 制冷设备安装工程与验收规范

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3 HVAC 设计的条件

3.1 室内外环境条件的确定

室内外环境条件包括:

· 冬夏季室外干球温度及相对湿度;

· 冬夏季室内设计计算温度及相对湿度; · 冬夏季室外主导风向和风速; · 冬夏季海水水温;

· 平台所在位置的经纬度

3.1.1 室外气象资料一般由业主提供，如无确切资料,可参考下列各海区资料：

海区 季节 温度 相对湿度 焓值 ℃ ％ KJ/Kg (Kcal/Kg)

勃海 夏季 32 80 87。1 (20。8） (东海） 冬季 —10 50 -7.5 (-1.8) （黄海）

南海 夏季 35 70 91。6 （21。9) 冬季 5 75 15。2 （3。6)

3.1.2 室内计算参数的确定

区域 房间名称 温度(℃) 相对湿度 噪音控制 最小 最高 (％） db（A）

有人工作区 控制室 19 24 50±10 45 通讯室 19 24 50±10 40 实验室 19 24 50±10 50 工作间 19 24 50±10 60

无人工作区 配电间 5 35 30～70 70 电池间 15 35 30～7 70 变压器间 5 35 30～70 70 应急发电机间 5 35 30～70 70 消防泵房 5 35 30～70 70 生活模块 生活舱室 19 24 50±10 40 餐厅 19 24 50±10 50 走廊 厕所 16 25 50±10 50 厨房 储藏 16 25 50±10 50 干食品储藏 16 25 50±10 50 医务室 21 25 50±10 40 设备间 10 35 50±10 65 开关室 10 35 50±10 65

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3.2 其他有关资料的准备

3.2。1 下列资料由业主，项目负责人，有关专业负责人提供给HVAC 专业：

· 平台各层平面布置图, 立面图；

· 平台各层防火区划分图,危险区划分图; · 平台各房间防火要求；

· 围护结构特性，包括门窗、天棚、地板等的尺寸、结构等; · 围护物内灯光、电器设备的数量、负荷及使用情况； · 房间内的人数、房间类型等;

· 有关专业对HVAC专业所提出的要求.

3.2.2 HVAC专业应向有关专业提供以下资料:

· 向总图、电气、仪表、安全、配管等专业提供HVAC 平面布置图; · 向电气专业提供HVAC设备电负荷汇总表； · 向舾装专业提供HVAC管道穿墙留洞图； · 向配管专业提供空调机配管要求；

· 向仪表专业及安全专业提供防火阀位置数量及控制要求； · 向结构专业提供重量要求.

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4. 空调负荷计算

平台上空调房间的热负荷计算方法及选用的参数可参见国家标准GB/T13409—92《船舶起居处所空气调节与通风设计参数和计算方法》。这里只简单地介绍一下。

4.1 夏季空调得热量计算

Q1=q1+q2+q3+q4 W 式中： Q1－空调得热量传热量， W q1－围护结构的传热量, W q2－人体发热量, W q3－照明热量, W q4－设备发热量， W

4.2 冬季围护结构热损失计算：

Qd= K·A· △t + Kg·Ag·△t W 式中: Qd－冬季围护结构热损失， W

K－围护结构传热系数, W/m2 k Kg－玻璃窗传热系数， W/m 2k

A －围护结构面积, m2 Ag－玻璃窗面积 ， m2 △t－室内外温差, K

4.3 空调送风量计算

空调送风量按下式计算： Q1

V = —-——-——— m3 /h

0. 288×1.163△t

式中: V –空调送风量, m3 /h

Q1– 夏季空调得热量或冬季热损失, W △t– 室内外温差, 夏季一般取10K，冬季≤23K 夏季和冬季送风量计算后，空调送风量取其中的大者,同时还要满足新鲜空 气量和换气次数要求。

4.4 空调新风量计算

空调负荷计算的新风量可依据以下几个方面综合考虑，取其大者： ·满足卫生要求,每个人每小时的新鲜空气量不少于30立方米; ·空调总送风量的10%；

·满足房间的正压要求，即有正压要求的房间要有相对于室外25～70Pa的 正压值,一般设计按50 Pa计算.

注意:上面的新风量只是最热季节的空调要求的最小新风量。随着季节的变换，新风量要有改变。在过度季节,新风量可能达到总风量的50%到100%,

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因此，新风管道或新风机的设计不能以最小新风量为基础 4.5 排风量计算

生活楼内医务室和厕所间一般设的排风系统,直接排到室外。其设计排风量比空调送风量大20％，同时要满足换气次数要求。 厨房需设排风系统。换气次数参见表7。1。

4.6 空调热负荷计算：

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

式中： Q－空调总热负荷， W Q1－空调得热量, W Q2－风机热量, W Q3－送风管空气温升热量, W Q4－回风管温升热量， W Q5－新鲜空气热量, W 4.6.1 空调风机热量

HV Q2= —----— W 3600*n

式中: Q2－空调风机热量， W H－风机全压头, Pa

V－风机风量, m3/h n－风机全压效率。 4.6.2 空调送风管内空气温升热量 Q3=0。288＊1。163V*2

=0。67V W 式中: V－空调总风量， m3/h 4.6.3 空调回风温升热量

Q4=0。288*1.163(1-a）V*2

=0.67（1—a)V W 式中:Q4－空调回风温升热量, W a－新鲜空气比例 V－空调总风量， m3/h 4.6.4 新鲜空气热量 Q5=1。163a·r·V(ia—in) W 式中：Q5－新鲜空气热量, W a－新鲜空气比例

r－空气密度, Kg/ m3 V－空调总风量, m3/h ia－室外空气焓值， Kcal/kg

in－室内空气焓值， Kcal/kg 夏季降温工况新鲜空气显热量，按下式计算： Q5s=1。163＊0.288a V （ta-tn) W 式中: Q5s－夏季降温工况新鲜空气显热量， W a－新鲜空气比例 V－空调总风量， m3/h

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ta－夏季室外设计温度, ℃

tn－夏季室内设计温度， ℃ 冬季采暖工况，加热新鲜空气热量按下式计算: Q5'=1。163*0。288arV(in’－ia’）

式中： Q5’－ 冬季采暖工况,加热新鲜空气热量, W a－新鲜空气比例

r－空气密度， Kg/ m3 V－空调总风量, m3/h

ia’－室外空气焓值， Kcal/kg in'－室内空气焓值， Kcal/kg

4.7 空调装置制冷量确定

直接蒸发式空调装置制冷量按下式计算:

Qs=1。1·Q/1000, KW

其中：Qs— 空调装置制冷量, KW Q — 空调总热负荷， W

间接式空调装置冷水机组制冷量按下式计算： Qs=1。15·(Q/1000+Qp) KW

式中: Qs—空调装置制冷量, KW Q — 空调总热负荷， W

Qp- 冷水泵的轴功率， KW

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5 空调系统设计

5.1 空调方式选择

空调系统一般有两种方式：一种是直接蒸发式，一种是间接冷却式。

5.1.1 直接蒸发式空调系统

直接蒸发式空调系统包括空气过滤器、冷却盘管、风机、电加热器、和压缩冷凝机组及连接管道。要处理的空气直接通过充满制冷剂的盘管表面,由送风机经风管送往各房间.各房间回来的空气又经过风管回到空调机房内与新风混合经过过滤器后，再经过冷却盘管或加热器处理后送出。压缩冷凝机组和空气处理装置可以在空调机房内单独布置，也可以组合在一起称为整体式空调机组.整体式空调机组可以放到底层空调机房内，也可以放到屋顶上，直升飞机平台下。见附图1和2。

已建成的JZ20—2平台的生活模块空调系统就是采用的这种系统,

5.1.2 间接冷却式空调系统

间接冷却式空调系统一般包括冷水机组、冷媒水循环泵和空气处理装置。空气处理装置可分为处理装置和末端处理装置.

空气处理装置一般集中设置在空调机房内，包括混合段、过滤段、制冷段、加热段和风机段.这种系统的风管布置在竖井管道间和各层吊顶内，包括送风管道和回风管道。系统的新风管道就近布置在空调机房内，经新风处理机直接与空气处理装置相连接。(渤海埕北油田A/B平台采用的就是这种系统，见附图3。）

末端空气处理装置是指风机盘管（或空气处理机）设置于各个要求空调的房间（或区域)内,制冷管道通过管道间送往各房间的风机盘管(或各楼层的空气处理机)。而新风则由新风管道送往各房间（或各楼层的空气处理机）.（南海西部W11-4石油平台生活模块采用了这种系统,见附图4和附图5。）

5.2 空调区域范围

在海洋石油平台或生产船上，要求空调的区域主要是生活模块和生产辅助区域的主控制室、主配电室、工作间和实验室等。生产辅助房间一般与生活模块分离，在设计中宜采用的空调系统，以确保其空调要求。

5.3 新风和回风系统设计

5.3.1 空调系统的新风要取自安全区，同时吸风口要加防鸟屏和防火阀.新风通常

要经过过滤才可与回风混合。在寒冷地区，冬季还要经过加热。在新风量要求很大的空调系统中,也可单独设新风预处理装置，将新风处理后再与回风混合进入空调处理装置。

5.3.2 空调系统的回风口一般设在与通风竖井相邻的走廊上，各空调房间的空气

经门下隔栅至走廊，再经回风口至回风管道回到空调机房内。报务室等有

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防火墙的房间不允许门下设隔栅。这种房间可以在吊顶内设一连接房间和走廊的管道,在穿越防火墙处加设防火阀。所有回风口处均要设防火阀。 5.4 排风系统设计

5.4.1 由于生活模块内为安全区，因此要提供正压通风,维持压力在25~70Pa，一

般设计为50 Pa.医务室和厕所的排风量要大于送风量20%，并直接排出室外。

5.4.2 生活模块内主要排风的房间是厕所、厨房、医务室、浴室、更衣室和盥洗

室等.其换气次数见表7.1.

5.4.3 厨房排风应设补风系统，补风量按30次/小时选取.其它有排风房间的

补风均通过走廊补充。

5.5 空调设备与材料

5.5.1 有加压要求的空调系统的加压风机要有备用，在空调装置不用期间，风机

应能提供100％室外风.中心控制室等电气仪表室的空调装置，至少应有50%的备用能力.

5.5.2 空调系统的风道可采用高质量镀锌钢板制作,送、回风口可采用带镀层的铝

质材料制作。风道保温材料可选用玻璃棉或岩棉制品，厚度至少50mm。外壳材料可采用铝合金（0。7mm）。

5.5.3 空调系统中除空调制冷装置外,一般还包括下列设备：过滤器、流量调节阀、

压力释放阀、止回阀、防火防烟阀、电加热器等。空调系统的所有设备和部件及保温材料都要考虑防腐蚀、防震动、坚固和耐用.

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6．空调系统的控制和保护

6。1 温湿度控制

6。1。1夏季制冷工况的温度控制一般是通过温度调节器（又称恒温器）感受回风

温度，来控制供液电磁阀调节制冷液的流量。

6.1.2冬季采暖工况是由温度调节器感受送风温度,通过电磁阀自动控制电热器

和新风、回风阀的开度.如果是蒸气加热，则由电磁阀来控制加热盘管的 蒸气量，以调节送风温度。

6。1。3冬季湿度的控制，是由恒湿器感受室内湿度控制电磁阀，来控制加湿器的

开停。

6.2室内外压差控制

室内外压差控制是通过压力释放阀和压力控制阀来完成的。压力释放阀是通过弹簧或重力平衡自动控制叶片开启直到一个预设压力。而压力控制阀是通过控制系统来完成，一般是气动操作。典型的空调房间的控制图见附图6。

6.3安全保护措施

6.3。1电加热器控制回路中有下列安全措施：

·与风机连锁，即风机不开时电加热器不开。 ·装有风量开关，即无风时电加热器不开。

·设有超温开关，即温度超过设定值时切断加热器电源。

6.3.2空调系统防火和防爆设施见7。8节.

6。3。3空调机房要做消音处理,风机和空调机基础上要有减振器。

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7平台上的安全通风设计

7。1平台上通风系统的作用

平台上通风的目的主要是控制易燃易爆和有毒气体、蒸汽和灰尘的浓度，并阻止有毒、有害气体扩散到其它区域。通风的另一个目的是为燃烧提供充足的空气量,例如燃气轮机、柴油发电机和加热炉等设备的用气.通风还要保证平台上合理的压力分配，因此，平台上通风的设计是关系到平台安全的重要因素。

7。2平台上需要通风的区域

平台上无论生活区域还是生产区域都需要通风.区域不同，通风方式也不同。是否有良好的通风是平台上划分危险区的重要依据。

7.3通风方式选择

7。3。1自然通风:平台上的敞开区一般作为自然通风区考虑，有50%敞开口的围 护物或装有百叶窗的墙，能保证至少2m/s风速的也可作为自然通风区考虑。 7。3.2机械通风:上述以外的其它围护结构的房屋均需机械通风，危险处所的气

压低于相邻处所的气压，即为负压通风；封闭的安全处所的气压高于相邻 危险处所的气压，即为正压通风。

危险处所和非危险处所的通风方案参见附图7。

7.4通风量计算 通风量的计算一般是按每小时换气次数或每小时需要新鲜空气量来决定，有时还要根据排除舱室余热、余湿或有害气体而定.通风量的选择应取下列几项中的最大值：

7.4.1按每小时换气次数计算通风量

V=n·vm3/h

其中V—通风量， m3/h n—换气次数， 次/h v—通风舱容积，m3

属于1类危险区的通风换气次数应大于每小时20次，属于2类危险区的通风换气次数应大于每小时12次。一般舱室要求的通风换气次数见表7.1。

7。4.2按舱内每人需要的新鲜空气量计算，工作人员每人每小时需要新鲜空气 量为大于等于30米3/时。 7.4.3按舱内余热计算通风量 Q V = ———-—-—m3/h

0．288×1。163△t

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式中V-通风量, m3/h

Q—舱内热负荷， W

△t—舱内外温差或允许的舱内温升, K

7.5 风管截面选择

风管截面计算:

F = V/S·3600， m2 式中：F—风管截面，m2

V-风量， m3/h S-风速， m/s 区域 最大风速 推荐风速 无人区 15m/s10m/s LQ等有人区送风 10m/s 6m/s LQ等有人区排风或循环风 7.5m/s 5m/s

一般舱室通风换气次数

表7。1 舱室名称 换气次数 （次/时） 居住舱室 无线电室 餐厅、会议室 厨房 医务室 公共厕所 浴室、盥洗室 娱乐室 锅炉房 内燃机舱 蓄电池室 主配电室 变压器室 油泵舱 制冷机舱 空调机房 二氧化碳室 送 风 3～6 8～10 8～10 40～60 10～20 10～20 30 30~40 12 〉20 氟30，氨40 20 排 风 8~10 60~80 10~20 10~20 10～15 30 6 30～40 16 5~10 最少3次 一般10 最少5次 一般50 一般15 一般15 一般10 一般15 注1 注1 注1 注1 注1 备注

注1:该房间除按换气次数计算外，还应按散热等进行详细计算，见7。4。3节。

7.6 气流组织

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7.6.1 机械通风的进口要设在非危险区,并距离危险区的机械通风出口至少4。5

米。空气进口要尽可能朝向主导风向.如有可能新风口最好位于屋顶上并高于屋顶1米。空气进口要避免的地点:①燃烧设备的排出口②直升机发动机的排出口③润滑、排放管和工艺减压器④从钻井、干燥器等灰尘排出口⑤火炬、支撑架等。

7.6.2 机械通风的排出口要考虑风向、风压影响，要保证不发生回流现象。一般

非危险区的排出口设在平台非危险区的一端，而危险区的排出口要设在平台的另一端，要使空气在任何时候、任何天气状况下都不流入进口。 7.6.3 气流组织要考虑气流从最小污染区流向最大污染区，要防止出现死角,要

防止危险区与非危险区发生交叉污染。要有效地消除气体、蒸汽和灰尘，同时要使噪音和风量减少到最低水平。

7.6.4 气流组织要使非危险区比相邻的危险区至少有50Pa的正压，被封闭的危

险区要比周围的非危险区压力低。

7.7 风机的选择

7.7.1 在非危险区，用于加压的风机要有100％的备用，备用风机在值班室风机

发生故障时，应能自动启动。

7.7.2 风机的进出口连接要注意使风机特性能达到最大程度的发挥，加压风机宜

采用离心风机。

7.7.3 接触室外含盐空气的风机的叶轮要用不锈钢制作，所有加压风机的外壳要

用镀锌钢板制作。

7.7.4 生产区内的通风机宜采用防爆风机。

7.8 安全通风的保护措施

7.8.1 平台上所有穿越不同防火区的防火墙的风管上及所有通风进出口处均装

有防火防烟阀。

7.8.2 所有的防火阀都有指示“开”和“关\"的标记，所有的防火阀即要能在中

控室火灾盘自动控制，也能在舱壁的两侧人工控制盘就地控制。防火阀要选用专门的实验室批准的型号.防火阀的型式根据所服务处所不同而选用不同形式。非危险区的通风系统可选用电动型或熔断型,危险处所的通风系统宜选用气动型。平台上的防火阀的控制形式除了应急发电机外，均采用失电关闭型。

7.8.3 通风系统设计要保证在任何区域内部着火的情况下,能在区域外部易于到

达的地方将通风系统关闭。

7.8.4 在通风进口和有可能发生气体泄露的地方要安装气体探测器，在气体达到

爆炸下限25%时给予警报。警报器设在就地和控制室,当气体达到爆炸下限65％时，通风系统应全部关断。

7.8.5 灭火方式不同,防火阀关断方式也不同。对于二氧化碳灭火系统，在系统

启动的同时，进出口阀门关断。对于喷洒灭火系统,只关断送风阀门,排风系统要一直连续运转，直到风道中防火阀的熔断丝被火焰熔断，使防火阀关断，以防止火焰扩散.也就是说喷洒灭火房间的排风系统，防火阀只需熔断型。

7.8.6 通风管道要尽量避免穿过有可能发生火灾或气体泄露的地区,如果必须穿

越这些地区时,管道内的空气应尽可能设计为正压.其管道材料和绝缘材料

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的防火级别要与该地区相适应.通风管道材料及其绝缘材料均应为不燃材料。

7.8.7 管道穿过防火墙或甲板及有不同要求区域时的做法可参照“海上固定平台

安全规则\"13.2.2.12至13.2。2.19进行。 7.8.8 通风系统的室内外压差控制参见6。2节. 7.9 风管设计注意事项

7.9.1 风管设计的基本要求在保证风量的条件下使风管尽量小,结构尽量简单

而阻力尽量小。风管突然扩大和突然缩小的情况要避免，应以渐扩管和渐缩管代替.一般情况下，渐扩管的倾斜度最好不大于1：7。渐缩管的倾斜度不大于1：4。风管必须穿过纵衍等结构时，为了不影响或少影响结构强度，开口要尽量小并处于一定高度。

7.9.2 风管中装有热交换时,风速应降低，即风管截面应放大。在截面放大的前

后，夹角应小于30o，如大于30o，则应在风管扩大部分装导流叶片。

7.9.3 风管紧靠弯头的后面，不宜安装出风口或热交换器。如必须安装,弯头里

要装导流叶片使气流均匀.

7.9.4 风机进出口处是系统风量最大,风速最高的地方，设计时风机应尽可能装

在减振器上,并通过一段软管（帆布或橡胶）与金属风管相连.软管一般100至150毫米长，且不可拉紧。离心风机出风口方向最好与气流方向一致。

7.9.5 为便于调试，每个分支管上应有一个调节风闸，插板风闸应能调任何高

度，旋转风闸应能调到任何角度。在需测风量的地方，应预留测风口，不用时可以封闭。雨水风浪可能打进来的进出风口上应备有防水门，平时固定在开启位置。风管最低处应装有放水旋塞,以便放出可能漏进来的雨水、浪水或风管可能凝结的水。

7.9.6 风管材料:除露天甲板和其它易受冲撞的风管厚度应采用2毫米以上钢板

焊制外，一般用镀锌薄钢板制造.其推荐厚度见表7.5。

表7。5 风管材料推荐厚度（毫米）

操作条件 材料 直径或最大边长厚度(mm) 备注 (mm) <250 LQ等房间镀锌钢板 0。6 实验室等有250～500 0.8 内部管道 腐蚀气体宜510~600 1.0 用不锈钢管>610 1.2 道 3 高强度管道 不锈钢板 4 风管露在海碳钢板涂防洋气候下,有腐漆 防火等级要求的 7.9.7 风管制作 风管接缝可用气焊焊接、手工电焊焊接、氩弧焊接、拆边焊接或铆接。镀锌钢板不宜采用焊接，厚度小于1.2毫米时宜采用拆边接缝,较厚者用铆接。

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风管应分段制造，每段长度不宜超过2米。每段风管的衔接可用法兰，截面较小的风管也可用插片或立缝式衔接。

7。10 控制与动力供应

7。10.1 控制包括:

·启动或关断所有的风机；

·打开和关闭所有的防火防烟伐门；

·自动控制带选择器的每一台运转设备,包括伐门.

7。10。2 指示包括:

·所有风机开关指示灯； ·所有风机的安全跳闸;；

·每台过滤器的污染指示(没有分离百叶的）； ·每台加热器的工作状态(开/关)； ·所有防火阀的状态指示。 7.10。3 警报:

一般警报提供给无人控制的地方,内容包括: ·风机断电； ·加热器断电； ·过滤器过脏； ·撬装设备短路； ·房间压力损失; ·防火阀操作故障. 7.10.4 动力供应:

所有HVAC 控制盘由不间断电源供给.平台上必不可少的通风空调系统的电源要由应急电源供给。例如: ·应急发电间、开关室

·控制室 ·蓄电池室 ·消防泵房 ·逃生路线

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8。 平台上典型房间的通风举例

8。1燃气轮机罩和燃气轮机间的通风 燃气透平机供应商应提供详细的通风要求，包括对气流、压力、热负荷、 温度控制及通风系统的特殊要求。

8.1.1 如果燃气透平被一个罩体罩住，罩内包括有燃气系统等部件，通常叫做

燃气轮机透平罩.如果透平罩安装在一个房间内，这次房间叫做燃气轮机间或透平间.

8.1.2 透平间的分类：如果透平间内至少有12次/小时的换气次数和50Pa的正

压，而且透平间内不应多于一个法兰（所有其它部件例如过滤器、阀门等均在透平间外）,则此透平间可作为无危险区。如果透平间不符合上述条件.则规划为1类或2类危险区。透平及有关设备的表面温度不得超过200℃或不超过气体和空气混合物的燃点的80％.

8.1.3 罩内设置的差压开关应能在压差小于50Pa时报警，并在一定时间后关断

燃气轮机。

8.1.4 透平罩内的通风换气次数取决于渗透源和设备表面温度.如果罩内设备

表面温度有可能超过200℃及达到可燃气体燃点的80％,那么要求通风量要能稀释罩内气体使之浓度低于最低爆炸极限20%，其换气次数至少为每小时90次。

8.1.5 透平罩内的通风系统一般要有100%的备用能力，并且备用风机要与不间

断电源相接。一旦值班风机出现故障,备用风机将自动启动，并有报警信号在控制室出现。

8.1.6 透平罩内均装有气体探测器，一旦有气体被测出，则透平将自动关断.这

时候通风系统将有下列两种处理方式:一种是通风系统继续运行,直到设备表面温度冷却到气体燃点的80%以下；另一种是通风系统也随之停止,而海伦释放系统开始工作。具体采用那种方式要与透平制造商和消防专业具体协商确定。

8.1.7 如果透平罩内的电器设备不满足一级要求，那么在透平或电器设备启动

前要对透平罩进行吹扫，吹扫用通风量至少为5次/小时.用于预吹扫的风机要满足一级要求，风机启动器也要符合一级要求或者置于无危险区。 8.1.8 燃气轮机间通风系统示意图见附图6。

8.2 柴油发电机房的通风

8.2.1 柴油发电机房通风量应包括两部分：一是消除柴油机散热所需的通风量；

一是柴油机燃烧所需的空气量。如果柴油机是风冷型，则进风量应为两者之和。水冷型柴油机房的换气次数可参见表7.1。

8.2.2 柴油机房的散热量可按照燃料消耗量的10％计算（按CHEVRON DP16。

01-1），即

Q1=0.1N/E , kW 式中:Q1—散热量， kW

E—柴油机效率,可取30%~33％ N—柴油机功率，KW

消除散热的通风量为:

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Q1··1000 V= m3/h) 0.288·1。163×△t 式中：V—通风量， m3/h △t-室内外温差，一般采用5~8℃。 燃烧所需空气量公式如下： V2=L×β×α/γ 式中： L—燃料消耗量，Kg/h β—理论燃烧空气量 可取14.3Kg（空气）/Kg（油） α-过量空气系数，1.8～1.9。 γ—空气容量,Kg/m3

8.2。3 柴油机房通风方式应根据具体情况确定。一般平台上应急发电用柴油机房

通风采用机械送风自然排风方式。风冷型机组应自带排风机.风冷型柴油机 置于室内时，应使排风扇一端尽量靠近墙上的排风口，并加柔性连接。

8.2.3 风冷型柴油机的总送风量应大于等于上述V1和V2之和,以保持房间正

压.其送风机电源要与柴油机电源连锁，即柴油机启动时送风机同时启动。 8.2.5 应急柴油发电机通风系统应与应急电源相连接。 8。2.6通风进排口处均装有防火阀.

8.2.7在寒冷地区，为保证机房温度在5℃以上，通常要单独设一个带风管电加

热器的机械送风装置和一个自然排风口。该系统送风量可按每小时10次换 气次数计算。

8.3蓄电池室的通风 8。3.1蓄电池室通风的目的是为了排除和稀释蓄电池充放电时所产生的热量和易 爆气体.

8.3。2总充电功率小于和等于2KW的蓄电池间,可采用自然通风,其出风管

应通至漏天甲板；总功率大于2KW的应采用机械通风，即机械排风， 自 然进风。进风口一般设于低处（安全区），排风口尽量设于高处。

8.3.3机械通风的蓄电池换气次数一般可选30次/小时，还应按充电时散发的热 量计算通风量，然后将两者进行比较取其大者。 充电时在室内散发的热量为：（按船舶设计手册） Q= 2/3·P·(1-η) KW 式中：Q—散热量， KW

P—充电功率, KW η-蓄电池效率，一般取0。75 2/3—充电时功率损耗变成热能的比率。 送风量公式为: ΣQ·1000 V= m3 /h

0．288·1。163△t

式中：V —送风量, m3 /h

ΣQ—蓄电池室热负荷（包括室外传入的热量和上述充电时的散热量之和），KW

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△t-室内外温差，℃（室内外温度不超过45℃）

8。3.4 蓄电池排风采用可靠的防爆式离心风机,风机一般选择两台，互为备用。 8。3.5 风机和控制箱尽可能布置在电池室外面,通风电源要和紧急电源相连。 8.3.6 进风口和排风管上装有防火阀或气动风闸，以满足释放海伦前的遥控关闭 的要求。排风管宜选用不锈钢板制作或碳钢板但内表面应涂防锈漆。

8.3.4 蓄电池间属于二类危险区，当室内氢气探测达到20%L.E.L时，警报器启

动，备用风机同时启动以加强排风稀释危险气体。

8.3.5 电池间如果相邻危险区，其房间压力要高于相邻危险区而低于非危险区。

必要的话，在房间低处加送风机.

8.4 空调机房的通风

8。4.1 空调机房为安全区，室内至少保持50Pa的正压。采用机械通风，一般换 气次数送风为20次/小时,排风次数为16次/小时。 8.4。2 在送风管上一般装有风管电加热器（在寒冷地区），送风管和排风管均装 有防火阀或气动风闸，以满足压力控制和海伦系统的要求.

8.5 消防泵站和泡沫站的通风

8.5.1 消防泵站和泡沫站均设有机械通风和自然通风，室内维持至少50Pa的正

压，其送风量可按12次/小时计算。

8.5.2 送风管上一般装有防火阀或气动风闸,在寒冷地区还装有风管电加热器,自

然排风口处装防火阀或气动压力释放阀。

8.5.3 控制箱一般装于室内,用于加热器和室内压力控制。

8.5.4 消防泵要于应急电源连接。消防泵房的通风系统应为单独通风系统。 8.5.5 二氧化碳室设机械排风，其通风量按表7.1换气次数计算。室温不超过

45℃。二氧化碳钢瓶可能泄露,由于该气体比空气重，故排风口应设于低处。

8.6 变压器间的通风

8.6.1 变压器间换气次数一般大于每小时20次。冬季换气次数可适当减少.变压

器间散热量可按安装容量的5‰计算: Q=N×0.85×0.005 KW 式中： Q-散热量， KW

N—变压器容量， KVA 则通风量计算公式为: ΣQ·1000 V= m3/h

0。288×1.163△t

式中: V —通风量， m3/h ΣQ —围护结构得热量与设备散热量之和， W △t—室内外温差， 一般可取5℃

风量的最后确定以上述换气次数计算的风量和以排热量计算的风量相比取较大值。变压器间一般设有机械通风和自然排风，风量较大的可采用机械送

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风和机械排风,送风机压头要大于排风机压头。

8.6.2 在送排风管上安装有防火调节阀,以调节风量和释放海伦前遥控关闭通风

系统。

8.7 配电室（开关间)的通风

8.7.1 北方海区主配电室（主开关室）一般只设通风，通风换气次数为12次/小

时，排风6次/小时。南方海区可设有空调装置开关室的。设备散热量按输入电能量的0。4%计算,即: Q=0.004N KW 式中：N—输入电能量 KW 通风量计算： ΣQ V= m3/h 0。288×1。163△t 式中：△t可取5℃。

8.7.2 送排风管上均装有防火调节阀或气动风闸。

8.7.3 主配电室（主开关室）的电源要与紧急电源相连。

8.8 锅炉舱通风

8。8。1锅炉舱的通风量除按表7。1的换气次数计算外,还应按锅炉散发的余热量

计算。锅炉间送风量要满足锅炉燃烧空气量和排除余热所需通风量之和。 燃油燃气锅炉排除余热所需通风量为: G·I·M V= m3/h

0.288·△t

式中： G—锅炉每小时燃油燃气量，Kg/h(m3/h)

i— 锅炉的燃烧热值，Kcal/Kg(Kcal/m3） M— 锅炉辐射热损失比值，一般可取m=0.01 △ t-锅炉舱内外温差，一般可取8～10℃。

8.8.2 锅炉舱通风应使其与锅炉鼓风机吸口、烟囱、隔屏及其它排气通道组成良

好的气流组织.送风口可采用大风量固定式送风口或转动喇叭式出风口。风口离地两米以上,一般风口布置均为左右对称，从相应的两面吹风，以形成一定的空气流速.

工作场所风速要求是：沿炉前整个阔度为1.3米/秒,经常停留地区为2。7米/秒.

8.8.3 燃油锅炉房属二类危险区，室内设气体探测器，当气体达到20％L.E.L时，

警报器启动，通风继续以稀释气体。

8.9 厨房的通风

8.9.1 厨房的排风量可按每小时大于50次换气次数计算。因排风量大,厨房通常

还要单独送风以补充排风,送风可按每小时30次换气次数计算.

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8.9.2 厨房的排风主要由灶上的吸气罩排出，罩上要有可拆卸的不锈钢油过滤器

和防火阀。吸气的风速以0。25～0。4米/秒为宜，不应超过0.4米/秒。 8.9.3 厨房的排风机主要能在厨房内单独关断。如果排风管道要穿过其它生活区

或包含可燃材料的地方，排风管道要符合该区等级。

8.9.4 厨房的排风机宜采用离心风机，风机側壁流有可拆卸的清洗口,底部装有带

丝堵或阀门的短管，以便清洗时排水.

8.9.5 厨房的冬季送风在寒冷地区要经风管加热器预热。

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9 小型冷库设计

9.1 小型冷库的组成和主要参数

9.1.1 小型冷库一般包括冷冻库和冷藏库两部分.冷冻库包括肉库、鱼库等；冷藏

库包括蔬菜、水果库等。较大型的平台还有食品储藏室和缓冲间等. 9.1.2 各库房的温度一般选取下值: 冷冻库 —18℃ ～ -20℃ 冷藏间 +2℃

9.1.3 冷库的操作时间一般按每天18小时计算。

9.2 冷库库容的确定

9.2.1 食品储藏量的确定 食品储备量 W=n·w kg 或 V =0。001 n·v·w m3

式中W—食品储备量 kg

n—分配系数 n=1.15人数·储藏天数，

人天食品消耗量可参考远洋船员伙食标准,见下表。

w—每人每天食品消耗量 kg/人天 V-有效库容积 m3 v—食品的库容系数 m3/吨

每人每天配膳量 食品名称 分配量（kg) 库容系数（m3/吨） 肉类 0。25 3。6 鱼类 0。25 2。6 乳品 0。20 2。0 5.0 蔬菜 0。60

9。2.2 实需库容

由于冷库需要一定的工作余地，因此,按上节的内容计算所需库容与绝热后的净库容平均相差4~6倍，也就是说计算出的有效库容乘以4～6倍就是实际库容.

9.3 冷库的结构

9。3.1冷库的顶和围壁的隔热材料一般采用防潮玻璃棉或岩棉，防潮层采用不锈 钢板或铝合金板.

9。3.2不直接对外的内隔墙，可采用胶合板夹泡沫塑料或带空气间层的结构。 9.3.3冷库的门一般采用玻璃钢密封门。

9.4 冷库负荷计算 冷库总耗冷量包括：围护结构传热所引起的耗冷量（包括太阳辐射热）；食品含热的耗冷量（包括冷却、冷冻、再冻和储藏食品）；房内通风换气的耗冷量以及经常操作的设备的耗冷量(包括电动机、灯光等发出的热量）。下面分别计算各项耗冷量。（本节主要参考民用采暖通风设计技术措施第六章第八节） 9。4。1围护结构传热引起的耗冷量Q1

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Q1=K·F·(tz — tn）·n Kcal/h

式中 K—围护结构的传热系数 Kcal/m2·h·℃ F—围护结构的面积 m2

tz—夏季室外计算综合空气温度℃ tn—库内设计温度℃ n-室内外温差修正系数 这里：tz = tu + Jp·ρ/α℃

tu-夏季空调日平均温度 ℃

Jp—太阳辐射昼夜平均强度 Kcal/ m2·h(见措施附录16） α-围护结构外表面换热系数 Kcal/m2·h·℃ ρ—围护结构表面的吸收系数，金属板ρ=0。 9。4。2货物耗冷量Q2

平台上的食品均由供应船运来,鱼、肉等已冷冻，因此没有冷冻耗热量。 冷藏间有食品呼吸耗冷量： Q2 = G·（q1+q2）/2 Kcal/h

式中（q1+q2）/2—食品进出库时相应呼吸热量的平均值（见“措 施\"附录42，一般取1000千卡/吨·日) G — 食品昼夜进货量 ， kg 9.4。3库房通风耗冷量Q3

Q3 = n·V·r·（iu —in）/24 Kcal/h

式中：iu,in—室外、室内空气焓值 , Kcal/Kg n — 每昼夜换气次数，一般取3次 r — 空气容重 kg/m3 V—房间体积 m3

9.4。4库房操作管理耗冷量Q4

Q4=Ql+ Qp + Qd + Qn 式中：Ql-灯光耗冷量

Ql = 0.86Nd·nd/24 , Kcal/h Nd—电灯总瓦数 W

nd—照明时间，一般取1—3小时 Qp—工作人员耗冷量

QP=qr·nr·ns /24 Kcal/h

qr-人体平均小时散热，—18℃：330Kcal/人·时, +2℃：230Kcal/人·时 nr—同期进库人数，1人

ns-昼夜进库小时数，1—3小时 Qd-开门耗冷量 Qd=L·（Iu - In )·r·m’ Kcal/h

L—开门渗入空气量m3/h，见报“措施\"图6—2 In，Iu—室内外空气焓值，Kcal/kg r-室内空气容重，kg/m3

m'—修正系数，无缓冲时间为1。0， 有缓冲时间为0.77

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Qn-电动设备耗冷量

电机及电动设备均在库房内的:

Qn=n1·n2·N ·860/η, Kcal/h

电机在库房外而电动设备在库房内的： Qn=n1·n2·N ·860， Kcal/h n1—安装系数,一般取0.7

n2—同时使用系数，连续运转时取1.0 N—电机功率 , Kw η－ 电机效率 ， ％ 电机功率 η（%)

Kw

<1.1 76 1.5-2.2 80 3.3-4.0 83 5。5-7。5 85

9.4。5库房蒸发器负荷按下式计算：

Qz = Q1+Q2+Q3+Q4 ， Kcal/h

制冷机设备负荷按下式计算:

Qj= R·Qz ，Kcal/h

式中R为冷损耗系数,直接冷却的取1。07 间接冷却的取1.12

9.4。6蒸发器蒸发面积计算

F=（1。15～1.2）Qz/K·△tm2 Qz—蒸发器负荷 ,Kcal/h

△t-蒸发器计算温差℃;冷风机采用：冷冻间 10℃ 冷藏间 <8℃

K-蒸发器传热系数，Kcal/m2·h·℃ (冷风机传热系数按厂家提供的数据）

9.5 制冷机组的选择与控制

9。5.1平台上的制冷机组必须采用船检局认可的厂家的产品，并应尽量选用装配 式冷库.

9。5.2一般使用氟利昂制冷机组，小型冷库的冷冻、冷藏一般可共用一套制冷机 组。制冷机组一般安装两台,互为备用。 9。5.3冷风机盘管的除霜一般采用 电热式。

9。5。4冷库的温度控制是由温度继电器控制供液电磁阀来实现的，如果高温、低

温合用一台制冷机组，则温度控制以低温库为准,而高温库的回气管上装 有蒸发压力调节阀，以保证高温库蒸发温度相对应的蒸发压力。

9。5。5压缩机的开停由低压继电器控制，当电磁阀关闭后，压缩机继续运转,直 到回气压力降低到低压继电器设定值的下限时，压缩机停车.相反，当回 气压力回升到低压继电器设定值上限时，压缩机开车.

9.5.6 在控制回路里设有压缩机的高压、油压、水压过载保护,并在中心控制室 的控制盘上设有压缩机故障报警。

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10 HVAC规格书编制

无论在基本设计还是在详细设计阶段都要编制规格书。HVAC规格书一般包括设备规格书和系统规格书。小型无人平台可将设备和系统规格书合一.

10.1 HVAC规格书的范围

HVAC规格书包括了海洋石油平台上采暖、通风和空调制冷系统设计和设备的选型，制造和实验的最低要求。规格书的内容是与所设计平台的规模，位置及设备选型和布置等直接相关的，并要与设备数据表相一致。

10.2 HVAC规格书内容

10.2.1 规格书要给出HVAC系统和设备设计、制造、试验等所依据的标准、规范

及规格书，供承包人考虑。

10.2.2 规格书中要给出HVAC系统设计与设备安装时的环境条件，动力供应等情

况。

10.2.3 系统规格书要对HVAC系统和设备布置给以描述,并给出风管系统和水系

统中的风管和制冷管线及各部件的材质、制作、保温和安装要求。

10.2.4 设备规格书要包括制冷设备、空调设备、通风机及有关附属设备的技术要

求，如：过滤器、蒸发器、冷凝器、防火伐和电加热器等。

10.2.5 设备规格书中要写明设备的工厂检验、安装运行试验和装运等要求. 10.2.6 系统规格书中要写明系统运行的检验和调试等要求。

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11． 本手册编制所参考的资料

· 美国国家防火协会(NFPA)90A，90B · 海上固定平台安全规则（1992） · ISO/—DIS I5138 Petroleum and natural gas industries – Offshore Production installations – Heating, ventilation and air—conditioning

· GB/T 13409-1992船舶起居处所空调与通风设计参数和计算方法 · 美国ACT公司设计练习(HVAC部分) · 挪威石油公司手册（安全通风部分)+- · 船舶设计实用手册

·DNV：RULES FOR CLASSIFICATION INSTALLATIONS

· 民用建筑采暖设计技术措施

12 附图

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