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[其他方面] 锅炉房位置的确定

发布时间：2009/6/13 阅读次数：1571 字体大小: 【小】【中】【大】

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锅炉房位置的确定

赵　勇

一、前言

简单地说，锅炉是一个火焰直接加热的特殊压力容器（电热锅炉除外），在非正常使用的情况下，有发生爆炸的可能。因此，如何避免事故发生或在事故发生时将损失控制在最小范围内，锅炉房位置的确定是非常重要的。

随着我国供热事业的发展，新建的独立大型集中供热工程逐步减少，更多的是中、小型燃油燃气锅炉房。此类项目一般用地紧张，特别是城区内的改造项目，往往寸土寸金，一般不具备将锅炉房单独布置的条件，需布置在建筑物主体或与主体连接的附属用房的地下一层、首层、中间或顶层。正确选择锅炉房的布置位置，可以避免违反国家有关规范和规程规定的情况发生，符合国家技术监督局特种设备监察科（原劳动局锅炉科）的锅炉报装、验收要求，符合消防局消防监督处的消防报审、验收要求，符合环保局的环保报审、验收要求，可以避免或减少供热工程设计和施工的修改，使工程较为顺利地完成并投入运行。

国家有关规范和规程均对锅炉房的选址作了专项条文规定。本文将这些规定进行汇总和说明解释，分六部分：一，前言；二，基本类别及数据；三，将有关规定汇总，确定选址原则；四，针对非规范和规程规定的情况提出建议；五，名词解释；六，参考文献。

本文仅就锅炉房位置的确定进行论述（重点为燃油、燃气锅炉房），不涉及具体的锅炉房内部的工艺、土建及消防等专业设计内容。

除非特别说明，则本文中燃油锅炉房一般指燃用轻柴油的锅炉房，燃气锅炉房一般指燃用天然气和城市煤气的锅炉房。

二、基本类别及数据

（一）建筑物

	火灾危险性	耐火等级
锅炉间	丁类	不低于二级
油箱间、油泵间	丙类	不低于二级
燃气调压间	甲类	不低于二级

（二）储存物品

	火灾危险性	主要成分	附注
天然气	甲类	甲烷	易燃气体
人工燃气（煤气）	甲类	氢、甲烷、一氧化碳	易燃气体
液化石油气	甲类	丙烷、丙烯、丁烷、丁烯	易燃气体
轻柴油	丙类	烃（碳氢化合物）	可燃液体
煤	丙类	碳、氢、氮、硫、灰分、水分

（三）常用燃气的特性表

序号	燃气种类	相对分子质量 M	标态下密度 (kg/m³)	相对密度 (空气»1)	标态下低位发热量	爆炸极限上限/下限
1	天然气	16.654	0.7435	0.5750	36533	13.0/3.8
2	油田伴生气	21.730	0.9709	0.7503	43572	16.0/4.0
3	炼焦煤气	10.496	0.4686	0.3624	17589	34.0/4.4
4	液化石油气 C₄H₈54.0% C₄H₁₀26.2%	56.610	2.5270	1.9550	114875	9.7/1.7
5	液化石油气 C₃H₈50.0% C₄H₁₀50.0%	52.651	2.3500	1.8180	108199	9.0/1.9

（四）北京天然气基本数据

天然气主要有3种：气井气、油田伴生气和矿井气。它的主要成分是甲烷（CH₄）。

北京市区所使用的天然气的组分（体积分数）：CH₄（甲烷）=95.9494%，C₂H₆（乙烷）=0.9075%，C₃H₈（丙烷）=0.1367%，H₂S=0.0002%，CO₂=3.0000%，H₂O=0.0052，Q^y_dw=35.1597MJ/Nm³（8397.88kcal/Nm³）。

天然气的自燃温度为482～632℃；天然气的理论燃烧温度为1970℃

天然气的密度（标准状态）为0.76276kg/Nm³。

（五）0^#轻柴油基本数据

轻柴油由石油的各种直馏柴油馏分、催化柴油馏分和混有热裂化柴油馏分等制成。其产品按质量等级分为优等品、一级品、和合格品3个等级，每个等级按凝点分为10、0、-10、-20、-35和-50等6个牌号。

锅炉用代表性燃料0号轻柴油组分（质量分数）：W^y=0%，A^y=0.01%，C^y=85.55%，H^y=13.49%，O^y=0.66%，N^y=0.04%，S^y=0.25%，Q^y_dw=42.9MJ/kg（10246kcal/kg）。

-35#、-50#轻柴油的闪点（闭口）为45℃，-20#轻柴油的闪点（闭口）为60℃，10#、0#、-10#轻柴油的闪点（闭口）为65℃。

轻柴油的自燃温度为320～330℃。爆炸下限为1.4%，爆炸上限为4.5%。

轻柴油的密度（20℃）约为870为kg/m³。

三、锅炉房选址原则

（一）第一步，尽量将锅炉房布置为独立的建筑物。不要轻易确定将锅炉房与其他建筑物相连或设置在其内部。

有关规范和规程均明确规定，锅炉房宜为独立的建筑，尽量避免和其他建筑物相连或设置在其内部。

新建的锅炉房不应与住宅相连。

独立的锅炉房与其他建筑物的防火间距，不得小于下表的规定。

（二）第二步，受条件限制，锅炉房需要与其他建筑物相连或设置在其内部时，尽量不与民用住宅、高层建筑相连或设置在其内部，并应事先征得市、地级及以上安全监察机构同意。

	非高层建筑(一二级耐火等级)	非高层建筑(三级耐火等级)	非高层建筑(四级耐火等级)	高层建筑	高层建筑裙房	燃气调压间
锅炉房（一二级耐火等级）	10m（6m）	12m（7m）	14m（9m）	9m	6m	6m

注：表中括号内数据表示的是燃煤锅炉房（单台蒸发量不超过4t且总蒸发量不超过12t）的防火间距。

《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第183条规定：“新建的锅炉房不应与住宅相连”。

另外，锅炉房需要与高层建筑相连或设置在其内部时，有关规范和规程要求采取更多的技术措施。因此，应尽量避免此类情况。

（三）第三步，受条件限制，锅炉房需要与其他建筑物相连或设置在其内部时，严禁设在人员密集场所和重要部门的上面、下面、贴邻和主要通道的两旁。

有关规范和规程对此均有明确规定。人员密集场所和重要部门包括：公共浴室、教室、餐厅、影剧院的观众厅、候车室、商店、餐厅、侯诊室、病房等。

（四）第四步，受条件限制，锅炉房需要与其他建筑物相连或设置在其内部时，锅炉房和其他建筑物相邻的墙应为防火墙。

见《锅炉房设计规范》GB50041-92第13.1.12条。

防火墙，即采用耐火极限不低于4.00h的非燃烧体砌筑的墙体。详见名词解释。

（五）第五步，受条件限制，锅炉房需要与其他建筑物相连或设置在其内部时，注意锅炉安装容量及燃料种类的限制规定。

1．锅炉安装容量。

在这方面，国家现行的有关规范和规程的规定还有差异，有待统一。

《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定，锅炉房如设在多层或高层建筑的半地下室或第一层中，每台锅炉的额定蒸发量不超过10t/h，额定蒸汽压力不超过1.6MPa，台数未规定；锅炉房如设在多层或高层建筑的地下室、楼层中间或顶层中，每台锅炉的额定蒸发量不超过4t/h，额定蒸汽压力不超过1.6MPa，必须是用油、气作燃料或电加热的锅炉，台数未规定。

《热水锅炉安全技术监察规程》规定，锅炉房若与住宅相连或设在多层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层中，锅炉的额定出口热水温度低于或等于95℃，台数未规定；锅炉房若设在高层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层中，每台锅炉的额定热功率小于或等于7MW，必须是用油、气作燃料或电加热的锅炉，台数未规定。

《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）规定，总蒸发量不超过6t，单台蒸发量不超过2t的锅炉，可贴邻民用建筑（除观众厅、教室等人员密集的房间和病房外）布置或布置在主体建筑内，但必须采用防火墙隔开，并采取相应的技术措施（见具体规定）。

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（1997年版）规定，燃油、燃气的锅炉，受条件限制必须布置在高层建筑或裙房内时，其锅炉的总蒸发量不应超过6.00t/h，且单台锅炉蒸发量不应超过2.00t/h，并采取相应的技术措施（见具体规定）。

在实际工作中，我们一般执行相对更严格的规定，即燃油、燃气的锅炉，受条件限制必须布置在多层建筑、高层建筑或裙房内时，其锅炉的总蒸发量不应超过6.00t/h，且单台锅炉蒸发量不应超过2.00t/h，并采取相应的技术措施（见具体规定）。

2．燃料种类。

液化石油气的密度（～2.5kg/m³）比空气大，此类燃气锅炉不应布置在半地下和地下建、构筑物内。

蒸汽锅炉，若设在多层或高层建筑的地下室、楼层中间或顶层中，必须是用油、气作燃料或电加热的锅炉；若设在多层或高层建筑的半地下室或第一层中，则不受限制。

热水锅炉，若设在高层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层中，必须是用油、气作燃料或电加热的锅炉；若设在多层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层中，则不受限制。

（六）第六步，受条件限制，锅炉房需要设置在其他建筑物内部时，尽量将锅炉房布置在半地下室、地下室或第一层，而不是楼层中间或顶层。

《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）及《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（1997年版）的规定相对较为严格。

《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）规定，锅炉房应布置在底层外墙部位，并应在外墙上开门。底层的外墙开口部位的上方均应设置宽度不小于1m的防火挑檐。

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（1997年版）规定，锅炉房应布置在首层或地下一层靠外墙部位，并应设置直接对外的安全出口。外墙开口部位的上方，应设置宽度不小于1.00m不燃烧体的防火挑檐。应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统（指水喷雾灭火系统）。

上述规定明确了在其他建筑物内的锅炉房的位置一般不能布置在楼层中间或顶层。

（七）第七步，受条件限制，锅炉房需要设置在多层建筑内部时，必须采取相应的技术措施。

（1）注意锅炉安装容量及燃料种类的限制规定（见第五步说明）；

（2）当锅炉房设置在地下室时，应采取强制通风措施；

（3）地下室和半地下室中的锅炉房须有安全疏散通道；

（4）锅炉房应采用无门窗洞口的耐火极限不低于3h的隔墙和1.5h的楼板与其它部位隔开，如必须开门时，应设甲级防火门；

（5）锅炉房应布置在底层外墙部位，并应在外墙上开门。底层的外墙开口部位的上方均应设置宽度不小于1m的防火挑檐。

（八）第八步，受条件限制，锅炉房需要设置在高层建筑内部时，必须采取相应的技术措施。

（1）见第五步说明第1～5；

（2）应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统（指水喷雾灭火系统）。

四、建议

1．民用建筑中设置的热负荷超过6t/h的燃油、燃气锅炉房

在没有实现集中供热的地方，民用及公用建筑需要采暖、空调、生活热水、洗衣消毒等的热源均要由锅炉房提供。由于用地紧张，很多项目没有设置独立锅炉房的条件，而需要将锅炉房布置在民用建筑中。

实际上，总蒸发量为6t/h的锅炉房，它所能服务的建筑物的面积一般为36000m²，而当今许多新建高层、超高层建筑面积远大于36000m²。

建议将贴邻民用建筑布置或布置在主体建筑内的锅炉房的规模确定在单台锅炉的额定蒸发量≤10t/h（参照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《热水锅炉安全技术监察规程》），总额定蒸发量≤40t/h。见《民用建筑锅炉房设置规定》DBJ08-73-98上海市标准。

2．燃油燃气锅炉房、燃气计量间的火灾危险性分类

《锅炉房设计规范》GB50041-92第13.1.1条和《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）附录三中均明确规定，锅炉房属于丁类生产厂房。

虽然轻柴油的火灾危险性为丙类、属丙类液体，天然气的火灾危险性为甲类、属甲类气体，但因锅炉房属于“利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产”之一（详见《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）第3.1.1条），所以，燃油燃气锅炉房仍属于丁类生产厂房。

燃气计量一般有二种布置方式：一是设置燃气计量间，集中布置燃气计量表、过滤器、快速切断阀等；二是不设置燃气计量间，而是将燃气计量表、过滤器等布置在燃气锅炉的附近。《城镇燃气设计规范》GB50028-93（1998年版）第7.3.2条规定，“公共建筑和工业企业生产用气的计量装置，宜设置在单独房间内”，所以在条件允许的情况下，一般应设置燃气计量间。

目前，有关规范和规程对燃气计量间的火灾危险性分类没有明确规定。可以这样认为，单独设置的燃气计量间应属甲类生产厂房；而不设置燃气计量间、在燃气锅炉附近布置燃气计量表的燃气锅炉间仍属丁类生产厂房。原因如下：

（1）按《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）第3.1.1条规定，燃气计量间属使用“爆炸下限＜10%的气体”的甲类生产厂房。

（2）《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）第3.1.1条注2规定，“一座厂房内或防火分区内有不同性质的生产时，其分类应按火灾危险性较大的部分确定，但火灾危险性大的部分占本层或本防火分区面积的比例小于5%，且发生事故时不足以蔓延到其它部位，或采取防火设施能防止火灾蔓延时，可按火灾危险性较小的部分确定。”

显然，不设置燃气计量间、在燃气锅炉附近布置燃气计量表的燃气锅炉间符合上述规定。在燃气锅炉间内，燃气锅炉占据了大部分面积，燃气计量部分占锅炉间面积的比例小于5%，且发生事故时可燃气体浓度报警仪报警、与其连动的快速切断阀、事故风机动作，可以防止火灾发生或蔓延。因此，可按火灾危险性较小的部分确定，即不设置燃气计量间、在燃气锅炉附近布置燃气计量表的燃气锅炉间按锅炉房的火灾危险性确定为丁类。

3．燃气调压间、锅炉间、燃气计量间电气防爆问题

详见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92第二节“爆炸性气体环境危险区域划分”。

第2.2.1条爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区：

一．0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；

二．1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；

三．2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。

注：正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭容器盖的开启，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。

第2.2.2条符合下列条件之一时，可划为非爆炸危险区域：

一．没有释放源并不可能有易燃物质侵入的区域；

二．易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限的10%；

三．在生产过程中使用明火的设备附近，或炙热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近；

四．在生产装置区外，露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带，但其阀门处按具体情况定。

根据以上规定，很明显，燃气调压间因燃气调压装置在在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物（如安全阀可能会排出燃气等），属爆炸性气体环境1区；燃气计量间因燃气计量装置在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物，即使出现也仅是短时存在（如在关闭阀门，检修过滤器、燃气计量表等时），属爆炸性气体环境2区；燃气锅炉间的下部空间即“在生产过程中使用明火的设备附近”，属非爆炸危险区域；出于安全考虑，燃气锅炉间的上部空间因可能有爆炸性气体混合物聚集，属爆炸性气体环境2区。

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92第2.5.1、2.5.2条规定，爆炸性气体环境的电气装置（即旋转电机、低压变压器、低压开关和控制器类、灯具类等），应选择相应的电气设备（即本质安全型或隔爆型）；在满足工艺生产及安全的前提下，应减少防爆电气设备的数量。

五、名词解释

详见《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）、《石油库设计规范》GBJ74-84、《小型石油库及汽车加油站设计规范》GB50156-92、《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92的附录中的名词解释。

1．闪点（flash-point）：标准条件下能使液体释放出足够的蒸汽而形成能发生闪燃的爆炸性气体混合物的液体最低温度。

另一定义：液体蒸发的蒸气与空气形成混合物遇火源能够闪燃的最低温度（采用闭杯法测定）。

2．爆炸下限（lower explosive limit）：易燃气体、蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最低浓度。

另一定义：可燃蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物遇火源即能发生爆炸的最低浓度（可燃蒸气、气体的浓度，按体积比计算）。

3．爆炸上限（upper explosive limit）：易燃气体、蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最高浓度。

4．爆炸范围：在低限（爆炸下限）和高限（爆炸上限）之间的混合气体的体积分数或浓度范围。

注：当空气中油气的体积分数或浓度低于爆炸低限时，混合气体不会发生爆炸；当油气的体积分数或浓度高于爆炸高限时，混合气体可能发生燃烧，在燃烧过程中油气的体积分数或浓度降低到爆炸高限即发生爆炸。

4．甲类液体：也称易燃液体，指闪点＜28℃的液体。

5．乙类液体：也称易（可）燃液体，指闪点≥28℃至＜60℃的液体。

6．丙类液体：也称可燃液体，指闪点≥60℃的液体。

7．甲级防火门：指耐火极限不低于1.2h的防火门。

8．易燃油品：指闪点低于或等于45℃的甲、乙类油品。

9．可燃油品：指闪点高于45℃的油品。

10．易燃物质（flammable material）：指易燃气体、蒸气、液体或薄雾。

11．易燃气体（flammable gas）：以一定比例与空气混合后而形成的爆炸性气体混合物的气体。

12．易燃液体（flammable liquid）：在可预见的使用条件下能产生易燃蒸气或薄雾，闪点低于45℃的液体。

13．防火墙：指采用耐火极限不低于4.00h的非燃烧体砌筑的墙体。

举例如下：

作为承重墙时，普通粘土砖、混凝土、钢筋混凝土实心墙（240mm/5.50h，370mm/10.50h），轻质混凝土砌块、天然石料的墙（370mm/5.50h），可作为防火墙。

作为非承重墙时，普通粘土砖墙（包括双面抹灰，180mm/5.00h，240mm/8.00h），粘土空心砖墙（七孔砖墙120mm/8.00h，双面抹灰七孔粘土砖墙140mm/9.00h），粉煤灰硅酸盐砌块墙（200mm/4.00h），轻质混凝土墙（加气混凝土砌块墙100mm/6.00h，加气混凝土砌块墙200mm/8.00h，充气混凝土砌块墙150mm/7.50h），可作为防火墙。。

其他材料制作的墙体，如120mm普通粘土砖隔墙、木龙骨两面钉材料隔墙（钢丝网抹灰、石膏板、条板抹灰、水泥刨花板）、轻质复合隔墙（菱苦土板夹纸蜂窝隔墙、水泥刨花复合板）、石膏板隔墙等，不能作为防火墙。

由于一般的甲级防火门、防火窗的耐火极限低于4.00h，所以防火墙上不能开门、窗，包括甲级防火门、防火窗。

甲级防火门，即耐火极限不低于1.2h的防火门，如木板铁皮门（外包镀锌铁皮41mm/1.20h，双层木板单面包石棉板外包镀锌铁皮46mm/1.60h，双层木板中间夹石棉板外包镀锌铁皮45mm/1.50h，双层木板双层石棉板外包镀锌铁皮51mm/2.10h，）、骨架金属门（薄壁型骨架内填矿棉外包薄钢板60mm/1.50h）、型钢金属门（型钢门框外包1mm薄钢板内填充硅酸钙和硅酸铝46mm/1.20h）。

六、参考文献

1．《锅炉房设计规范》GB50041-92；

2．《蒸汽锅炉安全技术监察规程》；

3．《热水锅炉安全技术监察规程》；

4．《建筑设计防火规范》GBJ16-87（修订本）；

5．《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（1997年版）；

6．《城镇燃气设计规范》GB50028-93（1998年版）；

7．《石油库设计规范》GBJ74-84；

8．《小型石油库及汽车加油站设计规范》GB50156-92；

9．《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92；

10．《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92；

11．《燃油燃气锅炉房设计手册》ISBN7-111-06196-9机械工业出版社；

12．《民用建筑锅炉房设置规定》DBJ08-73-98上海市标准。

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