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氫氣站設計規范(上)
太原潤昌化工工程設計有限公司   2012-12-18 09:13:40 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]

本規范是根據建設部建標[2002]85號文的要求,具體由中國電子工程設計院會同有關單位共同對《氫氧站設計規范》GB 50177-93修訂編制而成。

在修訂編制過程中,修訂組結合我國氫氣站、供氫站設計、建造和運行的實際情況,進行了大量的調查研究,并廣泛向全國有關單位或個人征求意見,最后由我部會同有關部門審查定稿。

本規范共12章和5個附錄。其主要內容有:總則、術語、總平面布置、工藝系統、設備選擇、工藝布置、建筑結構、電氣及儀表控制、防雷及接地、給水排水及消防、采暖通風、氫氣管道等。

本規范中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執行。本規范由建設部負責管理和對強制性條文的解釋,中國電子工 程設計院《氫氣站設計規范》管理組負責具體技術內容的解釋。在執行過程中,請各單位結合工程實踐,認真總結經驗,如發現需要修改或補充之處,請將意見和建 議寄至中國電子工程設計院《氫氣站設計規范》管理組(地址:北京市海淀區萬壽路27號,郵編:100840,傳真:010-68217842,E- mail:[email protected].com.cn),以供今后修訂時參考。

本規范主編單位、參編單位和主要起草人:

主編單位:中國電子工程設計院

參編單位:西南化工研究設計院 武漢鋼鐵設計研究總院 西南電力設計院

主要起草人:陳霖新 章光護 姚震生 郜豫川 李承蓉 袁柏燕 孟培勤 吳炳成 牛光宏 孫美君

1 總 則

1.0.1 為在氫氣站、供氫站的設計中正確貫徹國家基本建設的方針政策,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,制定本規范。

1.0.2 本規范適用于新建、改建、擴建的氫氣站、供氫站及廠區和車間的氫氣管道設計。

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區域的爆炸危險等級應劃分為1區或2區,并應符合本規范附錄A的規定。

1.0.4 氫氣站、供氫站和氫氣管道的設計,除執行本規范外,尚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、焦爐煤氣、水煤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,以瓶裝或/和管道供應氫氣的建筑物、構筑物、氫氣罐或場所的統稱。

2.0.3 氫氣罐 hydrogen gas receiver

用于儲存氫氣的定壓變容積(濕式儲氣柜)及變壓定容積的容器的統稱。

2.0.4 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。

2.0.5 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)等固定地點。

2.0.6 氫氣灌裝站 filling hydrogen gas station

設有灌充氫氣用氫氣壓縮、灌充設施及其必要的輔助設施的建筑物、構筑物或場所的統稱。

2.0.7 水電解制氫裝置 the installation of hydrogen gas produced by electro1ysising water

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

2.0.8 水電解制氫系統 the system of hydrogen gas produced by electrolysising water

以水電解工藝制取氫氣,由水電解制氫裝置及氫氣加壓、儲存、純化、灌充等操作單元組成的工藝系統的統稱。

2.0.9 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組合的統稱。

2.0.10 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,由變壓吸附裝置及氫氣加壓、儲存、純化、灌充等操作單元組成的工藝系統的統稱。

2.0.11 甲醇蒸氣轉化制氫裝置 the installation of hydrogen gas produced by the methanol transforming

以甲醇和水為原料,采用催化轉化工藝,在一定溫度下將甲醇裂解轉化制取氫氣的生產設備組合的統稱。

2.0.12 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。

2.0.13 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。

2.0.14 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。

2.0.15 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連組合的氣體鋼瓶組單元。

2.0.16 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。

2.0.17 氫氣灌裝間 the hydrogen gas filling room

設有供灌充氫氣鋼瓶用的氫氣灌充臺或鋼瓶集裝格等設施的房間。

2.0.18 實瓶 solid cylinder

存有氣體灌充壓力氣體的氣瓶,一般水容積為40L、設計壓力為12.0~20.0 MPa的氣體鋼瓶。

2.0.19 空瓶 empty cylinder

無內壓或留有殘余壓力的氣體鋼瓶。

2.0.20 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。

2.0.21 倒氣用氫氣壓縮機 the hydrogen gas compressor for turning system over

在制氫或供氫系統中,氫氣增壓、儲存或灌充用的氫氣壓縮機。

3 總平面布置

3.0.1 氫氣站、供氫站、氫氣罐的布置,應按下列要求經綜合比較確定:

1 宜布置在工廠常年最小頻率風向的下風側,并應遠離有明火或散發火花的地點;

2 宜布置為獨立建筑物、構筑物;

3 不得布置在人員密集地段和主要交通要道鄰近處;

4 氫氣站、供氫站、氫氣罐區,宜設置不燃燒體的實體圍墻,其高度不應小于2.5m;

5 宜留有擴建的余地。

3.0.2 氫氣站、供氫站、氫氣罐與建筑物、構筑物的防火間距,不應小于表3.0.2的規定。

3.0.3 氫氣站、供氫站、氫氣罐與鐵路、道路的防火間距,不應小于表3.0.3的規定。

3.0.4 氫氣罐或罐區之間的防火間距,應符合下列規定:

1 濕式氫氣罐之間的防火間距,不應小于相鄰較大罐(罐徑較大者,下同)的半徑;

2 臥式氫氣罐之間的防火間距,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、球形氫氣罐與濕式氫氣罐之間的防火間距,應按其中較大者確定;

4 一組臥式或立式或球形氫氣罐的總容積,不應超過30000m3。組與組的防火間距,臥式氫氣罐不應小于相鄰較大罐長度的一半;立式、球形罐不應小于相鄰較大罐的直徑,并不應小于1Om。

3.0.5 氫氣站需與其他車間呈L形、П形或Ш形毗連布置時,應符合下列規定:

1 站房面積不得超過1000m2;

2 毗連的墻應為無門、窗、洞的防火墻;

3 不得同熱處理、鍛壓、焊接等有明火作業的車間相連;

4 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。

3.0.6 供氫站內氫氣實瓶數不超過60瓶或占地面積不超過500m2時,可與耐火等級不低于二級的用氫車間或其他非明火作業的丁、戊類車間毗連,其毗連的墻應為無門、窗、洞的防爆防護墻,并宜布置在靠廠房的外墻或端部。

3.0.7 氫氣站內的氫氣灌瓶間、實瓶間、空瓶間,宜布置在廠房的邊緣部分。

4 工藝系統

4.0.1 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參數、特性。

4.0.2 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一定的壓力差值,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。水電解槽入口應設堿液過濾器。

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

1 當回收電解氧氣時,必須設置氧中氫自動分析儀和手工分析裝置,并設有氧中氫超濃度報警裝置;

2 電解氧氣回收或直接排入大氣時,均應采取措施保持氧氣與氫氣壓力的平衡。

4.0.4 變壓吸附提純氫系統的設置,應根據下列因素確定:

1 擬用的原料氣的壓力、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。

4.0.5 變壓吸附提純氫系統,應設有下列裝置:

1 原料氣的預處理設施(視原料氣中的雜質含量確定);

2 吸附器組及程序控制閥;

3 氫氣的精制(視用戶對氫氣純度及雜質含量等要求確定);

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。

4.0.6 甲醇轉化制氫系統,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 變壓吸附提純氫裝置。

4.0.7 氫氣壓縮機前應設氫氣緩沖罐。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。

輸送氫氣用壓縮機后應設氫氣罐,并應在氫氣壓縮機的進氣管與排氣管之間設旁通管。

4.0.8 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.O.9 氫氣站、供氫站一般采用氣態儲存氫氣,主要有高、中、低壓氫氣罐,金屬氫化物儲氫裝置等,通常應符合下列要求:

1 儲氫量應滿足制氫或供氫系統的供氫能力與用戶用氫壓力、流量均衡連續的要求;

2 采用金屬氫化物儲氫裝置時,應設有氫氣純化裝置、換熱裝置及相應的控制閥門等;

3 供氫站采用高壓氫氣罐儲存時,應設有倒氣用氫氣壓縮機。

4.0.10 氫氣站、供氫站的氫氣罐安全設施設置,應符合下列規定:

1 應設有安全泄壓裝置,如安全閥等;

2 氫氣罐頂部****點,應設氫氣放空管;

3 應設壓力測量儀表;

4 應設氮氣吹掃置換接口。

4.0.11 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。

4.0.12 各類制氫系統中的氫氣純化設備,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、活化與再生方法等確定。

4.0.13 氫氣站應按外銷氫氣量選擇氫氣灌裝方式。氫氣灌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 應設有氫氣回流閥,氫氣回流至氫氣壓縮機前管路或氫氣緩沖罐;

3 應設有分組切斷閥、壓力顯示儀表;

4 應設有吹掃放空閥,放空管應接至室外安全處;

5 應設有氣瓶內余氣及含氧量測試儀表。

4.0.14 當氫氣用氣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。

4.0.15 各類制氫系統、供氫系統,均應設有含氧量小于0.5%的氮氣置換吹掃設施。

5 設備選擇

5.0.1 氫氣站的設計容量,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****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 外銷氫氣的氫氣站,應根據外供氫氣量或市場需求狀況和商業的經濟規模確定。

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、性能可靠的水電解制氫裝置;

2 新建氫氣站設置2臺及以上水電解制氫裝置時,其型號宜相同;

3 水電解制氫裝置宜設備用,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。

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,不應小于4h原料水耗量;原料水儲水箱容積不應小于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 堿液箱容積,應大于每套水電解制氫裝置及堿液管道的全部體積之和;堿液泵的流量,可按每套水電解制氫裝置所需堿液量和灌注時間確定。

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 甲醇轉化制氫系統的容量,應按下列因素確定:

1 產品氫氣的耗量和用氫特點;

2 產品氫氣的純度、雜質含量和壓力;

3 氫氣回收率;

4 甲醇的儲存、輸送應符合相關國家標準的規定;

5 現場工作條件。

5.0.6 氫氣儲存方式,應根據下列因素經技術經濟比較后確定:

1 氫氣站規模、用氫設備耗量和使用特性;

2 儲氫系統輸入壓力、供氫壓力;

3 現場工作條件。

5.0.7 氫氣罐的形式,應根據所需儲存的氫氣容量、壓力狀況確定。當氫氣壓力小于6kPa時,應選用濕式儲氣罐;當氫氣壓力為中、低壓,單罐容量大于或等于5000Nm3時,宜采用球形儲罐;當氫氣壓力為中、低壓,單罐容量小于5000Nm3時,宜采用筒形儲罐;氫氣壓力為高壓時,宜采用長管鋼瓶式儲罐等。

5.0.8 氫氣壓縮機的選型、臺數,應根據進氣壓力、排氣壓力、氫氣純度和用戶****小時氫氣耗量或用戶使用特性等確定。氫氣壓縮機臺數不宜少于2臺。連續運行的往復式氫氣壓縮機應設備用。

5.0.9 氫氣灌裝用壓縮機的型號、排氣量,應根據充灌臺或充裝容器的規格、數量,充裝時間和進氣壓力、排氣壓力等確定。灌裝用氫氣壓縮機,可不設備用。

5.0.10 當純化后的氫氣灌瓶時,應采用膜式壓縮機,并宜設置空鋼瓶處理系統,包括鋼瓶抽真空設備和鋼瓶加熱裝置。

5.0.11 氫氣灌裝用充灌臺應設兩組或兩組以上,一組灌裝、一組倒換鋼瓶。每組鋼瓶的數量,應以外銷氫氣量或灌裝用氫氣壓縮機的排氣量、氫氣充裝時間確定。

氫氣灌裝用鋼瓶集裝格通常設兩組以上,鋼瓶集裝格的數量和每格的鋼瓶數量,應根據外銷氫氣量和方便運輸或吊裝等因素確定。

氫氣長管鋼瓶拖車的鋼瓶規格、數量,應按用戶的氫氣用量、供應周期等確定。

5.0.12 氫氣匯流排應設兩組或兩組以上,一組供氣、一組倒換鋼瓶。每組鋼瓶的數量,應按用戶****小時耗量和供氣時間確定。

5.0.13 氫氣站、供氫站內具有下列情況之一時,宜設起吊設施:

1 站內設備需要吊裝時;

2 氫氣的灌裝、儲運采用鋼瓶集裝格。

起吊設施的起吊重量,應按吊裝件的****荷重確定。

6 工藝布置

6.0.1 當氫氣站內的制氫裝置、儲氫裝置等設備為室外布置時,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 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。

6.0.4 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一端。

6.0.5 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。

6.0.6 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。

6.0.7 當氫氣站內同時灌充氫氣和氧氣時,灌瓶間等的布置應符合下列規定:

1 應分別設置氫氣灌瓶間、實瓶間、空瓶間及氧氣灌瓶間、實瓶間、空瓶間;

2 灌瓶間可通過門洞與空瓶間和實瓶間相通,并均應設獨立的出入口。

6.0.8 當氫氣實瓶數量不超過60瓶時,實瓶、空瓶和氫氣灌充器或氫氣匯流排,可布置在同一房間內,但實瓶、空瓶必須分開存放。

6. 0.9 在同一房間內,可設置制氫裝置、氫氣純化裝置或各種型號的氫氣壓縮機。

6.0.10 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。

6.0.11 水電解制氫間內的主要通道不宜小于2.5m;水電解槽之間的凈距不宜小于2.Om;水電解槽與墻之間的凈距不宜小于1.5m。水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。

常壓型水電解制氫裝置的平面布置間距,應視規格、尺寸和檢修要求確定。

6.0.12 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。當規定的凈距不能滿足零部件抽出時,則凈距應比抽出零部件的長度大0.5m。

氫氣壓縮機與其附屬設備之間的凈距,可按工藝要求確定。

6.0.13 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。

6.0.14 氫氣灌瓶間、實瓶間、空瓶間和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,并應有防止瓶倒的措施。

6.0.15 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。

6.0.16 氫氣罐不應設在廠房內。在寒冷地區,濕式氫氣罐和固定容積含濕氫氣罐底部,應采取防凍措施。

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》GBJ 16的規定,設置泄壓設施。

7.0.4 氫氣站、供氫站有爆炸危險房間的泄壓設施的設置,應符合下列規定:

1 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;

2 泄壓面積的計算應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GBJ 16的要求;

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;

4 氫氣壓縮機間宜采用半敞開或敞開式的建筑物。

7.0.5 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100m2的房間,可只設1個直通室外出入口。

7.0.6 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3.0h的不燃燒體防爆防護墻隔開。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。

7.0.7 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。

7.0.8 氫氣灌瓶間、空瓶間、實瓶間和氫氣匯流排間,應設置氣瓶裝卸平臺,其寬度不宜小于2m,高度應按氣瓶運輸工具高度確定,宜高出室外地坪0.6~1.2m,氣瓶裝卸平臺,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。

7.0.9 氫氣灌瓶間內,應設置高度不低于2m的防護墻。

氫氣灌瓶間、氫氣匯流排間和實瓶間,應采取防止陽光直射氣瓶的措施。

7.0.10 有爆炸危險房間的上部空間,應通風良好。頂棚內表面應平整,避免死角。

7.0.11 制氫間、氫氣壓縮機間、氫氣純化間、氫氣灌瓶間等的廠房跨度大于9.Om時,宜設天窗。天窗、排氣孔應設在****處。

7.0.12 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。

氫氣灌瓶間、氫氣匯流排間屋架下弦的高度,不宜低于4.5m。氫氣集裝瓶間屋架下弦的高度,應按起吊設備確定,并不宜低于6m。

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》GB 50052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《爆炸和火災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《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB 50058的規定執行。

8.0.4 有爆炸危險房間的照明應采用防爆燈具,其光源宜采用熒光燈等高效光源。燈具宜裝在較低處,并不得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 在有爆炸危險環境內的電纜及導線敷設,應符合現行國家標準《電力工程電纜設計規范》GB 50217的規定。敷設導線或電纜用的保護鋼管,必須在下列各處做隔離密封:

1 導線或電纜引向電氣設備接頭部件前;

2 相鄰的環境之間。

8.0.6 有爆炸危險房間內,應設氫氣檢漏報警裝置,并應與相應的事故排風機聯鎖。當空氣中氫氣濃度達到0.4%(體積比)時,事故排風機應能自動開啟。

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(連續);

2 純氫、高純氫氣中雜質含量分析;

3 原料氣純度或組分分析;

4 對水電解制氫裝置,應設置氧中氫含量和氫中氧含量在線分析儀;當回收氧氣時,應設氧中氫含量超量報警裝置。

5 根據需要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,應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,并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,按鈕宜設在便于操作處。

8.0.11 氫氣灌瓶間與氫氣壓縮機間之間,應設聯系信號。

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 氫氣罐壓力;

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。

根據氫氣生產工藝要求,尚需設置壓力調節裝置。

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 防雷及接地

9.0.1 氫氣站、供氫站的防雷,應按現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB 50057、《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB 50058的要求設置防雷、接地設施。

9.0.2 氫氣站、供氫站的防雷分類不應低于第二類防雷建筑。其防雷設施應防直擊雷、防雷電感應和防雷電波侵入。防直擊雷的防雷接閃器,應使被保護的氫氣站建筑物、構筑物、通風風帽、氫氣放空管等突出屋面的物體均處于保護范圍內。

9.0.3 氫氣站、供氫站內按用途分有電氣設備工作(系統)接地、保護接地、雷電保護接地、防靜電接地。不同用途接地共用一個總的接地裝置時,其接地電阻應符合其中最小值。

9.0.4 氫氣站、供氫站內的設備、管道、構架、電纜金屬外皮、鋼屋架和突出屋面的放空管、風管等應接到防雷電感應接地裝置上。管道法蘭、閥門等連接處,應采用金屬線跨接。

9.0.5 室外架空敷設氫氣管道應與防雷電感應的接地裝置相連。距建筑100m內管道,每隔25m左右接地一次,其沖擊接地電阻不應大于20Ω。埋地氫氣管道,在進出建筑物處亦應與防雷電感應的接地裝置相連。

9.0.6 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措施。在進出氫氣站和供氫站處、不同爆炸危險環境邊界、管道分岔處及長距離無分支管道每隔50~80m處均應設防靜電接地,其接地電阻不應大于10Ω。

9.0.7 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2處:兩接地點間距不宜大于30m,沖擊接 地電阻不應大于10Ω。氫氣放散管的保護應符合現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB 50057的要求。

9.O.8 要求接地的設備、管道等均應設接地端子。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過渡。

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》GB 50029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 氫氣站排出的廢液,應符合現行國家標準《污水綜合排放標準》GB 8978的規定。

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》GBJ 16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。當設集中采暖時,應采用易于消除灰塵的散熱器。

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 空瓶、實瓶間不應低于10℃;

3 氫氣罐閥門室不應低于5℃;

4 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 氫氣灌瓶間、氫氣匯流排間和空瓶、實瓶間內的散熱器,應采取隔熱措施。

11.0.5 有爆炸危險房間的自然通風換氣次數,每小時不得少于3次;事故排風裝置換氣次數每小時不得少于12次,并與氫氣檢漏裝置聯鎖。

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,事故排風機的選型,應符合現行國家標準《爆炸和火災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)。

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