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机房设计与设备安装 |
柴发机房储油间的设计规范 |
摘要：储油间是大型柴油发电机组运行中必须配套的设施之一，主要作用是为储油箱提供放置场所和安全使用环境，在不影响使用情况下必须保证完善的防火防爆防泄漏的措施。同时在设备不使用期间要保持燃油的容量充足和油质良好，使得室内的储油箱能够在柴油发电机组在供电过程中的燃料供给稳定和可持续输送电力能力。
一、储油箱一般性要求
1、储油箱设计与安装
油箱可分为开式油箱和闭式油箱两种，柴发通常以闭式油箱为主要选择，如图1和图2所示。油箱必须有足够大的容积； 吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡； 吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些，之间应设置隔板；为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有空气滤清器；油箱底部应距地面150mm以上；对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。
（1） 油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求，另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质，而工作时又能保持适当的液位。
（2） 吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100μm左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45°。角并面向箱壁，以防止回油冲击油箱底部的沉积物，同时也有利于散热。
（3） 吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些，之间应设置隔板，以加大液流循环的途径，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/3~3/4。
（4） 为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有空气滤清器，注油及通气一般都由一个空气滤清器来完成。为便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低处设置放油阀。对于不易开盖的油箱，要设置清洗孔，以便于油箱内部的清理。
（5） 油箱底部应距地面150mm以上，以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳，以便吊运，还要设置液位计，以监视液位。
2、储油量的估算方法
（1）储油间大小估算
一般按照柴油发电机工作3-8小时的需要柴油量计算，当储油箱小于500L时，可以不设储油间，储油箱大于1000L时不应放在用一个主体建筑内。储油间面积可根据油箱尺寸确定，1000L=1米*1米*1米（即1m3）的储油箱，留出操作距离即可。
（2） 柴油发电机耗油量的估算
负荷率50%时，耗油量为150g/h.kw；负荷率75%时，耗油量为200g/h.kw；负荷率100%时，耗油量为220g/h.kw。油箱体积估算可按照：油箱体积=机组功率x每kW每小时油量x供给时间/充满系数（一般取0.8）。
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图1 标准柴发储油箱 |
图2 带低油位报警储油箱结构示意图. |
二、储油间的设计规范
1、《建筑设计防火规范》GB 50016-2014第5.4.13条款：
布置在民用建筑内的柴油发电机房应符合下列规定：
机房内设置储油间时，其总储存量不应大于1m³，储油间应采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙与发电机分隔；确需在防火隔墙上开门时，应设置甲级防火门。
第5.4.15条款：
设置在建筑内的锅炉、柴油发电机，其燃料供给管道应符合下列规定：
（1）在进入建筑物前和设备间内的管道上均应设置自动和手动切断阀；
（2）储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管，通气管应设置带阻火器的呼吸阀，油箱的下部应设置防止油品流散的设施；
（3）燃气供给管道的敷设应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。
2、《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019 第6.1.10条款：
柴油发电机容量大小不同，每小时耗油量也有差异。若在主建筑外设储油库，其防火间距应遵照现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中有关规定执行。
中小容量柴油发电机组出厂时，一般配有日用燃油箱。当机组设在大型民用建筑室内时，根据应急柴油发电机特殊要求，应储备一定数量燃油供应急时使用，但又要考虑建筑防火要求。综合各种因素，通常最大储油量不应超过8h的需要量，且日用油箱储油容积不应大于1m²，并应按防火要求处理。当日用油箱储油容积在1m²～2m²之间时，，也可分别设置2个容积分别不大干1m³的日用油箱储油间，2个储油间中间加防火隔墙（如图2所示），并应按防火要求处理。
3、《建筑设计防火规范实施指南》P227页：
建筑内的储油箱是为保证锅炉点火或柴油机启动及在应急期间持续运行所设，每间储油间的总储量不大于1.0m³。尽管储油量不大，且为丙类可燃液体，但在长时间存放时，仍存在挥发的可燃蒸气。为防止油气在储罐内积聚或逸散后在室内积聚，避免被意外火源引燃及在事故时因流淌至储油间外而致火灾蔓延扩大，设计应使储油及储罐具备以下性能或防火措施：
（1）储油罐或油箱本身具有可靠的密闭性能；
（2）在储罐或油箱上应设置通气管，并将通气管引致室外较高位置或高出地面一般不小于2.2m；
（3）通气管应设置带阻火器的呼吸阀；
（4）油箱的下部应设置集油坑、导油池等防止油品流散的设施。
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图3 单台发电机组储油间防火规范 |
图4 多台发电机组储油间防火规范 |
三、储油间及发电机房设计疑问解答
问题1：对于《建筑设计防火规范》第5.4.13条文中“总储存量不应大于1m³”，柴油发电机行业一直有争议，到底是每个储油间的储存量不大于1m³，还是多个储油间的总储存量不大于1m³？
答案：2016年8月份经中国移动通信集团设计院有限公司向有关部门咨询，国家规范编制组曾对此争议回复明确说道：“总储存量不应大于1m³”是指单个储油间内的总储存量，本规范对于建筑内允许设置的储油间数未作规定，意味着1台柴油发电机组可设立多个储油间，但是建议不要超过2个以上。
问题2：满足日用油箱可供时间同时不超过1m3的储油量，如何协调？当发电机组容量很大时，又当如何处理？
答案：《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 （2005年版）第，均规定：“机房内应设置储油间，其总储存量不应超过8.00h的需要量”。与此同时，《高规》GB50045-95（2005年版）第，“中间罐容积不应大于1.00立方米，”柴油是丙类液体，而日用油箱间属于典型“中间罐”，故该条规定也应同时执行。
上述规范条文需同时满足，不可偏废。因上述8h或1立方米都只是最高限量而非最低限量，故当实际柴油机组按单位小时耗油量的计算值，超过体积限制值时，则可调低发电机运行小时数来解决问题。比如，某单台发电机耗油量为200升/h，则其8h总用油量为200×8=1600升，大于了1m3（1000升）。此时，可限定该发电机组一次性最多只准运行1000/200=5小时。这样就同时满足了上述不超过8h及1m3之要求。但值得注意的是，“运行小时数”不可无限度地降低。参照老版《民规》JGJ/T-92的规定，最低不宜少于3小时。
当限制发电机运行小时数不够合理时，则可（二选一）：
（1）降低发电机组单机容量而增加发电机组台数，并参照国标图集《工程建设标准强制条文及应用示例》04DX002（房屋建筑部分—电气专业）P39的“布置在地下一层的柴油机房平面示例”的相关做法，遵循一台机组对应一个油箱间，即实行“1机1个油箱间，N机N个油箱间”；
（2）在主建筑物外设置储油库。此时，电气专业应提出条件要求，由建筑、动力等专业进行具体设计。
（以上由康明斯发电机公司摘自《深圳市建筑工程设计、审图及报建疑难问题解析汇编》，仅供参考）
问题3：直接排入机房出风口，这种做法允许吗？单设的排烟井，是否要通到本建筑物最高处？
答案：深圳地区目前多数做法是烟气经消音、消烟处理后，将烟气直接排入柴油机的热风道，随热风一起排放，或单独通过排烟管道在室外低空排放。但烟气必须经过处理，排放的烟气环境指标必须满足深圳市环保部门的规定。经严格测试合格后，方能运行。
对于短时间运行的柴油发电机，建议可采取烟气严格处理后低空排放的做法；而对于长时间运行的柴油发电机，建议执行《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008第，机房内应有足够的新风进口及合理的排烟道位置。机房排烟道应避开居民敏感区，排烟口宜内置排烟道至屋顶。当排烟口设置在裙楼屋顶时，宜将烟气处理后再行排放。”
此外，排烟口位置的确定，需与建筑专业、通风动力专业充分协调，并结合工程具体情况，力求合理、合规。
问题4：是否所有柴油发电机房都必须开两个门？
答案：《民用建筑设计通则》GB50352-2005第，其中一个出口的大小应满足运输机组的需要，否则应预留吊装孔”。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第, 其中一个应满足搬运机组的需要。”但两本规范在文字上稍有差别，但都未明确说明要设置两个出入口的内在原因，也未说明“两个出入口”是否都要供人员进出。当现场具备开设两个出入口的条件时，应首先这样做。
问题5：储油间门必须向发电机房开启吗？
答案：《民用建筑电气设计规范》JGJ 16/T-92曾有类似要求。但根据《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008第；当必须在防火墙上开门时，应设置能自行关闭的甲级防火门”，未再提及储油间门必须向发电机房开启。
总结：
根据《建筑设计防火规范》5.4.13条所规定的 ”柴油发电机房内设置储油间时，其总储存量不应大于1立方”，是指一个储油间的储油量，一个柴油发电机房内可以根据实际需求设置多个储油间。更简单地说，一个柴油发电机房内可以设置多个储油间，每个储油间的储油量应不大于1立方。当柴油发电机用油需求非常大时，可在主体建筑外设置单独的埋地储油设施。由于国家标准《建筑设计防火规范》GB50016—2014于2015年5月1日实施，《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95同时废止，请设计人员尽量不要套用往年的图纸，以免施工执行中出现错误做法。
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