機房設計與設備安裝

柴發(fā)機房?jì)τ烷g的設計規范

 

摘要：儲油間是大型柴油發(fā)電機組運行中必須配套的設施之一，主要作用是為儲油箱提供放置場(chǎng)所和安全使用環(huán)境，在不影響使用情況下必須保證完善的防火防爆防泄漏的措施。同時(shí)在設備不使用期間要保持燃油的容量充足和油質(zhì)良好，使得室內的儲油箱能夠在柴油發(fā)電機組在供電過(guò)程中的燃料供給穩定和可持續輸送電力能力。

 

一、儲油箱一般性要求

 

1、儲油箱設計與安裝

      油箱可分為開(kāi)式油箱和閉式油箱兩種，柴發(fā)通常以閉式油箱為主要選擇，如圖1和圖2所示。油箱必須有足夠大的容積； 吸油管及回油管應插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡； 吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠些，之間應設置隔板；為了保持油液清潔，油箱應有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣濾清器；油箱底部應距地面150mm以上；對油箱內表面的防腐處理要給予充分的注意。

（1） 油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿(mǎn)足散熱的要求，另一方面在液壓系統停止工作時(shí)應能容納系統中的所有工作介質(zhì)，而工作時(shí)又能保持適當的液位。

（2） 吸油管及回油管應插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線(xiàn)隙式過(guò)濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過(guò)濾器?；赜凸芸谝鼻?5°。角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時(shí)也有利于散熱。

（3） 吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠些，之間應設置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/3~3/4。

（4） 為了保持油液清潔，油箱應有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣濾清器，注油及通氣一般都由一個(gè)空氣濾清器來(lái)完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設置放油閥。對于不易開(kāi)蓋的油箱，要設置清洗孔，以便于油箱內部的清理。

（5） 油箱底部應距地面150mm以上，以便于搬運、放油和散熱。在油箱的適當位置要設吊耳，以便吊運，還要設置液位計，以監視液位。

2、儲油量的估算方法

（1）儲油間大小估算

      一般按照柴油發(fā)電機工作3-8小時(shí)的需要柴油量計算，當儲油箱小于500L時(shí)，可以不設儲油間，儲油箱大于1000L時(shí)不應放在用一個(gè)主體建筑內。儲油間面積可根據油箱尺寸確定，1000L=1米*1米*1米（即1m³）的儲油箱，留出操作距離即可。

（2） 柴油發(fā)電機耗油量的估算

      負荷率50%時(shí)，耗油量為150g/h.kw；負荷率75%時(shí)，耗油量為200g/h.kw；負荷率100%時(shí)，耗油量為220g/h.kw。油箱體積估算可按照：油箱體積=機組功率x每kW每小時(shí)油量x供給時(shí)間/充滿(mǎn)系數（一般取0.8）。

 

圖1  標準柴發(fā)儲油箱

圖2  帶低油位報警儲油箱結構示意圖.

 

二、儲油間的設計規范

 

1、《建筑設計防火規范》GB 50016-2014第5.4.13條款：

      布置在民用建筑內的柴油發(fā)電機房應符合下列規定：

      機房?jì)仍O置儲油間時(shí)，其總儲存量不應大于1m³，儲油間應采用耐火極限不低于3.00h的防火隔墻與發(fā)電機分隔；確需在防火隔墻上開(kāi)門(mén)時(shí)，應設置甲級防火門(mén)。

      第5.4.15條款：

      設置在建筑內的鍋爐、柴油發(fā)電機，其燃料供給管道應符合下列規定：

（1）在進(jìn)入建筑物前和設備間內的管道上均應設置自動(dòng)和手動(dòng)切斷閥；

（2）儲油間的油箱應密閉且應設置通向室外的通氣管，通氣管應設置帶阻火器的呼吸閥，油箱的下部應設置防止油品流散的設施；

（3）燃氣供給管道的敷設應符合現行國家標準《城鎮燃氣設計規范》GB50028的規定。

2、《民用建筑電氣設計標準》GB 51348-2019 第6.1.10條款：

      柴油發(fā)電機容量大小不同，每小時(shí)耗油量也有差異。若在主建筑外設儲油庫，其防火間距應遵照現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016中有關(guān)規定執行。

      中小容量柴油發(fā)電機組出廠(chǎng)時(shí)，一般配有日用燃油箱。當機組設在大型民用建筑室內時(shí)，根據應急柴油發(fā)電機特殊要求，應儲備一定數量燃油供應急時(shí)使用，但又要考慮建筑防火要求。綜合各種因素，通常最大儲油量不應超過(guò)8h的需要量，且日用油箱儲油容積不應大于1m²，并應按防火要求處理。當日用油箱儲油容積在1m²～2m²之間時(shí)，，也可分別設置2個(gè)容積分別不大干1m³的日用油箱儲油間，2個(gè)儲油間中間加防火隔墻（如圖2所示），并應按防火要求處理。

3、《建筑設計防火規范實(shí)施指南》P227頁(yè)：

      建筑內的儲油箱是為保證鍋爐點(diǎn)火或柴油機啟動(dòng)及在應急期間持續運行所設，每間儲油間的總儲量不大于1.0m³。盡管儲油量不大，且為丙類(lèi)可燃液體，但在長(cháng)時(shí)間存放時(shí)，仍存在揮發(fā)的可燃蒸氣。為防止油氣在儲罐內積聚或逸散后在室內積聚，避免被意外火源引燃及在事故時(shí)因流淌至儲油間外而致火災蔓延擴大，設計應使儲油及儲罐具備以下性能或防火措施：

（1）儲油罐或油箱本身具有可靠的密閉性能；

（2）在儲罐或油箱上應設置通氣管，并將通氣管引致室外較高位置或高出地面一般不小于2.2m；

（3）通氣管應設置帶阻火器的呼吸閥；

（4）油箱的下部應設置集油坑、導油池等防止油品流散的設施。

 

圖3  單臺發(fā)電機組儲油間防火規范

圖4  多臺發(fā)電機組儲油間防火規范

 

三、儲油間及發(fā)電機房設計疑問(wèn)解答

 

      問(wèn)題1：對于《建筑設計防火規范》第5.4.13條文中“總儲存量不應大于1m³”，柴油發(fā)電機行業(yè)一直有爭議，到底是每個(gè)儲油間的儲存量不大于1m³，還是多個(gè)儲油間的總儲存量不大于1m³？

      答案：2016年8月份經(jīng)中國移動(dòng)通信集團設計院有限公司向有關(guān)部門(mén)咨詢(xún)，國家規范編制組曾對此爭議回復明確說(shuō)道：“總儲存量不應大于1m³”是指單個(gè)儲油間內的總儲存量，本規范對于建筑內允許設置的儲油間數未作規定，意味著(zhù)1臺柴油發(fā)電機組可設立多個(gè)儲油間，但是建議不要超過(guò)2個(gè)以上。 

      問(wèn)題2：滿(mǎn)足日用油箱可供時(shí)間同時(shí)不超過(guò)1m³的儲油量，如何協(xié)調？當發(fā)電機組容量很大時(shí)，又當如何處理？

      答案：《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95 （2005年版）第，均規定：“機房?jì)葢O置儲油間，其總儲存量不應超過(guò)8.00h的需要量”。與此同時(shí)，《高規》GB50045-95（2005年版）第，“中間罐容積不應大于1.00立方米，”柴油是丙類(lèi)液體，而日用油箱間屬于典型“中間罐”，故該條規定也應同時(shí)執行。

      上述規范條文需同時(shí)滿(mǎn)足，不可偏廢。因上述8h或1立方米都只是最高限量而非最低限量，故當實(shí)際柴油機組按單位小時(shí)耗油量的計算值，超過(guò)體積限制值時(shí)，則可調低發(fā)電機運行小時(shí)數來(lái)解決問(wèn)題。比如，某單臺發(fā)電機耗油量為200升/h，則其8h總用油量為200×8=1600升，大于了1m³（1000升）。此時(shí)，可限定該發(fā)電機組一次性最多只準運行1000/200=5小時(shí)。這樣就同時(shí)滿(mǎn)足了上述不超過(guò)8h及1m³之要求。但值得注意的是，“運行小時(shí)數”不可無(wú)限度地降低。參照老版《民規》JGJ/T-92的規定，最低不宜少于3小時(shí)。

      當限制發(fā)電機運行小時(shí)數不夠合理時(shí)，則可（二選一）：

（1）降低發(fā)電機組單機容量而增加發(fā)電機組臺數，并參照國標圖集《工程建設標準強制條文及應用示例》04DX002（房屋建筑部分—電氣專(zhuān)業(yè)）P39的“布置在地下一層的柴油機房平面示例”的相關(guān)做法，遵循一臺機組對應一個(gè)油箱間，即實(shí)行“1機1個(gè)油箱間，N機N個(gè)油箱間”；

（2）在主建筑物外設置儲油庫。此時(shí)，電氣專(zhuān)業(yè)應提出條件要求，由建筑、動(dòng)力等專(zhuān)業(yè)進(jìn)行具體設計。

（以上由康明斯發(fā)電機公司摘自《深圳市建筑工程設計、審圖及報建疑難問(wèn)題解析匯編》，僅供參考）

      問(wèn)題3：直接排入機房出風(fēng)口，這種做法允許嗎？單設的排煙井，是否要通到本建筑物最高處？

      答案：深圳地區目前多數做法是煙氣經(jīng)消音、消煙處理后，將煙氣直接排入柴油機的熱風(fēng)道，隨熱風(fēng)一起排放，或單獨通過(guò)排煙管道在室外低空排放。但煙氣必須經(jīng)過(guò)處理，排放的煙氣環(huán)境指標必須滿(mǎn)足深圳市環(huán)保部門(mén)的規定。經(jīng)嚴格測試合格后，方能運行。

      對于短時(shí)間運行的柴油發(fā)電機，建議可采取煙氣嚴格處理后低空排放的做法；而對于長(cháng)時(shí)間運行的柴油發(fā)電機，建議執行《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008第，機房?jì)葢凶銐虻男嘛L(fēng)進(jìn)口及合理的排煙道位置。機房排煙道應避開(kāi)居民敏感區，排煙口宜內置排煙道至屋頂。當排煙口設置在裙樓屋頂時(shí)，宜將煙氣處理后再行排放。”

      此外，排煙口位置的確定，需與建筑專(zhuān)業(yè)、通風(fēng)動(dòng)力專(zhuān)業(yè)充分協(xié)調，并結合工程具體情況，力求合理、合規。

      問(wèn)題4：是否所有柴油發(fā)電機房都必須開(kāi)兩個(gè)門(mén)？

      答案：《民用建筑設計通則》GB50352-2005第，其中一個(gè)出口的大小應滿(mǎn)足運輸機組的需要，否則應預留吊裝孔”?！睹裼媒ㄖ姎庠O計規范》JGJ16-2008第, 其中一個(gè)應滿(mǎn)足搬運機組的需要。”但兩本規范在文字上稍有差別，但都未明確說(shuō)明要設置兩個(gè)出入口的內在原因，也未說(shuō)明“兩個(gè)出入口”是否都要供人員進(jìn)出。當現場(chǎng)具備開(kāi)設兩個(gè)出入口的條件時(shí)，應首先這樣做。

      問(wèn)題5：儲油間門(mén)必須向發(fā)電機房開(kāi)啟嗎？

      答案：《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16/T-92曾有類(lèi)似要求。但根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008第；當必須在防火墻上開(kāi)門(mén)時(shí)，應設置能自行關(guān)閉的甲級防火門(mén)”，未再提及儲油間門(mén)必須向發(fā)電機房開(kāi)啟。

 

總結：

       根據《建筑設計防火規范》5.4.13條所規定的 ”柴油發(fā)電機房?jì)仍O置儲油間時(shí)，其總儲存量不應大于1立方”，是指一個(gè)儲油間的儲油量，一個(gè)柴油發(fā)電機房?jì)瓤梢愿鶕?shí)際需求設置多個(gè)儲油間。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)柴油發(fā)電機房?jì)瓤梢栽O置多個(gè)儲油間，每個(gè)儲油間的儲油量應不大于1立方。當柴油發(fā)電機用油需求非常大時(shí)，可在主體建筑外設置單獨的埋地儲油設施。由于國家標準《建筑設計防火規范》GB50016—2014于2015年5月1日實(shí)施，《高層民用建筑設計防火規范》GB50045—95同時(shí)廢止，請設計人員盡量不要套用往年的圖紙，以免施工執行中出現錯誤做法。

 

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