Топливный бак ДГУ и обвязка: объём, насос, обратка, приёмка

Из чего состоит топливное хозяйство ДГУ

Топливное хозяйство делится на две части: бак у агрегата (в раме или подрамный) и внешний запас в наземной или подземной ёмкости.

Cummins в T-030 даёт признак обязательного промежуточного бака: он нужен, когда сопротивление трубопровода или отметка основного бака дают избыточное сопротивление на входе топлива или на обратке (п. 6.6.1). Монтаж топливной системы и работы с топливом выполняет аттестованный персонал; монтажные работы мы ведём своими бригадами.

Какой объём расходного бака нужен под задачу?

ГОСТ 33115-2014 введён в РФ приказом Росстандарта N 731-ст с 1 июня 2016 года для добровольного применения и действует. Пункт 6.3.16 говорит о «расходных топливных баках передвижных электрогенераторных установок». У электростанции многоагрегатного состава отсчёт идёт по «одному электроагрегату большей мощности». Длительность работы при номинальной нагрузке без дозаправки топлива: не менее 4 ч при мощности до 200 кВт включительно и не менее 2 ч свыше 200 кВт.

Пункт адресован передвижным установкам, на стационарные стандарт его не распространяет.

Cummins подбирает расходный бак примерно на 2 часа работы на полной нагрузке и оговаривает ограничения по количеству топлива в помещении (T-030, п. 6.6.4). ЯМЗ закладывает больше. АД60С и АД100С с баком 200 л работают 6 ч при номинальной мощности, АД150С и АД200С с баком 300 л тоже 6 ч. У АД240С и АД250С бак 600 л даёт 12 ч. У АД315С бак и датчик уровня в поставку не входят.

Порядок расчёта объёма:

1. Возьмите паспортный расход для рабочей нагрузки; методика - в материале про расход топлива ДГУ.
2. Задайте время работы до подвоза топлива.
3. Умножьте расход на время и добавьте не менее 5 % на расширение топлива при нагреве (T-030, п. 6.6.1).
4. Сравните результат с пределом по пп. 6.9.9 и 6.9.10 СП 4.13130.2013 для помещения.
5. Разницу закройте внешней ёмкостью.

В карточках исполнений на 1000 кВт объём бака не указан. Расход при 75 % доходит там до 192,1 л/ч, а вместимость бака уточняют по спецификации исполнения; детали - в разборе ДГУ на 1000 кВт.

Насос подкачки, датчик уровня и обратная линия

Cummins включает в состав расходного бака поддон или обвалование, поплавковые выключатели заполнения и верхнего уровня, сигнал низкого уровня, воздушник, сливной вентиль, указатель уровня и перелив в основной бак (T-030, п. 6.6.4).

У двигателей ЯМЗ излишки топлива и воздух уходят через перепускной клапан ТНВД, жиклёр фильтра тонкой очистки и сливные топливопроводы в бак. РЭ АД315С требует обеспечить свободный слив в бак и не объединять трубки слива и дренажа. Cummins требует отдельную обратку на каждый агрегат в многомашинной установке и запрещает ставить на обратке запорное устройство: работа двигателя с закрытой линией приводит к повреждению.

Что производители требуют от линий подачи?

Минимальный уровень в расходном баке держат не ниже 150 мм над входом топлива в двигатель. Максимальный уровень не должен превышать предел по статическому напору на обратке (T-030, п. 6.6.4).

Таблица 30 в T-030 даёт минимальные диаметры для эквивалентной длины до 15 м при одной отметке с агрегатом. До 303 л/ч это DN 15, на 870-1170 л/ч нужен DN 25, на 1550-2309 л/ч - DN 40. Диаметр считают по максимальному расходу, а не по часовому потреблению.

Лист D-6570 на Cummins C200D2R (QSB7, арендное исполнение) даёт максимальный расход 106 л/ч, сопротивление на входе 254 мм рт. ст. и максимальную температуру топлива на входе 71 °C. Лист D-6572 на C300D2R (QSL9) - 165 л/ч, 152 мм рт. ст. и 70 °C. Это данные двух моделей, а не общее требование Cummins.

Cummins запрещает оцинкованные топливопроводы, фитинги и баки: покрытие разрушает серная кислота от серы топлива и конденсата, а продукты разрушения забивают насосы и фильтры. Медь запрещена из-за полимеризации топлива при простоях, чугунные и алюминиевые трубы - из-за пористости. Рекомендована стальная труба, на агрегате - согласованный гибкий рукав (T-030, п. 6.6.2).

Топливопроводы по СП 4.13130.2013 прокладывают надземно с уклоном не менее 0,003; прокладка через газоходы, воздуховоды и вентиляционные шахты запрещена (пп. 6.9.13 и 6.9.14). ГОСТ 33115-2014 в п. 7.10 не допускает располагать баки и топливопроводы вблизи источников тепла (глушителей, выхлопных труб, подогревательных устройств) и вблизи коммутационной аппаратуры. Выпускной коллектор в работе нагревается до +500 °C (РЭ ЯМЗ АД60С, п. 10.1), поэтому разводку согласуют с трассой выхлопа и вентиляции. Обогрев линий в мороз закладывают заранее, детали - в материале про топливо зимой.

Воздушник, слив отстоя и водоотделитель

Бак вентилируют против наддува, предусматривают ручное дренирование воды и отстоя и не менее 5 % объёма на расширение (T-030, п. 6.6.1). Тот же пункт требует поддон или обвалование с сигналом утечки, чтобы топливо не ушло в грунт и в канализацию. Отстой сливают в тару, а не на землю.

Пункт 128 Правил противопожарного режима требует, чтобы скорость наполнения и опорожнения резервуара не превышала суммарную пропускную способность дыхательных клапанов, запрещает подавать горючие жидкости падающей струёй и предписывает вести замер уровня в светлое время суток.

Подбор фильтрующих элементов по тонкости разобран в материале про фильтры ДГУ. ЯМЗ включает слив отстоя из бака в ежедневное обслуживание, а промывку бака топливом - в ТО2 (РЭ АД315С, разд. 15).

Какие пожарные нормы адресованы помещениям с ДГУ?

СП 4.13130.2013 утверждён приказом МЧС России N 288 и действует в редакции приказа от 27 июня 2023 года. Подраздел 6.9 изложен в редакции приказа МЧС России N 610 от 15 июня 2022 года и распространён на помещения с дизель-генераторами и наружные дизель-генераторные установки (п. 6.9.1).

Формулировки подраздела написаны про котельные, и по п. 6.9.1 их читают применительно к помещению с ДГУ. Расходные баки жидкого топлива ставят вне котельной; в помещении отдельно стоящей котельной допускаются закрытые расходные баки не более 1 м3 для лёгкого жидкого топлива (п. 6.9.9). Для встроенной и пристроенной котельной общая вместимость расходных баков в помещении ограничена 0,8 м3 (п. 6.9.10). Расходный бак рассматривают как технологический аппарат (п. 6.9.11) и предусматривают для него локальное пожаротушение по СП 485.1311500 (п. 6.9.28, подпункт «ж»). Внешний запас разобран в материале про хранение дизельного топлива.

Пункт 331 Правил противопожарного режима с цифрами 200 л и 15 м к ДГУ не относится. Он стоит в разделе о строительно-монтажных работах и адресован воздухонагревательным установкам у строящегося здания. Переносить его на ДГУ по аналогии нельзя; отдельного пункта про дизель-генераторные установки в Правилах нет.

Прямой запрет даёт отраслевой документ: Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий (РД 153-34.0-03.301-00) в п. 13.14 запрещают «заправлять топливный бак во время работы агрегата, а также при неостывшем двигателе и выхлопной трубе» и заполнять расходные баки в помещении электростанции ведрами; подачу из резервуаров ведут насосом (п. 13.6). Налив и слив Правила противопожарного режима разрешают только при заземлённых трубопроводах (п. 264), а арматура, шланги и устройства защиты от статического электричества должны быть исправны (п. 260).

РЭ ЯМЗ при заправке топливом и маслом запрещает открытый огонь и курение, запрещает хранить топливо и масло рядом с агрегатом и подогревать агрегат открытым огнём. Первичные средства по РЭ ЯМЗ держат на видном месте: огнетушители ОУ-2 и ОП-5, ящик с песком 0,5 м3, лопата и огнестойкое полотно; горящее топливо водой не заливают. К обслуживанию агрегата ЯМЗ допускает персонал с квалификацией не ниже III группы по электробезопасности.

Частые ошибки при монтаже бака и обвязки ДГУ

• Нормы п. 6.3.16 ГОСТ 33115-2014 переносят на стационарную установку, хотя пункт написан про передвижные.
• Объём считают по одной машине, когда у многоагрегатной станции отсчёт идёт по агрегату большей мощности.
• Берут предел сопротивления по памяти: у C200D2R это 254 мм рт. ст., у C300D2R - 152 мм рт. ст.
• Объединяют обратки нескольких агрегатов или ставят на обратку кран.
• Сводят трубки слива и дренажа в одну, вопреки прямому требованию РЭ.
• Заправляют бак на работающем агрегате, носят топливо ведрами, работают без заземления трубопроводов и без первичных средств пожаротушения.
• Тянут на ДГУ п. 331 Правил про 200 л и 15 м, написанный для воздухонагревателей на стройке.

Карта приёмки топливного бака и обвязки

1. Сверьте объём бака и автономность с заданием и паспортом модели.
2. Замерьте отметку минимального уровня: не ниже 150 мм над входом топлива в двигатель.
3. Измерьте сопротивление на входе и на обратке, сравните с листом данных модели.
4. Проверьте материал трубопровода и крепление трассы.
5. Пройдите трассу: уклон вниз к двигателю, уклон не менее 0,003, без пересечений с газоходами.
6. Проверьте обратку: отдельная линия, без арматуры, точка врезки по данным изготовителя.
7. Включите топливоподкачивающий насос и проверьте герметичность, как требует РЭ ЯМЗ.
8. Проверьте заземление агрегата и трубопроводов, поддон, датчик утечки и средства пожаротушения.
9. Соберите паспорта бака и насоса, акт промывки и протокол замеров.