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最新快訊!《氫氣站設計標準(征求意見稿)》發布

時間:2022-11-04 16:08:10    來源:住房和城鄉建設部

近日,住建部辦公廳發布了關于國家標準《氫氣站設計標準(征求意見稿)》公開征求意見的通知。

住房和城鄉建設部辦公廳關于國家標準《氫氣站設計標準(征求意見稿)》公開征求意見的通知


(資料圖)

根據住房和城鄉建設部《關于印發2016年工程建設標準規范制訂、修訂計劃的通知》(建標函〔2015〕274號),我部組織中國電子工程設計院有限公司等單位起草了國家標準《氫氣站設計標準(征求意見稿)》(見附件)。現向社會公開征求意見。有關單位和公眾可通過以下途徑和方式反饋意見:

1.電子郵箱:ligongzhou@ceedi.cn。

2.通信地址:北京市海淀區西四環北路160號;郵政編碼:100142。

意見反饋截止時間為2022年12月1日。

附件:《氫氣站設計標準(征求意見稿)》

住房和城鄉建設部辦公廳2022年11月1日

氫氣站設計標準(征求意見稿)

1 總則

1.0.1為在氫氣站、供氫站的建設過程中貫徹國家工程建設的方針政策,確保安全生產,節約能源,保護環境,滿足生產要求,做到技術先進,經濟合理,制定本標準。

1.0.2本標準適用于新建、改建、擴建的氫氣站、供氫站和氫輸送管道的設計。

1.0.3氫氣站、供氫站的生產火災危險性類別,應為“甲”類。

氫氣站、供氫站內有爆炸危險房間或場所的爆炸危險等級應劃分為1區或2區,并應符合本標準附錄A的規定。

1.0.4氫氣站、供氫站和氫輸送管道的設計,除應執行本標準外,還應符合國家現行有關標準的規定。

2 術語

2.0.1氫氣站hydrogen station

采用相關的工藝(如水電解,天然氣轉化氣、甲醇轉化氣、煤制氣等為原料氣的變壓吸附等)制取氫氣所需的工藝設施、灌充設施、壓縮、液化和儲存設施、輔助設施及其建筑物、構筑物或場所的統稱。

2.0.2供氫站hydrogen supply station

不含氫氣發生設備,供應氣態或液態氫的建筑物、構筑物或場所的統稱。

2.0.3固定式儲氫壓力容器stationary pressure vessels for storage of hydrogen

固定安裝、用于儲存氫的壓力容器,包括氫氣儲存壓力容器、液氫容器和固態儲氫壓力容器,簡稱為儲氫容器。

2.0.4氫氣儲存壓力容器pressure vessels for storage of gaseous hydrogen

用于儲存氣態氫的壓力容器,包括必要的安全附件及壓力檢測、顯示儀器等。

2.0.5儲氫瓶組cylinder assembiles for storage of gaseous hydrogen

由若干個瓶式氫氣儲存壓力容器組裝成整體的氫氣儲存設施,包括相應的連接管道、閥門、安全附件等。

2.0.6液氫容器vessels for storage of liquid hydrogen

用于儲存液氫的壓力容器,包括絕熱系統,必要的安全裝置及壓力、液位顯示儀等,也稱液氫儲罐。

2.0.7液氫罐車liquid hydrogen lorry truck

配置液氫容器的運輸車輛,配帶相應的連接管道、閥門、安全附件等。

2.0.8液氫罐式集裝箱tank containers for liquid hydrogen

配置液氫容器的罐式集裝箱,配帶相應的連接管道、閥門、安全附件等。

2.0.9氫氣管束式集裝箱tube skid container for gaseous hydrogen

由單只公稱水容積為1000L~4200L的儲氫氣瓶,通過支撐端板與框架采用永久性連接,且與管路、安全附件、儀表、裝卸附件等部件組成的裝運壓縮氫氣的移動式壓力容器。

2.0.10 固態儲氫罐 metal hydride hydrogen storage tank

采用金屬氫化物進行可逆儲存/釋放氫氣的儲氫容器,包括金屬氫化物床體,必要的安全附件及壓力檢測、顯示儀器等。

2.0.11 固態儲氫裝置 metal hydride hydrogen storage system

由若干個固態儲氫罐組成的儲放氫裝置,包括相應的連接管道、閥門、換熱結構、安全附件等。

2.0.12明火地點open flame site

室內外有外露的火焰或赤熱表面的固定地點。

2.0.13散發火花地點sparking site

有飛火的煙囪或室外的砂輪、電焊、氣焊(割)、室外非防爆的電氣開關等固定地點。

2.0.14氫氣充裝系統filling hydrogen gas system

設有氫氣用儲存、增壓、充裝設施及其必要的輔助設施的統稱。

2.0.15液氫灌裝系統liquid hydrogen filling system

設有液氫加注用存儲、增壓、灌裝、排空設施及其必要的輔助設施的統稱。

2.0.16水電解制氫裝置installation of hydrogen gas produced by electrolysising water

以水為原料,由水電解槽、氫(氧)氣液分離器、氫(氧)氣冷卻器等設備組合的統稱。

2.0.17堿性水電解制氫系統alkaline water electrolysis system for hydrogen production

由堿性水電解槽和附屬設備、管道及其附件、箱體等組成的水電解制氫系統。

2.0.18質子交換膜(PEM)水電解制氫系統proton exchange membrance water electrolysis system for hydrogen production

由PEM水電解槽和附屬設備、管道及其附件、箱體等共同構成的水電解制氫系統。

2.0.19變壓吸附提純氫裝置the installation of hydrogen purification by pressure swing adsorption

以各類含氫氣體為原料,經多個吸附塔,采用變壓吸附法,從原料氣中提取氫氣的工藝設備、管道及其附件等組合的提純氫裝置。

2.0.20變壓吸附提純氫系統hydrogen purification system by pressure swing adsorption

以變壓吸附法從各類含氫氣體中提純制取氫氣,由變壓吸附提純氫裝置以及加壓、儲存、純化等操作單元組成的工藝系統的統稱。

2.0.21天然氣轉化制氫系統natural gas conversion hydrogen plant

以天然氣為原料,采用原料氣預處理、蒸汽轉化、變換、變壓吸附提純等工藝單元制取氫氣的生產設備組合的統稱。

2.0.22甲醇蒸汽轉化制氫系統the installation of hydrogen gas produced by the methanol transforming

以甲醇和水為原料,采用加熱汽化、重整轉化、變壓吸附提純等工藝單元制取氫氣的生產設備組合的統稱。

2.0.23低壓氫氣壓縮機the low pressure compressor for the hydrogen gas

輸出壓力小于1.6 MPa的氫氣壓縮機。

2.0.24中壓氫氣壓縮機the middle pressure compressor for the hydrogen gas

輸出壓力大于或等于1.6 MPa,小于10.0 MPa的氫氣壓縮機。

2.0.25高壓氫氣壓縮機the high pressure compressor for the hydrogen gas

輸出壓力大于或等于10.0 MPa的氫氣壓縮機。

2.0.26鋼瓶集裝格the bundle of hydrogen gas cylinders

由專用框架固定,采用集氣管將多只氣體鋼瓶接口并聯組合的氣體鋼瓶組單元。

2.0.27氫氣長管拖車 tube trailers for gaseous hydrogen

由儲氫氣瓶通過支撐端板或框架與半掛車行走機構或定型底盤采用永久性連接組成的道路運輸車輛。

2.0.28氫氣匯流排間the hydrogen gas manifolds room

設有采用氫氣鋼瓶供應氫氣用的匯流排組等設施的房間。

2.0.29氫氣充裝間hydrogen filling room

用于氫氣鋼瓶或鋼瓶集裝格充裝氫氣并設置氫氣充裝設施的房間。

2.0.30氫氣充裝區hydrogen filling zone

用于氫氣長管拖車或氫氣管束式集裝箱充裝氫氣并設置氫氣充裝設施的場地。

2.0.31液氫灌裝裝置liquid hydrogen filling platform

用于液氫儲存壓力容器、液氫罐車、液氫罐式集裝箱灌裝的裝置。

2.0.32實瓶filled cylinder

存有規定壓力的氫氣瓶,一般水容積為40L至1500L、設計壓力為12.0~45.0 MPa的氣瓶。

2.0.33空瓶empty cylinder

無內壓或留有規定剩余壓力的氫氣瓶。

2.0.34液氫瓶liquid hydrogen cylinder

用于盛裝液氫、容積小于3000L的真空絕熱氣瓶。

2.0.35濕氫 wet hydrogen

在所處溫度、壓力下,水含量達飽和或過飽和狀態的氫氣。

2.0.36 低溫氫氣 cold gaseous hydrogen

由液氫氣化而形成,溫度低于液氧溫度的氫氣。

3 總圖布置

3.0.1氫氣站、供氫站的布置,應按下列要求經綜合技術比較確定:

1 宜布置為獨立的建筑物、構筑物,且應為通風良好的場所;

2 不得布置在人員密集地段和主要交通道路鄰近處;并遠離有明火或散發火花的地點;

3 宜靠近最大用戶處;

4 宜布置在電源、氣源等的鄰近處;

5 氫氣站、供氫站或氫氣儲存壓力容器區設置圍墻,宜采用高度不小于2.5m的不燃燒體的實體圍墻;

6 宜留有擴建的余地。

3.0.2氫氣站、供氫站、氫氣儲存壓力容器與建筑物、構筑物的防火間距,不應小于表3.0.2-1的規定,液氫容器與建筑物、構筑物的防火間距,不應小于表3.0.2-2的規定。

3.0.3氫氣儲存壓力容器之間的防火間距,應符合下列規定:

1濕式氫氣儲存壓力容器之間的防火間距,不應小于相鄰較大罐(罐徑較大者,下同)的半徑;

2臥式氫氣儲存壓力容器之間的防火間距,不應小于相鄰較大罐直徑的2/3;立式罐之間、球形罐之間的防火間距,不應小于相鄰較大罐的直徑;

3臥式、立式、球形氫氣儲存壓力容器與濕式氫氣儲存壓力容器之間的防火間距,應按其中較大者確定。

3.0.4采用天然氣轉化制氫系統等的氫氣站,應按選擇的氫氣生產流程進行總平面布置,依據預處理裝置、轉化爐、變換裝置和變化吸附提純氫系統等的配置狀況,宜按功能需要,合理進行分區布置,并應符合本標準第6章的有關規定。

3.0.5水電解制氫的氫氣站,應根據制氫(含直流電源、原料水制備等)、純化、壓縮、灌充和氧回收等工藝設備的配置狀況,宜按其功能集中布置在獨立的建筑物內,根據制氫規模、具體環境條件工藝設備也可分別設置在不同的建筑物內。

3.0.6氫氣站與其他車間呈L形、∏形或Ш形貼鄰布置時,應符合下列規定:

1 宜布置在廠房的端部,與之相連的建筑物耐火等級不應低于二級;

2 不得同熱處理、鍛壓、焊接等有明火作業的車間相連;

3 貼鄰的墻應為無門、窗、洞的防火墻。

3.0.7氫氣儲存壓力容器應布置在通風良好的場所,不應設在廠房內。在寒冷地區,濕式氫氣儲存壓力容器和固定容積含濕氫氣儲存壓力容器底部,應采取防凍措施。

高壓氫氣儲存壓力容器區域內的各壓力容器氫氣進出管道處宜設實體墻和防撞設施。

3.0.8液氫容器的布置,應符合下列要求:

1設置液氫容器的場所應通風良好,并不得安裝在室內;

2液氫容器應設在穩固的基礎上,基座高度宜高于周圍地面0.3m;

3液氫容器區域宜設圍墻或柵欄和防撞設施,并設有安全標識。

3.0.9氫氣站、供氫站內氫氣長管拖車、氫氣管束式集裝箱固定車位的裝卸管路端,應設耐火極限不低于4.0h的防火墻,防火墻高度不得低于氫氣長管拖車的高度,長度不應小于0.5與1.5倍氫氣長管拖車車、氫氣管束式集裝箱位數之和與單個車位寬度的乘積。裝卸管路端與防火墻的間距不應小于2.0m。

3.0.10供氫站內氫氣實瓶數不超過60瓶或占地面積不超過500㎡時,可與耐火等級不低于二級的用氫車間或其它非明火作業的丁、戊類車間貼鄰,其貼鄰的墻應為無門、窗、洞的防火墻,并宜布置在靠廠房的外墻或端部。

3.0.11氫氣站、供氫站區域內應設有滿足生產、運行、消防等需要的道路,且應符合下列要求:

1 單車道寬度不應小于3.5m,雙車道寬度不應小于6.0m;

2 站區內單個甲類廠房占地面積大于3000㎡時,應設置環形消防車道,確有困難時,應沿建筑物的兩個長邊設消防車道;

3 氫氣儲罐總容量超過100000m3宜設環形車道,也可設置盡頭式消防車道和面積不小于18m×18m的回車場地;

4 消防車道寬度不應小于4.0m。

4 工藝系統

4.0.1氫氣站、供氫站的工藝系統應依據下列因素確定:

1當地氫相關的資源條件、應用需求和交通運輸狀況與工藝系統功能的配置;

2產品氫氣的用途、品質、技術參數和氫氣供應量及其變化情況、可靠性、連續性要求;

3氫氣儲存、充裝或灌裝等的需求;

4其他特定的要求。

4.0.2 氫氣站制氫系統的類型應按下列因素確定:

1氫氣站的規模;

2當地氫源狀況,制氫用原料及電力的供應狀況;

3用戶對氫氣純度及其雜質含量、壓力的要求;

4用戶使用氫氣的特性,如負荷變化情況、連續性要求等;

5制氫系統的技術經濟要求、特性;

6生態環境等特定的要求。

4.0.3水電解制氫系統的設置,應根據下列因素確定:

1電源及其供應狀況;

2制氫能力及其產品壓力、純度和雜質含量的要求;

3氫氣使用的連續性、各時段的負荷要求;

4制氫裝置的技術經濟指標、特性。

4.0.4堿性水電解制氫系統應設有下列裝置:

1設置壓力調節裝置,以維持水電解槽出口氫氣與氧氣之間的壓力差值,宜小于0.5kPa;

2每套水電解制氫裝置的氫出氣管與氫氣總管之間、氧出氣管與氧氣總管之間,應設放空管、切斷閥和取樣分析閥;

3設有原料水制備裝置,包括原料水箱、原料水泵等。原料水泵出口壓力應與制氫系統工作壓力相適應。

4設有堿液配制、回收裝置。電解槽入口應設堿液過濾器。

4.0.5PEM水電解制氫系統的設置,應根據下列因素確定:

1每套水電解制氫裝置的氫(氧)出氣管與氫(氧)氣總管之間,應設放空管、切斷閥和分析取樣閥;

2設有原料水制備裝置,包括原料水箱、原料水泵等。原料水泵出口壓力應與制氫系統工作壓力相適應。

4.0.6水電解制氫系統制取的氧氣,可根據規模、應用需要進行回收或直接排入大氣,并應符合下列規定:

1 電解氧氣回收或直接排入大氣,均應采取措施保持氧氣與氫氣壓力的平衡;

2回收電解氧氣時,應在容器頂部設置熱導式氧中氫在線自動分析儀和手工分析裝置;

3水電解制氫系統的氧氣產量超過1000Nm3/h宜采用液化方式回收氧氣。

4.0.7變壓吸附提純氫系統的設置,應根據下列因素確定:

1原料氣的壓力、組成和雜質含量;

2產品氫氣的壓力、純度和雜質含量;

3氫氣使用的連續性、負荷變化狀況;

4技術經濟參數。

4.0.8變壓吸附提純氫系統,應設有下列裝置:

1根據原料氣和產品氫氣的雜質含量確定原料氣預處理設施;

2吸附器組及程序控制閥;

3根據用戶對氫氣純度及雜質含量等要求確定氫氣精制裝置;

4氫氣和解吸氣的緩沖設施;

5解吸氣回收利用設施;

6根據需要設置原料氣、產品氫氣、解吸氣的增壓設施。

4.0.9煤氣化制氫變壓吸附提純氫系統,應設有下列裝置:

1根據煤氣化獲得的原料氣組分和產品氫氣品質要求,確定預處理裝置;

2變壓吸附提純氫系統的設置,應符合本標準第4.0.8條的規定。

4.0.10天然氣轉化制氫系統,應設有下列裝置:

1根據天然氣組分和產品氫氣的品質要求,確定預處理裝置;

2根據制氫規模和技術經濟要求,合理設置轉化爐、變換裝置等設備;

3變壓吸附提純氫系統的設置,應符合本標準4.0.8的規定。

4.0.11甲醇蒸汽轉化制氫系統,應設有下列裝置:

1原料甲醇及脫鹽水的儲存、輸送裝置;

2甲醇轉化反應器及其輔助裝置,如加熱爐或加熱器、熱回收設備等;

3變壓吸附提純氫系統的設置,應符合本標準第4.0.8條的規定。

4.0.12 氫氣壓縮機的設置,應符合下列要求:

1氫氣壓縮機吸氣端應設置防止負壓的措施,宜設置氫氣緩沖罐等;

2數臺氫氣壓縮機可并聯從同一氫氣管道吸氣,但應采取措施確保吸氣側氫氣為正壓;

3壓縮機的進氣管與排氣管之間宜設旁通管。

4.0.13氫氣壓縮機安全保護裝置的設置,應符合下列規定:

1壓縮機出口與第1個切斷閥之間,應設安全閥;

2壓縮機進、出口應設高低壓報警和超限停機裝置;

3潤滑油系統應設油壓過低或油溫過高的報警裝置;

4壓縮機的冷卻水系統應設溫度或壓力報警和停機裝置;

5壓縮機進、出口管路應設有置換吹掃口。

4.0.14氫氣站、供氫站可采用氣態、液態和固態方式儲存氫氣,并應符合下列要求:

1儲氫量應滿足制氫或供氫系統的制氫或供氫能力、供氫或用氫壓力和氫氣流量的均衡、連續的要求;

2采用固態儲氫裝置時,應設有換熱系統及相應的控制閥門等;

3采用氣態氫儲存時,應根據氫氣壓力要求設置相應壓力的氫氣壓縮機;

4采用液氫罐供氫時,應設有滿足用戶壓力、溫度及流量要求的汽化裝置等。

4.0.15氫氣站、供氫站設有氫液化裝置時,應符合下列規定:

1根據氫液化裝置的規模、氫源品質等,經技術經濟比較選定氫液化系統;

2液氫系統的設置應符合GB/T 40061的規定;

3液氫儲存系統應符合GB/T 40060的規定。

4.0.16氫氣站、供氫站的氫氣儲存壓力容器應設有安全設施,并應符合下列規定:

1應設置安全泄壓裝置;

2應設有氫氣放空管;

3應設壓力測量儀表;

4應設氮氣吹掃置換接口。

4.0.17各類制氫系統中的氫氣純化裝置及其單體設備,應根據純化前后的氫氣壓力、純度及雜質含量和純化用材料的品種、活化或再生方法等確定。

4.0.18氫氣站、供氫站應按外銷氫氣量選擇氫氣充裝方式。氫氣充裝系統的設置應符合下列規定:

1 應設有超壓泄放用安全閥;

2 宜設有氫氣回流閥,氫氣回流至氫氣壓縮機前管路或氫氣緩沖罐;

3 氫氣長管拖車的充裝應設有止回閥、金屬軟管、充裝接口等;

4 氫氣充裝臺、氫氣集裝格應設有分組切斷閥、壓力顯示儀表;

5 應設有氮氣置換、吹掃放空閥,放空管應接至室外安全處;

6 應設有氣瓶內余氣測試儀表;

7 水電解制氫系統的氫氣充裝系統應設有含氧量檢測儀表;

8 宜設有氫氣充裝量的計量儀表。

4.0.19氫液化裝置應設有液氫灌裝系統,并應符合下列要求:

1液氫灌裝管道應具備良好的絕熱性能;

2液氫管道上任意兩個可同時關斷的閥門之間應設置安全閥;

3液氫灌裝連接管道上應設置惰性氣體和氫氣吹除置換口,管道連接后,應可進行吹除置換,確保空氣、氮氣等雜質不進入被充裝容器;

4液氫充裝點處,槽車放氣閥可與放空管道連接;

5灌裝設施應設置遠程緊急關斷閥門;

6液氫灌裝站應具備流量或灌裝量計量的手段。

4.0.20各類制氫系統中,設備及其管道內的冷凝水,均應經各自的專用疏水裝置或排水水封排至室外。水封上的氣體放空管,應分別接至室外安全處。

4.0.21當用氫設備對氫氣含塵量有要求時,應在送氫管道上設置相應精度的氣體過濾器。

4.0.22各類制氫系統、供氫系統均應設有氮氣吹掃置換設施,吹掃置換氮氣中的含氧量應小于0.5%。

5 設備選擇

5.0.1氫氣站、供氫站的設計容量,應根據氫氣的用途、使用特點,宜按下列因素確定:

1各類用氫設備的晝夜平均小時耗量或班平均小時耗量;

2連續用氫設備的最大小時耗量與其余用氫設備的晝夜平均小時耗量或班平均小時耗量之和;

3外供、外銷氫氣的氫氣站、供氫站,應根據外供、外銷的氫氣量或市場需求狀況和經濟規模等確定。

5.0.2水電解制氫裝置的型號、容量和臺數,應根據下列因素經技術經濟比較后確定:

1根據氫氣耗量、使用特點等合理選用電耗小、電解小室電壓低、價格合理、性能優良的水電解制氫裝置;

2水電解制氫裝置宜設備用裝置,當采取儲氣等措施確保不中斷供氣或與用氣設備同步檢修時,可不設備用裝置;

3當氫氣站的供電電源波動或不連續時宜優先采用PEM水電解制氫裝置。

5.0.3水電解制氫裝置所需的原料水制備、堿液制備等輔助設備,宜按下列要求選用:

1原料水制取裝置的容量,應不小于4h原料水耗量;原料水儲水箱容積宜不小于8h原料水耗量;原料水泵供水壓力,應大于制氫裝置工作壓力。

2原料水制取裝置、儲水箱及其水泵的材質,應采用不污染原料水水質和耐腐蝕的材料制作。

3堿性水電解制氫裝置的堿液箱容積,應大于每套水電解制氫裝置及堿液管道的全部容積之和;堿液泵的流量,可按每套水電解制氫裝置所需堿液量和注入的時間確定。

5.0.4變壓吸附提純氫系統的吸附器組的容量和吸附器數量,應根據下列因素經技術經濟比較后確定:

1原料氣的壓力、組成和產品氫氣的純度、雜質含量、壓力;

2產品氫氣的耗量和用氫特點;

3氫氣回收率。

5.0.5煤氣化制氫系統的設備配置,應按下列因素確定:

1煤氣化裝置氣化氣體的組分、雜質含量和壓力;

2產品氫氣的純度、雜質含量、壓力和用氫特點等;

3根據規模和降低能耗、制氫成本等要求,合理配置變換、提純裝置;

4氫氣回收率。

5.0.6天然氣轉化制氫系統的設備配置應按下列因素確定:

1天然氣的組分、雜質含量和壓力;

2產品氫氣的耗量、純度、雜質含量、壓力和用氫特點;

3根據規模、工藝流程、降低能耗和氫氣成本等要求,合理配置轉化爐、變換、提純裝置;

4氫氣回收率。

5.0.7甲醇蒸汽轉化制氫系統的設備配置,應按下列因素確定:

1產品氫氣的耗量、純度、雜質含量、壓力和用氫特點;

2根據規模、工藝流程和節能等要求,合理配置轉化反應器、各類換熱器、氣液分離設備等;

3氫氣回收率。

5.0.8氫氣儲存容量,應根據下列因素經綜合比較后確定:

1 氫氣、供氫規模和氫氣使用特性、技術參數以及變化狀況;

2 氫氣站、供氫站的電源、氣源及變化狀況;

3 儲氫系統輸入壓力、供氫壓力;

4 制氫、供氫系統的氫氣壓縮機配置狀況;

5 現場工作條件。

5.0.9氫氣儲存壓力容器的形式,應根據所需氫氣儲存容量、壓力狀況確定,并應符合下列規定:

1 當氫氣壓力小于6kPa時,應選用濕式儲氣罐;

2 氫氣儲存壓力為中、低壓,單罐氫氣儲量大于或等于10000Nm3時,宜采用球形儲罐;

3 氫氣儲存壓力為中、低壓,單罐氫氣儲量小于10000Nm3時,宜采用筒形儲罐;

4 氫氣儲存壓力為高壓時,宜采用筒形儲罐;當氫氣儲量不超過15000Nm3,可采用大容積氣瓶儲氫瓶組。

5.0.10液氫容器的容量,應按下列因素經技術經濟比較后確定:

1氫液化裝置液化能力、連續生產要求和使用特性;

2液氫外運方式和液氫罐車狀況;

3液氫容器的蒸發損失、灌注損失等。

5.0.11固態儲氫裝置應根據所需儲存、供應的氫氣容量和小時流量要求選擇單個或多個儲氫單元組成的儲氫系統,儲氫容器內裝填的儲氫材料種類應根據儲氫和供氫壓力確定。

5.0.12氫氣輸送用壓縮機的選型、技術參數,應符合下列要求:

1 壓縮機的排氣量,應根據最大小時氫氣輸送量、供氣特性和進氣壓力、排氣壓力等確定;

2 應按輸送的氫氣純度要求,合理選擇壓縮機類型,對于純度等于或嚴于99.999%時,宜采用無油潤滑氫氣壓縮機等;

3 氫氣壓縮機臺數不宜少于2臺。連續運行的活塞式氫氣壓縮機宜設置備用機。

5.0.13充裝用氫氣壓縮機的選型、技術規格、臺數,應根據需充裝的容器、氣瓶或氣瓶組的規格、數量,充裝時間和充裝壓力、氣源壓力等確定。

5.0.14高純氫氣的充裝宜采用隔膜式壓縮機或無油壓縮機,且宜配置空氣瓶處理系統,包括氣瓶抽真空設備和氣瓶加熱裝置等。

5.0.15氫氣充裝設施的設置,應符合下列要求:

1氫氣鋼瓶充裝用充裝臺應設兩組或兩組以上,一組充裝、一組倒換氣瓶。每組氣瓶的數量,應以外銷氫氣量或充裝氫氣壓縮機的排氣量和氫氣充裝時間確定;

2氫氣充裝用氣瓶集裝格通常設兩組以上,氣瓶集裝格的數量和每格的氣瓶數量應根據外銷氫氣量和方便運輸或吊裝等因素確定;

3氫氣長管拖車充裝車位及其相連接的充裝閥組的設置,應根據規模、充裝所需時間和充裝頻次等確定。

5.0.16供氫站的氫氣匯流排,應設兩組或兩組以上,一組供氣,一組倒換氣瓶。每組氣瓶的數量,應按用戶最大小時耗量和供氣時間確定。

5.0.17供氫站內的氫氣長管拖車、氫氣管束式集裝箱停放車位的設置,其數量應依據供氫站規模,氫氣長管拖車、氫氣管束式集裝箱的技術規格以及周轉時間等因素確定。

5.0.18氫氣站、供氫站內配置的設備需要吊裝時,宜設起吊設施,起吊設施的起吊重量,應按吊裝件的最大荷重確定。

5.0.19在氫氣站、供氫站內使用內燃機的設備應配備排氣火花熄滅器。

6 工藝布置

6.0.1當氫氣站內的制氫裝置、儲氫裝置、壓縮、氫液化裝置和輔助裝置等相關設備為室外布置時,可將氫氣站內的建筑物、構筑物和室外設備視為一套工藝裝置。在裝置內部,根據氫氣生產工藝需要將其分隔為設備區、建筑物區等。

6.0.2氫氣站工藝裝置內的設備、建筑物平面布置的防火間距,不應小于表6.0.2的規定。

6.0.3天然氣轉化制氫系統等設置的轉化爐、變換裝置等設施的工藝布置,應符合有關現行國家標準的規定。

6.0.4氫氣站工藝裝置內兼作消防車道的道路,應符合下列規定:

1道路應相互貫通。當裝置寬度小于或等于60m,且裝置外兩側設有消防車道時,可不設貫通式道路;

2道路的寬度不應小于4m,路面上的凈空高度不應小于4.5m。

6.0.5當同一建筑物內布置有不同火災危險性類別的房間時,其間的隔墻應為防火墻。

同一建筑物內,宜將人員集中的房間布置在火災危險性較小的靠外墻或端部。

6.0.6氫氣站內應將有爆炸危險的房間集中布置。有爆炸危險房間不應與無爆炸危險房間直接相通。必須相通時,應以走廊相連或設置雙門斗。

6.0.7制氫間、氫氣純化間、氫氣壓縮機間的電氣控制盤、儀表控制盤的布置,應符合下列規定:

1宜布置在相鄰的控制室內;

2控制室應以防火墻與上述房間隔開。

6.0.8固態儲氫裝置兼作氫氣純化時,宜與制氫間相鄰布置。

6.0.9氫氣站內同時設有充裝氫氣和充裝氧氣的裝置時,充裝間等的布置應符合下列規定:

1氫氣充裝間、實瓶間、空瓶間與氧氣充裝間、實瓶間、空瓶間,應分別設置;

2充裝間可通過門洞與相應的空瓶間、實瓶間相通,并均應設獨立的出入口。

6.0.10當氫氣實瓶數量不超過60瓶時,實瓶、空瓶和氫氣充裝臺或氫氣匯流排,可布置在同一房間內,但實瓶、空瓶必須分開存放。

6.0.11在同一房間內,可設置制氫裝置、氫氣純化裝置以及固體儲氫裝置,若需設置氫氣壓縮機時,宜設有隔噪設施。

6.0.12 當氫氣站內同時設有氫氣壓縮機和氧氣壓縮機時,不得將氧氣壓縮機與氫氣壓縮機設置在同一房間內。

6.0.13堿性水電解制氫間內的主要通道不宜小于2.5m;電解槽之間的凈距不宜小于2.0m;電解槽與墻之間的凈距不宜小于1.5m。電解槽與其輔助設備及輔助設備之間的凈距,應按技術功能確定。

PEM水電解制氫裝置的平面布置的間距,應視規格、尺寸和檢修要求確定。

6.0.14氫氣壓縮機與其他設備之間的凈距應滿足零部件抽出距離,氫氣壓縮機之間的凈距不宜小于1.5m,與墻之間的凈距不宜小于1.0m。

氫氣壓縮機與其附屬設備之間的凈距,可按工藝要求確定。

6.0.15氫氣純化間主要通道凈寬度不宜小于1.5m。純化設備之間及其與墻之間的凈距均不宜小于1.0m。

6.0.16氫氣灌瓶間、實瓶間、空瓶間以及氫氣瓶集裝格間、匯流排間的通道凈寬度,應根據氣瓶運輸方式確定,但不宜小于1.5m;氣瓶在灌充、貯存、運輸時應有防止瓶倒的措施。

6.0.17氫氣壓縮機和電動機之間聯軸器或皮帶傳動部位,應采取安全防護措施。當采用皮帶傳動時,應采取導除靜電的措施。

6.0.18液氫罐車、液氫罐式集裝箱車位的布置應符合下列規定:

1液氫罐車、液氫罐式集裝箱應露天布置;

2液氫罐車、液氫罐式集裝箱的固定停放車位與站內設施之間的防火間距應按本標準表3.0.2-2中液氫容器的防火間距確定。

7 建筑結構

7.0.1氫氣站、供氫站的耐火等級不應低于二級,并宜為單層建筑。

7.0.2有爆炸危險房間,宜采用鋼筋混凝土柱承重的框架或排架結構。當采用鋼柱承重時,鋼柱應設防火保護,其耐火極限不得低于2.0h。

7.0.3氫氣站、供氫站內有爆炸危險房間應按現行國家標準《建筑設計防火規范》GB50016的規定,設置泄壓設施。

7.0.4氫氣站、供氫站內的泄壓設施應符合下列規定:

1泄壓面積不得小于屋頂面積或最長一面墻面積的1.2倍;

2泄壓設施宜采用非燃燒體輕質屋蓋作為泄壓面積,易于泄壓的門、窗、輕質墻體也可作為泄壓面積;

3泄壓設施的設置應避開人員密集場所和主要交通道路,并宜靠近有爆炸危險的部位。

7.0.5氫氣瓶集裝格間、固態儲氫裝置間以及氫氣壓縮機間等有爆炸危險房間宜采用半敞開或敞開式的建筑物。

7.0.6有爆炸危險房間的安全出入口,不應少于2個,其中1個應直通室外。但面積不超過100㎡的房間,可只設1個直通室外出入口。

7.0.7有爆炸危險房間與無爆炸危險房間之間,應采用耐火極限不低于3h的不燃燒體實體墻分隔。當設置雙門斗相通時,門的耐火極限不應低于1.2h。

有爆炸危險房間與無爆炸危險房間之間,當必須穿過管線時,應采用不燃燒體材料填塞空隙。

7.0.8有爆炸危險房間的門窗均應向外開啟,并宜采用撞擊時不產生火花的材料制作。

7.0.9氫氣充裝間、空瓶間、實瓶間以及氫氣匯流排間,依據鋼瓶運輸狀況可設置鋼瓶裝卸平臺,其寬度不宜小于2m,高度應按鋼瓶運輸工具高度確定,宜高出室外地坪0.6~1.2m。鋼瓶裝卸平臺應設置大于平臺寬度的雨篷,雨篷及其支撐材料應為不燃燒體。

7.0.10氫氣充裝間、實瓶間、氫氣匯流排間以及氫氣瓶集裝格間,應采取防止陽光直射氣瓶的措施。

7.0.11氫氣站、供氫站內有爆炸危險房間的上部空間,應通風良好。頂部內表面應平整,避免死角。

7.0.12制氫間、氫氣壓縮機間、氫氣純化間、氫氣充裝間等的建筑物跨度大于9.0m時,宜設天窗、排氣孔。天窗、排氣孔應設在最高處。

7.0.13制氫間的屋架下弦的高度,應滿足設備安裝和排熱的要求,并不得低于5.0m。

氫氣壓縮機間、氫氣純化間屋架下弦的高度,應滿足設備安裝和維修的要求,并不得低于4.5m。

氫氣充裝間、氫氣匯流排間屋架下弦的高度,不宜低于4.5m。氫氣瓶集裝格間屋架下弦的高度,應按起吊運輸設備等確定,并不宜低于6m。

7.0.14液氫充裝設施應設置在室外或通風良好的罩棚下方。液氫儲存壓力容器、增壓泵、汽化器等裝置宜設置于室外。汽化器的安裝位置應考慮空氣冷卻所形成的低溫氣體對其他設備產生影響。

7.0.15在低溫氫氣可能積聚的區域,應采用不發火導靜電地面。不發火導靜電地面應符合現行國家標準《導(防)靜電地面設計規范》GB50515的規定。

7.0.16設置氫液化裝置、液氫灌裝裝置、液氫貯存裝置、液氫增壓泵、液氫汽化裝置區域的地面,應采用不發火地面。

設置高壓氫氣儲存壓力容器、氫氣長管拖車、氫氣管束式集裝箱的區域以及氫氣充裝間、氫氣匯流排間、氫氣集裝格間、氫氣實瓶間和空瓶間等的地面,應采用不發火地面。

7.0.17位于液氫管道下方的道路或區域的地面,應采用不燃材料建造。

8 電氣及儀表控制

8.0.1氫氣站、供氫站的供電,按現行國家標準《供配電系統設計規范》GB50052規定的負荷分級,除中斷供氫將造成較大損失者外,宜為三級負荷。

8.0.2有爆炸危險房間或區域內的電氣設施,應符合現行國家標準《爆炸危險環境電力裝置設計規范》GB 50058的規定。

8.0.3有爆炸危險環境的電氣設施選型,不應低于氫氣爆炸混合物的級別、組別(ⅡCT1)。有爆炸危險環境的電氣設計和電氣設備、線路接地,應按現行國家標準《爆炸危險環境電力裝置設計規范》GB 50058的規定執行。

8.0.4有爆炸危險環境的照明應采用防爆燈具,其光源宜采用LED等高效光源。燈具宜安裝在較低處,不得安裝在氫氣釋放源的正上方。

氫氣站內宜設置應急照明。

8.0.5有爆炸危險環境的電纜及導線敷設,應符合現行國家標準《電力工程電纜設計標準》GB50217的規定。電纜或導線的保護鋼管,應在下列各處作隔離密封:

1電纜或導線引向電氣設備接頭部件前;

2相鄰的環境之間。

8.0.6有爆炸危險環境內,應在易積聚氫氣的位置設置氫氣濃度超限報警裝置,并應符合下列規定:

1 當空氣中氫氣濃度達0.4%(體積比)時,應報警并記錄;

2 當空氣中氫氣濃度達到1%(體積比)時,應啟動相應的事故排風風機。

8.0.7氫氣站應根據氫氣生產系統的需要設置下列分析儀器:

1氫氣純度分析儀;

2純氫、高純氫氣中雜質含量分析儀;

3原料氣純度或組分分析儀;

4對水電解制氫裝置,應設置熱導式氧中氫含量及氫中氧含量在線分析儀。

回收氧氣時,應設氧中氫含量超量報警裝置。當氧中氫濃度超過1.0%時,自動報警;當氧中氫濃度超過2.0%時,報警并自動切斷水電解制氫裝置的電源。

5根據各種制氫工藝的要求,應設制氫過程分段氣體濃度分析儀。

8.0.8氫氣站、供氫站應根據需要設置下列計量儀器:

1原料氣體流量計;

2產品氫氣或對外供氫的氫氣流量計。

8.0.9氫氣站采用水電解制氫裝置時,水電解槽的直流電源的配置,應符合下列規定:

1每臺水電解槽,宜采用單獨的晶閘管整流器或硅整流器供電。整流器應有調壓功能,宜具備自動穩流功能;

2整流器應配有專用整流變壓器。三相整流變壓器繞組的一側,應按三角形(△)接線;

3整流裝置對電網的諧波干擾,應按國家限制諧波的有關規定執行。

8.0.10水電解制氫系統的直流電源的設置,應符合下列規定:

1高壓整流變壓器和飽和電抗器,應設在單獨的變壓器室內。變壓器室的設計,應符合現行國家標準《10kV及以下變電所設計規范》GB 50053的規定;

2整流變壓器室遠離高壓配電室時,高壓進線側宜設負荷開關或隔離開關;

3整流器或成套低壓整流裝置,應設在與電解間相鄰的電源室內。電源室的設計,應符合現行國家標準《低壓配電設計規范》GB 50054的規定;

4直流線路應采用銅導體,宜敷設在較低處或地溝內。當必須采用裸母線時,應設有防止產生火花的措施;

5電解間應設置直流電源的緊急斷電按鈕,按鈕應設在便于操作處。

8.0.11氫氣充裝設施應與氫氣壓縮機間之間設有聯絡裝置。

8.0.12氫氣站、供氫站,應設下列主要壓力檢測項目:

1站房出口氫氣壓力;

2氫氣儲存壓力容器壓力;

3制氫裝置出口壓力顯示、調節;

4水電解制氫裝置的氫側、氧側壓力和壓差控制、調節;

5變壓吸附提純氫系統的每個吸附器的壓力顯示、吸附壓力調節;

6氫氣壓縮機進氣、排氣壓力;

7氫氣充裝設施的氫氣壓力顯示、記錄;

8根據氫氣生產工藝要求,尚需設置相應的壓力調節裝置。

8.0.13氫氣站、供氫站,應設下列主要溫度檢測項目:

1制氫裝置出口氣體溫度顯示;

2水電解槽(分離器)溫度顯示、調節;

3變壓吸附器入口氣體溫度顯示;

4氫氣壓縮機入口、出口氫氣溫度顯示。

8.0.14氫氣站、供氫站應設自動控制系統;需要時可按無人值守要求配置。

9 防雷、防靜電

9.1防雷

9.1.1氫氣站、供氫站應按現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057、《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343和《交流電氣裝置的接地設計規范》GB/T50065的要求設置防雷、接地設施。

9.1.2氫氣站、供氫站的防雷分類不應低于第二類防雷建筑,防雷設施應有防直擊雷、防閃電感應和防閃電波侵入措施。

防直擊雷的防雷接閃器應使被保護的建筑物、構筑物、通風風帽、氫氣放散管等突出屋面的物體均處于其保護范圍內。

9.1.3氫氣罐等有爆炸危險的露天鋼質封閉容器,當其壁厚大于4mm時可不裝設接閃器。但應有可靠接地,接地點不應小于兩處;兩接地點間距不宜大于30m,沖擊接地電阻不應大于10Ω。

9.1.4氫氣站、供氫站內的金屬設備外殼、管道、構架、風管、電纜金屬外殼、鋼屋架、金屬窗、門和突出屋面的放散管、金屬風管等應接到防閃電感應接地裝置上。

平行敷設的管道、構架和電纜金屬外皮等長金屬物,凈距小于100mm時,間隔不應大于30m采用金屬跨接線;交叉凈距小于100mm時,其交叉處也應金屬線跨接。管道的彎頭、閥門、法蘭等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時,連接處應以金屬線跨接。

9.1.5架空敷設氫氣管道在進出建筑物處應與防閃電感應的接地裝置相連。架空氫氣管道距建筑100m內管道,每隔25m接地一次,其沖擊接地電阻不應大于30Ω。埋地氫氣管道,在進出建筑物處亦應與防閃電感應的接地裝置相連。

9.1.6氫氣站、供氫站中電氣、信息系統防雷擊電磁脈沖應符合現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057和《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343的要求。

進入氫氣站、供氫站的電線電纜、通信電纜應設置相應的浪涌保護設施。

9.1.7氫氣站、供氫站內按用途有功能接地、保護接地。宜采用共用接地裝置,其接地電阻應采用各種接地要求的最小值。當防雷保護接地專設接地體時,電阻值不應大于10Ω。

9.1.8氫氣站、供氫站的有爆炸危險環境內應設置等電位聯結,所有外部可導電部件應接入等電位系統。

9.2防靜電

9.2.1氫氣站、供氫站有爆炸危險環境內可能產生靜電危險的物體應采取防靜電接地措施。金屬物體應采用金屬導體直接接地,金屬以外的靜電導體及亞導體應作間接接地。

9.2.2防靜電接地宜采用共用接地裝置,其接地電阻應采用各種接地要求的最小值。

專設的靜電接地體與其它接地體間距不得小于20m,電阻值不應大于100Ω。

防靜電接地線不得利用電源零線,不得與防直擊雷引下線共用。

9.2.3共用接地系統中,各類接地應先連接到各自接地箱的匯流母線上或局部等電位接地箱的接地端子上,再連接到共用總等電位接地端子上,各類接地干線不允許混接。

9.2.4要求接地的設備、管道等的接地端子與接地線之間可采用螺栓緊固連接,對有振動、位移的設備和管道,其連接處應加撓性連接線。

在振動和頻繁移動的器件上用的接地導體應采用截面不小于6m㎡的軟絞線或編織線,禁止用單股線或金屬鏈。

9.2.5氫氣管道在進出氫氣站、供氫站處,不同爆炸危險環境邊界處、管道分岔處等,應設防靜電接地。

氫氣管道應在始端、末端及直管段每隔50~80m應設防靜電接地,液氫管道每隔25m應設防靜電接地;平行管道凈距小于100mm時,每間隔20m設跨接線,交叉管道凈距小于100mm時,應設跨接線。

9.2.6氫氣管道的彎頭、閥門、法蘭等連接處接觸電阻大于0.1Ω時,連接處應以金屬線跨接。

液氫管道彎頭、閥門、法蘭等連接處接觸電阻大于0.01Ω時,連接處應以金屬線跨接。

9.2.7應在設備、管道等物體金屬外殼合適位置設置靜電接地用接地端子或接地板。金屬接地板不宜小于50x10x60mm,材料與設備、管道等物體金屬外殼相近。接地用螺栓不應小于M10。接地板、接地螺栓不可被其它物品覆蓋。

9.2.8氫氣站、供氫站的人員入口處以及有爆炸危險區域,應設置人體防靜電設施。

9.2.9氫氣長管拖車、氫氣管束式集裝箱、液氫罐車、液氫管束式集裝箱等停放位應設置靜電接地柱、線及夾緊連接裝置。

10 給水排水及消防

10.0.1氫氣站、供氫站內的生產用水,除中斷供氫將造成較大損失者外,可采用一路供水。

10.0.2氫氣站、供氫站內的冷卻水系統,應符合下列規定:

1冷卻水系統,宜采用閉式循環水;

2冷卻水供水壓力宜為0.15~0.35 MPa。水質及排水溫度,應符合現行國家標準《壓縮空氣站設計規范》GB50029的要求;

3應裝設斷水保護裝置。

10.0.3氫氣站的冷卻水排水,應設水流觀察裝置或排水漏斗。

10.0.4氫氣站排出的廢水,應符合現行國家標準《污水綜合排放標準》GB 8978的規定,地方有嚴格要求時,應按地方標準執行。

10.0.5有爆炸危險房間、電器設備間,可根據建筑物大小和具體情況配備二氧化碳、“干粉”等滅火器材。

10.0.6氫氣站、供氫站的室內外消防設計,應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB50016的規定。

11 采暖通風

11.0.1氫氣站、供氫站嚴禁使用明火取暖。

11.0.2集中采暖時,室內計算溫度應符合下列規定:

1生產房間不應低于15℃;

2空、實瓶間不應低于10℃;

3值班室、生活間等應按現行國家標準《工業企業設計衛生標準》GBZ 1的規定執行。

11.0.3在計算采暖、通風熱量時,應計入制氫裝置散發的熱量。

11.0.4散熱器的選擇,應符合下列規定:

1當設集中采暖時,應采用易于消除灰塵的散熱器;

2氫氣壓縮機間、氫氣充裝間、氫氣匯流排間及空、實瓶間內的散熱器,應采取隔熱措施。

11.0.5有爆炸危險房間的通風應設自然通風和機械通風,并應符合下列要求:

1自然通風換氣次數不得少于5次/h;

2事故排風換氣次數不得少于15次/h,并應與空氣中氫氣濃度報警裝置連鎖。

11.0.6自然通風帽應設有風量調節裝置和防止凝結水滴落的措施。

11.0.7有爆炸危險房間事故風機的選型,應符合現行國家標準《爆炸危險環境電力裝置設計規范》GB 50058的規定,并不應低于氫氣爆炸混合物的級別、組別(ⅡCT1)。

12氫管道

12.1一般規定

12.1.1氫氣管道的設計除應符合本節的規定外,尚應符合現行國家標準《壓力管道規范 工業管道》GB/T 20801和現行國家規程《工業管道安全技術規程》TSG D XXXX等的有關規定。

12.1.2氫氣管道的管徑計算,應符合下列規定:

1計算流量應按管段最低工作壓力、最高工作溫度時的實際流量確定。

2 氫氣管道內的實際流速不應超過工作條件下沖蝕速度的50%。沖蝕速度的計算見附錄E。

3 當設計壓力低于0.1MPa時,按允許壓力降確定流速。

12.1.3液氫在真空多層絕熱管道內的流速宜不大于5m/s。

12.1.4氫氣放空裝置的設置應保證氫氣安全排放,并應符合下列規定:

1 應根據現場條件及氫氣排放量確定放空裝置;

2 氫氣放空管宜設置阻火器或采用惰性化處理的防止回火措施;

3 氫氣放空管設置的阻火器,應設在管口處,阻火器后的管材應采用不銹鋼管;

4 氫氣放空管采用惰性化處理時,應符合下列規定:

(1)放空管內連續吹掃氮氣的流速不應低于0.03m/s;

(2)吹掃用氮氣的純度不應低于99.5%;

(3)吹掃氮氣的接入口應位于放空管的下部,并應裝設止回閥,防止氫氣倒流入氮氣系統。

5 不同壓力等級的放空管不應直接連通,應分別直接放空或引至放空總管;氫氣排放速度宜低于100m/s;

6 放空管應垂直向上引至室外,管口應高出20m范圍內設施最高點2m以上,且應高出所在地面5m以上;

7 安全閥放空單管內直徑應大于喉徑,放空總管的截面積宜大于各個安全閥喉徑面積之和;

8 放空管口應設有防止雨雪侵入和雜物堵塞的措施;

9 放空管應設靜電接地裝置,并應布置在防雷有效保護范圍內。

12.1.5液氫系統應設獨立的放空排氣裝置,并應符合下列規定:

1 排放液氫、低溫氫氣時,應確保放空管出口溫度不低于90K,放空過程應保持正壓;

2 不應將壓力等級不同的氫放空管連通到同一放空系統上;

3 液氫飽和蒸汽流速不應超過16m/s,單相流氫氣排放速度宜低于100m/s;

4放空管宜設阻火器,并應符合12.1.4條第3、4款的要求;

5 應通過固定放空管向高空排放,放空管的高度應高于附近20m范圍內的平臺或建筑頂5m以上;

6 放空管應設防空氣倒流和雨雪侵入、水汽凝集、凍結和外來異物堵塞的裝置;

7 放空管應設靜電接地裝置,并應布置在防雷有效保護范圍內。

12.1.6液氫放空管附近應設置“滅火時嚴禁將水噴入液氫放空系統”安全標志。安全標志應符合《安全標志及其使用導則》GB 2894的規定。

12.1.7氫氣站、供氫站和用氫車間等室內氫氣管道敷設時,應符合下列規定:

1 宜沿墻、柱架空敷設,其高度不應防礙運輸并便于檢修。與其它管道共架敷設時,應符合本標準附錄B的要求;

2 嚴禁穿過不使用氫氣的房間;

3 建筑物的氫氣入口處應設切斷閥,并宜設流量記錄累計儀表;在氫氣管道末端應設放空管;

4 接至用氫設備的支管應設切斷閥,有明火的用氫設備還應設阻火器。

12.1.8室外氫氣管道架空敷設時,應符合下列規定:

1應敷設在不燃燒體的支架上;

2寒冷地區,濕氫管道應采取防凍措施;

3與建筑物、構筑物、鐵路和道路等之間的最小凈距,宜按本標準附錄C的規定執行。與其他架空管線之間的最小凈距,可按本標準附錄B的規定執行。

12.1.9室外氫氣管道直接埋地敷設時,應符合下列規定:

1埋地敷設深度,應根據地面荷載、土壤凍結深度等條件確定,管頂距地面不宜小于0.7m。濕氫管道應敷設在凍土層以下;當敷設在凍土層內時,應采取防凍措施;

2應根據埋設地帶的土壤腐蝕性等級,采取相應的防腐蝕措施;

3與建筑物、構筑物、道路及其它埋地敷設管線之間的最小凈距,宜按本標準附錄D的規定執行;

4不得敷設在露天堆場下面或穿過熱力溝。當必須穿過熱力溝時,應設套管。套管和套管內的管段不應有焊縫;

5敷設在鐵路或不便開挖的道路下面時,應加設套管。套管的兩端伸出鐵路路基、道路路肩或延伸至排水溝溝邊均為1m。套管內的管段不應有焊縫;套管的端部應設檢漏管;

6回填土前,應從溝底起直至管頂以上300mm范圍內,用松散的土填平夯實或用砂填滿再回填土。

12.1.10室外氫氣管道明溝敷設時,應符合下列規定:

1不應與除氮氣管道外的其他管線共溝敷設;

2當明溝設有蓋板時,應保持溝內通風良好,并不得有氫氣積聚的空間;

3管道支架、多孔蓋板應采用不燃材料制作;

4寒冷地區,濕氫管道應采取防凍措施。

12.1.11液氫管道宜低支架敷設,當受條件限制時可采用明溝敷設,并應符合本標準第12.1.10條的規定。

12.1.12 氫氣管道設計對施工及驗收的要求,應符合下列規定:

1接觸氫氣的表面,應徹底去除毛刺、焊渣、鐵銹和污垢等,管道內壁的除銹應達到出現本色為止;

2碳鋼管的焊接,宜采用氬弧焊作底焊。不銹鋼管應采用氬弧焊;

3管道、閥門、管件等在安裝過程中及安裝后,應采用嚴格措施防止焊渣、鐵銹及可燃物等進入或遺留在管內;

4 管道的試驗介質和試驗壓力,應符合表12.1.12的規定;

5泄漏量試驗合格后,應用不含油的空氣或氮氣,以不小于20m/s的流速進行吹掃,直至出口無鐵銹、無塵土及其他臟物為合格。

2試驗介質不應含油。

3以空氣或氮氣或氦氣進行壓力試驗時,應制定安全措施。

4強度試驗時,應在達到試驗壓力后保壓5min,以無變形、無泄漏為合格。氣密性試驗達到規定試驗壓力后,保壓10 min,然后降至設計壓力,對焊縫及連接部位進行泄漏檢查,以無泄漏為合格。

5泄漏量試驗采用氮氣時,試驗時間為24h;采用氦氣時,試驗時間為1.0h,泄漏率以平均每小時小于0.5%為合格。

12.2 氫氣管道及組成件

12.2.1氫氣管道的設計壓力不應小于最大工作壓力的1.10倍,并應符合下列規定:

1 當管道與設備直接連接時,管道的設計壓力不應小于設備的設計壓力;

2 裝有安全泄放裝置的管道,設計壓力不應小于安全泄放裝置的整定壓力。

12.2.2氫氣管道的管材應采用無縫鋼管。氫氣壓力小于等于20MPa時,宜采用20鋼或S30408奧氏體不銹鋼;氫氣壓力大于20MPa時,應采用S31603奧氏體不銹鋼或經試驗驗證具有良好氫相容性的其它材料。選用S31603時的鎳含量應大于等于12%,且鎳當量不應小于28.5%,鎳當量應按下式計算:

12.2.3氫氣管道的閥門,應符合下列規定:

1 氫氣管道的切斷閥宜采用球閥或截止閥;

2 閥門的所有材料必須與氫氣具有良好的相容性,并應符合表13.2.3的規定。

3 用于設計壓力大于或等于20MPa氫氣管道上的閥門,應具有下列試驗項目的認證文件:

1)氫氣壓力循環試驗,在額定設計壓力條件下使用氫氣進行不低于102000次的壓力循環后,閥門不損壞、不泄漏。允許每循環16000次后更換閥門密封組件。

2)泄漏率試驗,在額定壓力條件下使用氫氣進行泄漏率試驗,泄漏率應低于10cm3/h(標準狀態下)。

12.2.4氫氣管道法蘭、墊片的選擇,應符合下列要求:

1 法蘭、墊片用材料,應與氫氣具有良好的相容性;

2 法蘭的壓力、溫度額定值應滿足設計條件的要求;

3 法蘭、墊片的型式,宜符合表13.2.4的規定。

12.2.5氫氣管道的連接宜采用經氫相容性評定合格的焊接接頭或卡套接頭;氫氣管道與設備、閥門的連接,可采用法蘭或螺紋連接等。

12.2.6設計壓力低于20MPa氫氣管道的連接,宜采用焊接,并應符合下列規定:

1 焊材應與氫氣具有良好的相容性;

2 公稱直徑小于或等于DN40的氫氣管道宜采用承插焊連接;

3 公稱直徑小于或等于DN50的氫氣管道宜采用對接焊連接。

12.2.7采用螺紋連接時,應符合下列規定:

1 內、外螺紋均應為錐管螺紋。嚴禁使用圓錐外螺紋與圓柱內螺紋的配合型式;

2 錐管螺紋接頭不宜用于設計溫度高于200℃的工況;

3 錐管螺紋接頭不應用于設計壓力高于48MPa的工況;

4 螺紋連接處可使用密封劑或密封帶,但不應采用密封焊;

5 陽螺紋組件的最小壁厚不應小于sch160。對于公稱直徑小于DN15的陽螺紋組件,螺紋部分的最小壁厚應滿足其受到的應力小于管道屈服應力50%的要求。

12.2.8設計壓力大于或等于20MPa、且外徑小于或等于25.4mm的氫氣管道宜采用焊接或卡套連接。

12.2.9對氫氣純度有嚴格要求時,其管道、閥門、附件材質和管道的敷設,應按現行國家標準《潔凈廠房設計規范》GB 50073中的有關規定執行。

12.2.10水電解制氫系統氧氣管道的流速、材質、閥門、附件和管道的敷設,應按現行國家標準《氧氣站設計規范》GB50030中有關規定執行。

12.2.11氫氣管道穿過墻壁或樓板時應敷設在套管內,套管內的管段不應有焊縫。管道與套管間,應采用不燃材料填塞。

12.2.12氫氣管道與其它管道共架敷設或分層布置時,氫氣管道宜布置在外側并在上層。

12.2.13輸送濕氫或需做水壓試驗的管道應有不小于3‰的坡度,并應在管道最低點處設排水裝置。

12.3 液氫、低溫氫氣管道及組成件

12.3.1液氫管道應采用高真空多層絕熱管道,低溫氫氣管道可采用絕熱效果良好的非真空絕熱管道。

12.3.2真空絕熱管道或非真空絕熱管道的設計壓力應符合下列規定:

1 內管的設計壓力不應小于最高工作壓力的1.10倍,且不應小于液氫貯罐內容器的計算壓力;

2 兩個切斷閥之間的管道設計壓力不應小于安全泄放閥的整定壓力;

3 外管的設計壓力不應低于0.1MPa,且不低于夾層安全泄放閥的整定壓力。

12.3.3真空絕熱管道內管、非真空絕熱管道的設計溫度為-253℃,真空絕熱管道外管的材料應考慮內管破裂情況下的溫度影響。

12.3.4液氫及低溫氫氣管道應滿足管系柔性設計要求,當自由補償不能滿足要求時,可設置波紋補償器,并應符合下列規定:

1 波紋管的疲勞壽命應符合管道整體設計要求;

2 公稱直徑小于等于DN150的波紋補償器,當液氫流速大于0.6m/s、低溫氫氣流速大于1.2m/s時,波紋管內應設導流襯筒;

3 公稱直徑大于DN150的波紋補償器,當液氫流速大于3m/s、低溫氫氣流速大于7.5m/s時,波紋管內應設導流襯筒。

12.3.5液氫及低溫氫氣管道應采用奧氏體不銹鋼無縫鋼管。

12.3.6液氫及低溫氫氣管道的閥門應符合下列規定:

1 液氫及低溫氫氣管道的切斷閥,宜采用真空絕熱的球閥、截止閥,且為加長閥桿型;

2 閥門的所有材料應與氫具有良好的相容性,閥體應采用奧氏體不銹鋼。

12.3.7液氫及低溫氫氣管道的連接應采用焊接,焊接接頭型式應為不帶墊板的全焊透單面對接焊接頭。液氫及低溫氫氣管道與設備或拆卸部位管道可采用平面真空絕熱法蘭或真空絕熱承插接頭連接,不應采用螺紋連接。

12.3.8兩個切斷閥之間的液氫及低溫氫氣管道應設安全泄放閥,其整定壓力應大于液氫貯罐內容器安全泄放裝置的整定壓力,且不應高于此段管道的設計壓力。此安全閥的安裝及出口管道設計應考慮防止雨水、凝結液倒流,使泄放氣體安全排空。

12.3.9用于容器自增壓的液氫汽化器之后的氫氣管道的最大允許工作壓力不應高于液氫貯罐內容器的最大允許工作壓力。

12.4廠際管道

12.4.1廠際氫氣管道是氫氣站、供氫站與用氫企業等之間輸送氫氣的管道,其特征是敷設在涉氫企業的圍墻或用地邊界之間的公共區域、長度小于或等于30km。

12.4.2廠際氫氣管道的規劃設計,應根據氫氣站與用氫企業之間的建筑物、公共設施、交通、電力、水利等的現狀或規劃,以及沿途的地形、地貌、地質等自然條件,經過綜合分析和技術經濟比較,確定管線走向和敷設方案。

12.4.3廠際氫氣管道不得穿越居民區、公共福利設施等人員聚集的區域。

廠際氫氣管道宜采用埋地敷設或架空敷設。

12.4.4埋地敷設的廠際氫氣管道與相鄰建筑物、構筑物等之間的防火間距,應符合下列規定:

1與相鄰的居民區、村莊、公共福利設施的地界之間,不應小于15m;

2與相鄰企業的圍墻或地界之間,不應小于10m;

3與鐵路線的邊界之間,不應小于25m;

4與高速公路之間,不應小于10m;

5與通航的江、河、湖泊的岸邊不應小于10m;

6與架空電力、通信線路之間不應小于5m;與電力、通信電纜(線)溝之間不應小于4m。

12.4.5埋地敷設廠際氫氣管道,宜減少與公路、鐵路、市政重力流體管溝、暗渠等的交叉敷設,若必須交叉敷設時,氫氣管道應布置在其上方,且垂直距離不應小于0.5m。交叉敷設的廠際氫氣管道,應設套管,其內徑應大于氫氣管外徑100mm,套管宜采用鋼管。

12.4.6埋地敷設廠際氫氣管道與市政重力流管道、暗溝(渠)平行敷設時,其凈距不應小于5m;與熱力管溝平行敷設時,其凈距不應小于4m;與直埋熱力管的凈距不應小于2m。

12.4.7架空敷設的廠際氫氣管道與相鄰建筑物、構筑物或設施的防火間距,應符合下列規定:

1 與相鄰的居民區、村莊、公共福利設施的地界之間,不應小于25m;

2 與相鄰企業的圍墻或地界之間,不應小于20m;

3 與國家鐵路線的邊界之間,應不小于50m;與高速公路、一級公路的邊界之間,不應小于20m;與其他公路之間,不應小于10m;

4 與架空電力、通信線路之間,不應小于1倍桿高;

5 與通航的江、河、湖泊的岸邊,不應小于15m。

12.4.8架空敷設的廠際氫氣管道與市政重力流管道、暗溝(渠)平行敷設時,其凈距不應小于8m。

12.4.9架空敷設的廠際氫氣管道與鐵路交叉時,與鐵路軌頂的最小垂直凈距為6m,并不得與電氣機車的鐵路交叉敷設。

架空敷設的廠際氫氣管道與城市道路交叉時,與道路路面的最小垂直凈距為5.5m。

12.4.10廠際氫氣管道的分支管道應設切斷閥。

12.4.11埋設敷設的廠際氫氣管道,應在沿線設置顯示的標識。架空敷設的廠際氫氣管道,經過人員可能較多的區域時,應設置防止人員侵入的防護欄。

關鍵詞: 氫氣管道 不應小于 下列規定 壓力容器

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