柴油发电机储油罐及日用油箱设置要求

摘要：储油间在民用建筑内，主要见于柴油柴油发电机房的燃料存储。在规划小空间储油间时，要考虑储存物质的火灾危险性，建筑物的使用功用，预防性途径，灭火手段及管理对策。在综合性治理策略高效的情形下，将火灾危险性降到较低限度。储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通风管，通风管应设置带阻火器的呼吸阀，油箱的下部应设置避免油品流散的设施。

       《民用建筑电气规划标准GB51348-2019》6.1.10储油设施的设置应符合下列规定：

（1）当燃油来源及运输不便或机房内柴油发电机组较多、容量较大时，宜在建筑物主体外设置不大于15m3的储油罐；

（5）储油设施除应符合本规定外，尚应符合现行国家标准《建筑布置防火规范》GB50016的相关规定。

      典型柴发油路装置应包含油罐，日用油箱，管路装置，供电及智能监控系统等组成。如图1所示。

      柴油发电机室内会设置日用油箱，单个日用油箱间内储存量不大于 1m3。

（1）康明斯发电机组配置不超过1m3油箱。油箱中须系统低油位开关并设置20%和50%两阶段油位的预告信号。

（2）油箱须按国家标准的要求制造，使用4～6mm厚优质钢板制作，端部作盘形和凸缘形，全部采用电焊。

（3）油箱须配备面盖板、油位表、充油管密封帽、防火器、通气帽、滴盘、排渣管、油位开关、溢流管，入油口，存油量计等。存油量计必须为圆盘形具有相当的尺寸清楚地标以存油量，如空位、1/4、1/2.、3/4及满位。油量计之校验须于现场示范。

（5）如油箱的静压不足以供所购买的柴油发电机、须供应辅助的电动输油泵（非必须）及其附属管道及相关电源，以便把油从主油箱输送到柴油发电机。油泵的全部电气系统，包括开关装置、发电机起动器、电缆终端均须为防爆型。

（7）供油及回油管路必须距温度超过200℃的表面50mm如供给软油管，则所选材料必须耐250℃的发热。

      大型数据中心因为柴发功率大，日用油箱储油量已不能满需求，要在室外设置储油罐，通常采用地埋式，实例如图2所示。

（2）储油罐须采用厚度不小于6～8mm的钢板制成，并须提供足够和稳固的支撑以防止有关装备在安装或操作时变形。

（3）储油罐须供应入孔。所有接缝须经焊接消除。油位检测管的正下方须设有适当大小的金属圆盘以防范油缸底部受到油位检测杆撞击而受损，而有关的金属圆盘须由厚度不小于6～8mm的钢板制成。

（4）储油罐入油处须设有一功率显示计及油位超高的提示器。所有检测计、指示器及配线必须为当地消防局批准的设备和物料。

      管路装置按照其功用可分为供油管、回油管、倒油管、进油管、退油管。

（2） 回油管：柴油通过回油管由柴油发电机室内回流至油罐，回油方法有重力回油和动力回油两种，系统包括管道、阀门、回油泵等，若是采用重力回油方法，则不需设置回油泵。

（3） 倒油管：当设置多个油罐时，油罐之间需要进行柴油倒换时，将通过倒油管完成，包括管道、阀门、倒油泵等

（4） 退油管：将油罐内柴油退回柴发油路以外的容器，如罐车，包括管道、阀门、退油泵等；退油管可与倒油管通过阀门连接，利用倒油泵和相互连接的阀门实现退油，不再单独设置退泵。

      供电装置为油路装置提供动力，包括配电柜、电线电缆、线管、桥架等。自动化系统实现装备启停或开关控制、装置状态监测、漏油检测，包括控制面板、渗油测定等。

      油路系统设计应抓住以下几个关键点：关键装置和装备应冗余配置，并进行物理隔离，满足“容错”的要求；能自动制；能自动检测损坏和自动隔离事故。以下将探求柴发油路装置架构该怎么样规划。

      日用油箱是关键装备，设置在柴油发电机室内，与柴油发电机一一对应，日用油箱之间应进行物理隔离。例如某参数中心配置了9（8+1）台柴发，每台柴发之间均物理隔离，每台柴发配置一个日用油箱，日用油箱之间也应进行了物理隔离。

      油罐是关键装置，一般进行N+x（x≥1）配置，各油罐之间应物理隔离。

      例如某数据中心油罐采用2+1模式配置，如图3途径一，3台油罐均未做隔离，任意一个油罐事故，可能会致使3台油罐都被迫下线台油罐未物理隔离，两台油罐中一台故障，可能导致两台油罐被迫下线，储油量不能满足运行要求，这两种策略都存在较大安全漏洞，也不满足Uptime TierⅣ标准。

       如图4所示方法三，3台油罐之间都进行了物理隔离，一台油罐发生损坏后，仍有2台在线，储油量不受影响，满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。

      供油、回油、倒油、退油、进油管路中，供油管路是关键系统，其他属于非关键装置。

      油罐至室内日用油箱段供油管需要有冗余配置（一般为2N），在油机房外关于每个日用油箱设置独立电动阀，下面将通过案例解析。

      供油系统按照图6设计，已冗余配置并进行了物理隔离，每个油机房外没有单独设置电动阀门，当柴油发电机室外供油管路故障，隔离故障后另一路能正常供油；但柴油发电机室内发生事故要切断该机房的A、B路供油时，则A、B供油干管都要被隔离，所有柴发机房供油中断，这种手段存在较大安全隐患，也不满Uptime TierⅣ标准。

      在柴发机房外的A或B路供油管上为每台日用油箱设置独立阀门，油机室内部或外部供油管路发生一次故障，损坏隔离后至少1路供油正常，能满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。按照图7设计，在A供油管路上设置独立阀门。

      当然也可按照图8布置，在A和B路供油管上同时设置独立阀门，单个柴油发电机室内供油管发生损坏，只需隔离损坏部分，其他油机室仍是两路供油，可靠性更高，但系统规划相对更复杂、维保难度更大、造价成本更高。

      回油管路、倒油和退油管是非关键系统，按照N模式配置，满足基础需求即可，但在倒油和退油使用流程中要保证总的可油量不少于12小时。

      综上所述，在兼顾满足Uptime TierⅣ认证、经济性的情下，管路系统架构规划可以参考图9。

      供电系统为柴发油路系统供应动力，是关键系统应进行冗配置和物理隔离，另外供电系统规划要结合其他装备情况，确保供电系统发生一次故障后，供油装置至少有1路能正常供油。例如某数据中心计划采用3（2+1）台地埋油罐、9（8+1）台柴发，供油装置如图10所示，配电系统可以参考图11，关键的供油设备及控制系统都是按照2N配置，供电装置与之对应规划，非关键的倒油和回装置的配电，可以根据维护需求由A或B供电装置供电。

      智能控制器是关键设备，要冗余配置，参与联锁控制的检测信号则分成2路信号同时接入控制模块A和B，仅用于显示记录的测定信号按照A/B路供油系统接入各自所属区域的。

（1）A/B路供油管路装置中的潜油泵、油罐出油电动阀、管电动阀、供油管路的渗油检测均接入对应的A/B路控制系统，A/B路操作系统能控制A/B路供油泵启停、阀门开关，实现自动供油。智能控制系统能监测这些装置的状态，当产生渗油状况后，操作界面可以依据渗油点状况切断相关阀门或油泵，实现损坏自动隔离。

      例如A/B路供油管路装置中的潜油泵、油罐出油电动阀、支管电动阀、供油管路的漏油测量均接入对应的A/B路控制系统，当A路控制装置产生损坏后，A路的潜油泵、阀门不能正常作业，致使A路供油装置事故，但B路供油系统仍能正常供油，满Uptime TierⅣ认证要求。若B路的潜油泵或供油管阀门接入A路控制模块，当A路监控系统发生事故，B路供油装置无法正常运转，存在较大安全漏洞，也不满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。

（2）参与联锁控制的测定信号，如油罐液位、日用油箱液位、日用油箱渗油、日用油箱至柴油发电机组的供油和回油管路漏油检测、柴发机组漏油检测、火灾信号等，则应分成2路信号同时接入控制界面A和B，确保信号能同时联动A、B路油路系统。

      例如油罐液位信号，当油罐液位过低，为避免油泵空转要同时联动A、B路潜油泵停止运行。例如日用油箱液位信号，当液位过低时联动A、B路供油系统同时供油，当液位恢复后要联动A、B路供油装置同时停止供油。例如日用油箱渗油信号，当日用油箱产生渗油要同时要联动A、B路供油装置停止供油。例如火灾信号，当日用油箱间发生火灾时要联动切断该A、B路供油。

       综合上述，若让柴发油路系统的规划对策达到Uptime TieⅣ标准并通过认证，规划程序中一定要理解并落实“容错”、“自动控制”、“故障自动辨识、自动隔离”等关键要求。但正如文章开始所述，有资质的油路规划单位多服务于石油、石化行业，参数中心行业案例、经验非常少，要让他们理解这些关键点并落实在设计策略中。