上海儲能預制艙安全標準有哪些？防火與防爆設計要求
儲能預制艙作為電化學儲能系統的關鍵媒介(集成電池模塊、PCS、集流柜等設備)需要在室外或半戶外環境中長期運行，面臨電池熱失控、可燃氣體積聚、電氣故障等安全隱患。其安全標準體系圍繞“預防” - 控制 - 防火防爆設計是防范風險升級的關鍵。以下從“主要安全標準”、“防火設計要求”、“防爆設計要求”三個方面，明確合規依據和技術要點：
一、儲能預制艙主要安全標準：合規基礎框架
儲能預制艙的安全標準應涵蓋“艙體結構、設備集成、防火防爆、電氣安全、環境適應”等維度。（GB）、能源行業標準（NB/T）部分情況主要參照國際標準（IEC），關鍵標準分類如下：
(一)基本通用安全標準
《儲能預制艙通用技術要求》（GB/T 36547-2023）
關鍵內容：明確預制艙結構設計（如抗風、抗震等級）、材料選擇（燃燒性能、耐腐蝕）、設備布局(間距、通道寬度)、環境適應性（高低溫、濕度）等基本要求，特別章節規定“防火防爆”最 低合規指標（如艙體材料燃燒性能不少于 B1 等級、電池艙與控制室之間的防火間距≥5m）；
適用場景：各類電化學儲能預制艙（鋰電池、鈉電池等）是預制艙設計、生產、驗收的“通用門檻”標準。
《電化學儲能系統安全要求》（GB/T 38338-2019）
關鍵內容：注重儲能系統（含預制艙）的整體安全，包括電池熱失控預防（如溫度監測、過充保護）、可燃氣體監測與處理、火災報警與消防系統設置等，為預制艙防火防爆設計提供系統級指導；
關鍵條款：預制艙內電池模塊之間應設置防火隔離，隔離材料的燃燒性能應達到 A 等級（不燃材料），艙內應配備“可燃氣體探測器”機械排氣聯動系統。
（二）防火重點安全標準
《石化企業設計防火標準》（GB 50160-2008（2018 年版））
參考場景：儲能預制艙布置在石化園區、油庫等易燃易爆環境周圍時，應遵循本標準下“乙類火災危險場所”的防火要求（如預制艙與明火或火花場所的防火間距）≥30m，艙體選用不燃材料)；
補充要求：艙內電纜橋架、通風管道應采用防火封堵材料（如防火袋、防火泥）密封，防止火災通過間隙擴散。
《電化學儲能電站設計消防規范》（NB/T 10933-2022）
重點：國內首 個電化學儲能電站消防規范，其中預制艙需求包括：
電池艙單艙容量≤5MWh(超過需要分艙的布局，艙間防火間距≥8m）；
艙內滅火系統優先采用氣體滅火（如七氟丙烷、全氟己酮）或細水霧滅火，禁止直接噴水電池模塊；
火災探測應采用“煙感”溫感“氣體探測”三重聯動(溫度達到” 60℃或可燃氣體濃度超過爆炸下限 10% 觸發報警和排氣)。
（三）防爆相關安全標準
爆炸性環境第1 部分：設備通用要求（GB 3836.1-2021）
適用場景:當儲能預制艙內可能因電池熱失控而產生可燃氣體(如氫氣、一氧化碳)，濃度達到爆炸極限時，艙內電氣設備應符合本標準的防爆等級要求(如電池艙內的照明和風扇) Ex d IIB T1 或 Ex e IIB T1 等級，具體按可燃氣體類型確定)；
關鍵要求：防爆設備外殼應具有足夠的強度（能承受內部爆炸壓力），接線盒應采用防爆密封結構，避免火花泄漏，點燃艙內可燃氣體。
《爆炸危險環境電力裝置設計規范》（GB 50058-2014）
設計指導：規定預制艙位于爆炸危險區域（如艙內可燃氣體持續或頻繁），電氣線路采用鍍鋅鋼管（防止電纜表皮損壞引起火花），接地電阻≤4Ω(避免靜電積聚)；
區域規劃：根據可燃氣體釋放頻率，將預制艙周圍劃分為 0 (極少)區、1 區域（可能偶爾）、2 區(正常不出現，只出現故障時)，2 該區域是儲能預制艙常見的爆炸危險區域類型。
二、儲能預制艙防火設計要求:從“預防”到“消防”的全鏈控制
防火設計應結合電池熱失控（高溫、有害氣體、再燃風險）的特點，圍繞“阻止火災發生、限制火災蔓延、高效撲滅火災”三個環節制定有針對性的措施：
(1)阻燃材料及結構設計
艙體及內部材料的選擇
主要材料：不燃材料優先（A 等級)，如彩鋼板夾芯板(芯板為巖棉、玻璃棉，燃燒性能 A 等級)，禁止使用聚乙烯（EPS）等可燃夾芯材料；艙門窗應采用夾層玻璃（耐火等級）≥1.0h）與防火門(甲等級防火門，關閉時間≤30s）；
內部分隔:電池模塊之間應設置防火隔板(厚度薄)≥材料為陶瓷纖維板或鋼板5mm 防火材料，耐火等級≥0.5h），避免單個模塊熱失控引起連鎖反應；艙內電纜溝、設備安裝孔需要用防火封堵材料(如膨脹防火密封膠)填充，堵漏厚度薄≥電纜直徑的 1.5 倍。
疏散出口和間距
艙內分區：單艙內電池模組總容量≤2MWh 時間，可以分為 1 疏散出口；超過時使用防火隔墻(耐火等級)≥2.0h）分為多個分區，每個分區設置單獨的滅火系統；
艙間距：同一陣型預制艙間隔≥8m(氣體滅火時可縮小至8m-5m)、預制艙與周邊建筑物(如辦公樓、居民區)之間的距離≥20m，防止火災蔓延到外界。
（2）火災探測與滅火系統
火災探測系統
檢測類型：應配備“點煙探測器”（響應時間）≤10s）、“點型感溫探測器”（設定值 57℃或 68℃，防止亂報)、“可燃氣體探測器”(檢測氫氣、一氧化碳，報警閾值為爆炸下限 10%)，三者信號聯動(任何探測器報警即觸發光控警示)；
布局要求:煙感和溫感探測器每隔 3m 布局 1 (艙頂均勻分布)，可燃氣體探測器靠近電池模塊下方(靠近地面) 0.3-0.5m）布局，確保覆蓋所有潛在的明火區域。
滅火系統設計
系統選擇：鋰電池儲能預制艙優先采用“全吞沒氣體滅火系統”（如七氟丙烷） 8-10%，救火時間≤30s)或“細水霧滅火系統”(霧滴直徑)≤100μm，工作壓力≥10MPa)禁止使用粉末滅火(殘留粉末影響電氣設備絕緣)；
聯動控制：滅火系統需要與艙體通風，電源斷開聯動——報警后先啟動排氣（10分鐘內排出艙里 50% 氣體)，如果火災沒有控制，艙內的非應急電源將被切斷，然后滅火系統將被啟動；滅火后應保持密閉 30分鐘，避免復燃。
(3)應急疏散及標識
疏散通道
艙內通道：總寬≥1.2m（方便人員攜帶消防器材），通道兩側無障礙物（如電纜、設備柜），通道路面應設置防滑條紋和應急照明（照明）≥5lx，持續照明時間≥90min）；
緊急出口：每艙至少設置2個一個獨立的應急出口(都位于機艙兩側)，出口門向外打開，門扇上應標有“應急出口”標志(瑩光材料高度， 1.5-1.8m），出口外 5m內無障礙物。
消防標識
標識內容：艙體外側應標明“儲能艙”、“禁止煙花”、“滅火系統啟動鍵位置”等標識，標明尺寸≥30cm×20cm，顏色為紅底白字(顯眼且符合消防規范)；
操作指南：在滅火系統啟動鍵旁張貼簡單操作指南（圖文結合），明確“報警確定” - 啟動排風 - 啟動滅火過程，防止緊急情況下錯誤操作。
三、儲能預制艙防爆設計要求：聚焦 “可燃氣體控制” 與 “防爆防護”
防爆設計的關鍵是 “防止可燃氣體積聚達到爆炸極限” 與 “避免產生點火源”，針對鋰電池熱失控產生的可燃氣體（氫氣、甲烷、一氧化碳等）制定以下措施：
（一）可燃氣體控制與通風
通風防爆設計
通風系統：需設置 “機械排風 + 自然進風” 系統，排風風量按艙內體積每小時換氣 12 次計算（如 10m×3m×3m 的艙體，排風風量≥1080m3/h）；排風口氣流方向避開人員通道與電氣設備（防止可燃氣體接觸點火源），排風口高度≥2.5m（避免氣體低空積聚）；
聯動控制：可燃氣體探測器報警時，通風系統自動切換為 “高速排風模式”（換氣次數提升至 20 次 / 小時），直至可燃氣體濃度降至爆炸下限的 5% 以下；若濃度持續升高（超爆炸下限的 25%），則切斷艙內非防爆電氣設備電源。
泄漏監測與處置
監測覆蓋：除艙內設置可燃氣體探測器外，艙體下方地面需設置 “可燃氣體檢漏儀”（檢測電池滲漏的電解液或揮發氣體），檢漏儀響應時間≤5s，報警時觸發地面排風（如地埋式排風扇）；
應急處置：艙內設置 “可燃氣體收集管道”（靠近電池模組下方），管道末端連接至艙外的 “氣體處理裝置”（如催化燃燒裝置或火炬系統），將高濃度可燃氣體無害化處理后排放，避免直接排放至大氣形成爆炸風險。
（二）電氣防爆設計
防爆設備選型
設備等級：艙內爆炸危險區域（如電池艙）的電氣設備需符合 GB 3836 系列標準，具體等級根據可燃氣體類型確定（如氫氣屬于 IIB 類氣體，設備需達到 Ex d IIB T1 或 Ex e IIB T1）；常見設備選型要求：
照明：選用防爆 LED 燈（防護等級 IP65，避免粉塵、水汽進入）；
風機：選用防爆軸流風機（電機防爆等級 Ex d IIB T4，適應艙內高溫環境）；
線纜：采用阻燃防爆電纜（型號 ZR-YJV-0.6/1kV，外皮為氯丁橡膠，耐油耐老化），線纜接頭需用防爆密封接頭（Ex d IIB）。
電氣線路布置
布線方式：艙內電氣線路需穿鍍鋅鋼管敷設（鋼管壁厚≥2.5mm，接口處采用螺紋連接，螺紋嚙合扣數≥5 扣），鋼管與設備之間用防爆撓性連接管過渡（長度≤1.5m），避免線路振動導致接口松動；
接地保護：防爆設備外殼、鋼管、電纜屏蔽層需可靠接地（接地電阻≤4Ω），且采用 “單獨接地”（不與其他設備共用接地極），防止靜電積聚產生火花。
（三）壓力泄放設計
泄壓面積與方向
泄壓面積：艙體需設計泄壓面（如艙頂或側壁的輕質泄壓板），泄壓面積與艙內體積比≥0.05（如 100m3 的艙體，泄壓面積≥5m2），泄壓板采用鋁合金材質（厚度≤3mm，爆炸時可快速破裂）；
泄壓方向：泄壓面需朝向無人區域或空曠地帶（避開其他預制艙、道路、建筑物），泄壓方向與相鄰物體的距離≥10m，防止泄壓時產生的沖擊波損傷人員或設備。
壓力控制與緩沖
壓力監測：艙內設置 “壓力傳感器”（量程 0-10kPa），當艙內壓力超 5kPa 時，觸發泄壓板開啟（或輔助泄壓閥開啟），快速釋放壓力；
緩沖設計：泄壓板內側設置 “防火網”（不銹鋼材質，網孔直徑≤5mm），防止爆炸時產生的碎片飛出，同時阻擋外部火焰進入艙內（形成二次爆炸）。
四、合規與運維注意事項
標準執行優先級
當多個標準對同一要求規定不同時（如 GB/T 36547 與 NB/T 10933），優先執行更嚴格的條款（如 NB/T 10933 對防火間距的要求更具體，按此執行）；出口項目需同時滿足國內標準與目標國標準（如歐洲需符合 IEC 62933，美國需符合 UL 9540）。
定期檢測與維護
防火系統：每季度檢測防火門關閉密封性、滅火系統壓力（氣體滅火系統壓力偏差≤10%）、火災探測器靈敏度（用標準測試氣體 / 煙霧校準）；
防爆系統：每半年檢測可燃氣體探測器精度（用標準氣體校準）、防爆設備外殼完整性（無裂紋、變形）、接地電阻（用接地電阻測試儀測量）。
應急演練
每年至少開展 1 次 “火災 + 爆炸” 聯合應急演練，模擬電池熱失控引發的可燃氣體泄漏、火災，檢驗探測系統、滅火系統、通風系統的聯動效果，同時培訓人員掌握 “緊急停機 - 啟動滅火 - 人員疏散” 的流程。
五、總結
儲能預制艙的安全標準體系以 “GB/T 36547 為基礎、NB/T 10933 為專項、GB 3836 為防爆補充”，防火設計需聚焦 “材料不燃、分區隔離、快速滅火”，防爆設計需圍繞 “氣體控制、電氣防爆、壓力泄放”。實際應用中需結合儲能類型（如鋰電池、鈉電池）、環境條件（如戶外、石化園區）調整設計細節，確保合規性與實用性平衡，同時通過定期運維與應急演練，持續保障預制艙的長期安全運行。
