《氢气站设计标准(征求意见稿)》.docx

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UDC 中华人民共和国国家标准 P P GB 50177 - 20XX 氢气站设计标准 Design standard for hydrogen station 征求意见稿 XXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX 实施 联合发布 中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 氢气站设计标准 Design standard for hydrogen station GB 50177 – 20XX 主编部门中华人民共和国工业和信息化部 批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期20XX年XX月XX 日 中国计划出版社 XXXX 北 京 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 2022年第XXX号 住房和城乡建设部关于发布国家标准 氢气站设计标准的公告 现批准氢气站设计标准为国家标准,编号为GB 50177 – 202X,自202X年XX月XX日起实施。其中,第X.X.X、X.X.X、X.X.X、X.X.X、X.X.X、X.X.X、X.X.X、X.X.X条(款)为强制性条文,必须严格执行。原国家标准氢气站设计规范(GB 50177-2005)同时废止。 本标准在住房和城乡建设部门户网站()公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 202X年XX月XX日 前 言 本标准是根据住房城乡建设部关于印发2016年工程建设标准规范制订、修订计划的通知(建标函[2015]274号)要求,由中国电子工程设计院有限公司会同有关单位,共同在原氢气站设计规范GB50177-2005的基础上修订而成。 在修订编制过程中,修订组结合我国氢气站、供氢站设计、建造和运行的实际情况,进行了大量的调查研究,并广泛向全国有关单位或个人征求意见,最后经审查定稿。 本标准共12章和5个附录。其主要内容有总则、术语、总图布置、工艺系统、设备选择、工艺布置、建筑结构、电气及仪表控制、防雷、防静电、给水排水及消防、采暖通风和氢管道等。 本标准修订的主要内容有①增加和更新了氢气站、供氢站相关术语和定义;②补充完善了不同氢源的氢气站、供氢站相关设计要求;③增加了液氢相关要求;④细化完善了总图布置、工艺系统、设备选择、工艺布置、建筑结构、电气及仪表控制、防雷、防静电、给水排水及消防、氢管道相关要求;⑤增加了厂际氢气管道相关要求。 本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由工业和信息化部负责日常管理,由中国电子工程设计院有限公司氢气站设计标准管理组负责具体技术内容的解释。执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄至中国电子工程设计院有限公司氢气站设计标准管理组(地址北京市海淀区西四环北路160号玲珑天地大厦,邮编100142),以供今后修订时参考。 本标准主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员 主 编 单 位中国电子工程设计院有限公司 参 编 单 位工业和信息化部电子工业标准化研究院电子工程标准定额站 西南化工研究设计院有限公司 浙江大学 中冶南方工程技术有限公司 北京航天试验技术研究所 世源科技工程有限公司 中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司 长沙有色冶金设计研究院有限公司 有研科技集团有限公司 国投电力控股股份有限公司等 主要起草人员(暂略) 主要审查人员(暂略) 目 次 1 总 则1 2 术 语2 3 总图布置6 4 工艺系统10 5 设备选择15 6 工艺布置19 7 建筑结构22 8 电气及仪表控制24 9 防雷、防静电27 9.1防雷27 9.2防静电28 10 给水排水及消防30 11 采暖通风31 12氢管道32 12.1一般规定32 12.2 氢气管道及组成件35 12.3 液氢、低温氢气管道及组成件38 12.4厂际管道39 附录A 氢气站爆炸危险区域的等级范围划分41 附录B 室内架空氢气管道与其它架空管线之间的最小净距43 附录C 室外架空氢气管道与建筑物、构筑物之间的最小净距44 附录D 室外直接埋地氢气管道与其它埋地管线、建筑物、构筑物之间的最小净距45 附录E 氢气的冲蚀速度47 Contents 1 General provisions1 2 Terms 2 3 General Plot Plan6 4 Process system10 5 Selection of equipments15 6 Process layout19 7 Architectural structure22 8 Electrical and Instrumentation Control24 9 Lightning protection and electrostatic protection27 9.1 Lightning protection27 9.2 Electrostatic protection28 10 Water supply and drainage and fire protection30 11 Heating and ventilation31 12 Hydrogen pipeline32 12.1 General requirements32 12.2 Hydrogen pipelines and components35 12.3 Liquid hydrogen and cold gaseous hydrogen pipeline and components38 12.4 Pipelines between the site boundary and off-site39 Appendix A Zones of rating for explosion danger in hydrogen station41 Appendix B Minimum distance between indoor overhead hydrogen pipelines and other indoor overhead pipelines43 Appendix C Minimum distance between outdoor overhead hydrogen pipelines and buildings and structures44 Appendix D Minimum distance between outdoor directly buried hydrogen pipelines and other buried pipelines, buildings and structures45 Appendix E Erosion rate of hydrogen47 1 总 则 1.0.1 为在氢气站、供氢站的建设过程中贯彻国家工程建设的方针政策,确保安全生产,节约能源,保护环境,满足生产要求,做到技术先进,经济合理,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于新建、改建、扩建的氢气站、供氢站和氢输送管道的设计。 1.0.3 氢气站、供氢站的生产火灾危险性类别,应为“甲”类。 氢气站、供氢站内有爆炸危险房间或场所的爆炸危险等级应划分为1区或2区,并应符合本标准附录A的规定。 1.0.4 氢气站、供氢站和氢输送管道的设计,除应执行本标准外,还应符合国家现行有关标准的规定。 2 术 语 2.0.1 氢气站 hydrogen station 采用相关的工艺(如水电解,天然气转化气、甲醇转化气、煤制气等为原料气的变压吸附等)制取氢气所需的工艺设施、灌充设施、压缩、液化和储存设施、辅助设施及其建筑物、构筑物或场所的统称。 2.0.2 供氢站 hydrogen supply station 不含氢气发生设备,供应气态或液态氢的建筑物、构筑物或场所的统称。 2.0.3 固定式储氢压力容器 stationary pressure vessels for storage of hydrogen 固定安装、用于储存氢的压力容器,包括氢气储存压力容器、液氢容器和固态储氢压力容器,简称为储氢容器。 2.0.4 氢气储存压力容器 pressure vessels for storage of gaseous hydrogen 用于储存气态氢的压力容器,包括必要的安全附件及压力检测、显示仪器等。 2.0.5 储氢瓶组 cylinder assembiles for storage of gaseous hydrogen 由若干个瓶式氢气储存压力容器组装成整体的氢气储存设施,包括相应的连接管道、阀门、安全附件等。 2.0.6 液氢容器 vessels for storage of liquid hydrogen 用于储存液氢的压力容器,包括绝热系统,必要的安全装置及压力、液位显示仪等,也称液氢储罐。 2.0.7 液氢罐车 liquid hydrogen lorry truck 配置液氢容器的运输车辆,配带相应的连接管道、阀门、安全附件等。 2.0.8 液氢罐式集装箱 tank containers for liquid hydrogen 配置液氢容器的罐式集装箱,配带相应的连接管道、阀门、安全附件等。 2.0.9 氢气管束式集装箱 tube skid container for gaseous hydrogen 由单只公称水容积为1000L4200L的储氢气瓶,通过支撑端板与框架采用永久性连接,且与管路、安全附件、仪表、装卸附件等部件组成的装运压缩氢气的移动式压力容器。 2.0.10 固态储氢罐 metal hydride hydrogen storage tank 采用金属氢化物进行可逆储存/释放氢气的储氢容器,包括金属氢化物床体,必要的安全附件及压力检测、显示仪器等。 2.0.11 固态储氢装置 metal hydride hydrogen storage system 由若干个固态储氢罐组成的储放氢装置,包括相应的连接管道、阀门、换热结构、安全附件等。 2.0.12 明火地点 open flame site 室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。 2.0.13 散发火花地点 sparking site 有飞火的烟囱或室外的砂轮、电焊、气焊(割)、室外非防爆的电气开关等固定地点。 2.0.14 氢气充装系统 filling hydrogen gas system 设有氢气用储存、增压、充装设施及其必要的辅助设施的统称。 2.0.15 液氢灌装系统 liquid hydrogen filling system 设有液氢加注用存储、增压、灌装、排空设施及其必要的辅助设施的统称。 2.0.16 水电解制氢装置 installation of hydrogen gas produced by electrolysising water 以水为原料,由水电解槽、氢(氧)气液分离器、氢(氧)气冷却器等设备组合的统称。 2.0.17 碱性水电解制氢系统 alkaline water electrolysis system for hydrogen production 由碱性水电解槽和附属设备、管道及其附件、箱体等组成的水电解制氢系统。 2.0.18 质子交换膜(PEM)水电解制氢系统 proton exchange membrance water electrolysis system for hydrogen production 由PEM水电解槽和附属设备、管道及其附件、箱体等共同构成的水电解制氢系统。 2.0.19 变压吸附提纯氢装置 the installation of hydrogen purification by pressure swing adsorption 以各类含氢气体为原料,经多个吸附塔,采用变压吸附法,从原料气中提取氢气的工艺设备、管道及其附件等组合的提纯氢装置。 2.0.20 变压吸附提纯氢系统 hydrogen purification system by pressure swing adsorption 以变压吸附法从各类含氢气体中提纯制取氢气,由变压吸附提纯氢装置以及加压、储存、纯化等操作单元组成的工艺系统的统称。 2.0.21 天然气转化制氢系统 natural gas conversion hydrogen plant 以天然气为原料,采用原料气预处理、蒸汽转化、变换、变压吸附提纯等工艺单元制取氢气的生产设备组合的统称。 2.0.22 甲醇蒸汽转化制氢系统 the installation of hydrogen gas produced by the methanol transing 以甲醇和水为原料,采用加热汽化、重整转化、变压吸附提纯等工艺单元制取氢气的生产设备组合的统称。 2.0.23 低压氢气压缩机 the low pressure compressor for the hydrogen gas 输出压力小于1.6 MPa的氢气压缩机。 2.0.24 中压氢气压缩机 the middle pressure compressor for the hydrogen gas 输出压力大于或等于1.6 MPa,小于10.0 MPa的氢气压缩机。 2.0.25 高压氢气压缩机 the high pressure compressor for the hydrogen gas 输出压力大于或等于10.0 MPa的氢气压缩机。 2.0.26 钢瓶集装格 the bundle of hydrogen gas cylinders 由专用框架固定,采用集气管将多只气体钢瓶接口并联组合的气体钢瓶组单元。 2.0.27 氢气长管拖车 tube trailers for gaseous hydrogen 由储氢气瓶通过支撑端板或框架与半挂车行走机构或定型底盘采用永久性连接组成的道路运输车辆。 2.0.28 氢气汇流排间 the hydrogen gas manifolds room 设有采用氢气钢瓶供应氢气用的汇流排组等设施的房间。 2.0.29 氢气充装间 hydrogen filling room 用于氢气钢瓶或钢瓶集装格充装氢气并设置氢气充装设施的房间。 2.0.30 氢气充装区 hydrogen filling zone 用于氢气长管拖车或氢气管束式集装箱充装氢气并设置氢气充装设施的场地。 2.0.31 液氢灌装装置 liquid hydrogen filling plat 用于液氢储存压力容器、液氢罐车、液氢罐式集装箱灌装的装置。 2.0.32 实瓶 filled cylinder 存有规定压力的氢气瓶,一般水容积为40L至1500L、设计压力为12.0~45.0 MPa的气瓶。 2.0.33 空瓶 empty cylinder 无内压或留有规定剩余压力的氢气瓶。 2.0.34 液氢瓶liquid hydrogen cylinder 用于盛装液氢、容积小于3000L的真空绝热气瓶。 2.0.35 湿氢 wet hydrogen 在所处温度、压力下,水含量达饱和或过饱和状态的氢气。 2.0.36 低温氢气 cold gaseous hydrogen 由液氢气化而形成,温度低于液氧温度的氢气。 3 总图布置 3.0.1 氢气站、供氢站的布置,应按下列要求经综合技术比较确定 1 宜布置为独立的建筑物、构筑物,且应为通风良好的场所; 2 不得布置在人员密集地段和主要交通道路邻近处;并远离有明火或散发火花的地点; 3 宜靠近最大用户处; 4 宜布置在电源、气源等的邻近处; 5 氢气站、供氢站或氢气储存压力容器区设置围墙,宜采用高度不小于2.5m的不燃烧体的实体围墙; 6 宜留有扩建的余地。 3.0.2 氢气站、供氢站、氢气储存压力容器与建筑物、构筑物的防火间距,不应小于表3.0.2-1的规定,液氢容器与建筑物、构筑物的防火间距,不应小于表3.0.2-2的规定。 表3.0.2-1 氢气站、供氢站、氢气储存压力容器与建筑物、构筑物等的防火间距(m) 建筑物、构筑物 氢气站或 供氢站 氢气储存压力容器总储氢量V(Nm3) V≤1000 1000<V≤10000 10000<V≤50000 50000<V≤100000 100000<V≤300000 300000<V≤500000 甲类仓库、甲乙类厂房、甲乙丙类液体储罐、可燃材料堆场 20 20 25 30 35 40 45 其它建筑物耐火等级 一、二级 三级 四级 12 14 16 12 15 20 15 20 25 20 25 30 25 30 35 30 35 40 35 40 45 裙房,单、多层民用建筑 20 18 20 25 30 35 40 高层民用建筑 25 25 30 35 40 45 50 重要公共建筑 50 50 35~500kV且每台变压器为10000kVA以上室外变配电站以及总油量超过5t的总降压站 25 25 30 35 40 45 50 明火或散发火花的地点 30 25 30 35 40 45 50 厂外铁路线(中心线) 20 20 20 20 20 20 20 厂内铁路线(中心线) 20 15 15 15 15 15 15 厂外道路(相邻侧路边) 15 15 15 15 15 15 15 厂内道路(相邻侧路边) 主要道路 10 10 10 10 10 10 10 次要道路 5 5 5 5 5 5 5 围墙* 5 5 5 5 5 5 5 架空通信线 不应跨越,且不得小于杆高的1.5倍 架空电力线 不应跨越,且不得小于杆高的1.5倍 注1防火间距按相邻建筑物或构筑物的外墙、凸出部分外缘、储罐外壁的最近距离计算。 2氢气储存压力容器总储氢量应按氢气在0℃,1.01105 Pa状态的体积计。 3总储量不超过20 m3的氢气储存压力容器与所属厂房的防火间距不限。 4与高层厂房之间的防火间距,应按本表相应增加3 m 。 5氢气储存压力容器与氧气罐之间的防火间距,不应小于相邻较大罐直径。 6装置内固定车位的长管拖车按氢气储存压力容器执行。 表3.0.2-2 液氢容器与建筑物、构筑物等的防火间距(m) 序号 建筑物、构筑物 液氢贮存量m(kg) 11<m≤939 939<m≤4022 4022<m≤20109 1 其他建筑物耐火等级 一、二级 20 20 25 三级 25 25 30 四级 30 30 35 2 明火或散发火花地点 35 40 40 3 民用建筑 35 40 40 4 重要公共建筑 50 50 50 5 变压器总油量大于5t的室外变、配电站 35 40 40 6 架空电力线 1.5倍电杆高度 7 厂外铁路线(中心线) 30 30 30 8 厂内铁路线(中心线) 20 20 20 9 厂外道路(相邻侧路边) 15 15 15 10 厂内主要道路(相邻侧路边) 10 10 10 11 厂内次要道路(相邻侧路边) 5 5 5 12 停车场 15 15 15 13 固定液氢容器之间 卧式罐之间 较大罐直径的2/3 立式罐、球罐之间 较大罐的直径 14 氢以外的可燃气体储存系统(地面或地下) 15 23 23 15 各类可燃液体 (地面或地下的排气孔或填充孔) 15 23 30.5 16 有害物质储存系统,包括液氧等氧化剂(地面或地下) 23 23 23 17 重型木材、煤炭或其他缓慢燃烧的可燃固体 15 23 30.5 18 地下水道 1.5 1.5 1.5 19 可燃气体计量站和调节站 4.6 4.6 4.6 注当液氢容器与建筑物之间设有防火墙时,14、15、16项的安全距离可适当减小,但不得小于10m,且防火墙的耐火极限不应低于3.0 h。 3.0.3 氢气储存压力容器之间的防火间距,应符合下列规定 1湿式氢气储存压力容器之间的防火间距,不应小于相邻较大罐(罐径较大者,下同)的半径; 2卧式氢气储存压力容器之间的防火间距,不应小于相邻较大罐直径的2/3;立式罐之间、球形罐之间的防火间距,不应小于相邻较大罐的直径; 3卧式、立式、球形氢气储存压力容器与湿式氢气储存压力容器之间的防火间距,应按其中较大者确定。 3.0.4 采用天然气转化制氢系统等的氢气站,应按选择的氢气生产流程进行总平面布置,依据预处理装置、转化炉、变换装置和变化吸附提纯氢系统等的配置状况,宜按功能需要,合理进行分区布置,并应符合本标准第6章的有关规定。 3.0.5 水电解制氢的氢气站,应根据制氢(含直流电源、原料水制备等)、纯化、压缩、灌充和氧回收等工艺设备的配置状况,宜按其功能集中布置在独立的建筑物内,根据制氢规模、具体环境条件工艺设备也可分别设置在不同的建筑物内。 3.0.6 氢气站与其他车间呈L形、∏形或Ш形贴邻布置时,应符合下列规定 1 宜布置在厂房的端部,与之相连的建筑物耐火等级不应低于二级; 2 不得同热处理、锻压、焊接等有明火作业的车间相连; 3 贴邻的墙应为无门、窗、洞的防火墙。 3.0.7 氢气储存压力容器应布置在通风良好的场所,不应设在厂房内。在寒冷地区,湿式氢气储存压力容器和固定容积含湿氢气储存压力容器底部,应采取防冻措施。 高压氢气储存压力容器区域内的各压力容器氢气进出管道处宜设实体墙和防撞设施。 3.0.8 液氢容器的布置,应符合下列要求 1设置液氢容器的场所应通风良好,并不得安装在室内; 2液氢容器应设在稳固的基础上,基座高度宜高于周围地面0.3m; 3液氢容器区域宜设围墙或栅栏和防撞设施,并设有安全标识。 3.0.9 氢气站、供氢站内氢气长管拖车、氢气管束式集装箱固定车位的装卸管路端,应设耐火极限不低于4.0h的防火墙,防火墙高度不得低于氢气长管拖车的高度,长度不应小于0.5与1.5倍氢气长管拖车车、氢气管束式集装箱位数之和与单个车位宽度的乘积。装卸管路端与防火墙的间距不应小于2.0m。 3.0.10 供氢站内氢气实瓶数不超过60瓶或占地面积不超过500m2时,可与耐火等级不低于二级的用氢车间或其它非明火作业的丁、戊类车间贴邻,其贴邻的墙应为无门、窗、洞的防火墙,并宜布置在靠厂房的外墙或端部。 3.0.11 氢气站、供氢站区域内应设有满足生产、运行、消防等需要的道路,且应符合下列要求 1 单车道宽度不应小于3.5m,双车道宽度不应小于6.0m; 2 站区内单个甲类厂房占地面积大于3000m2时,应设置环形消防车道,确有困难时,应沿建筑物的两个长边设消防车道; 3 氢气储罐总容量超过100000m3宜设环形车道,也可设置尽头式消防车道和面积不小于18m18m的回车场地; 4 消防车道宽度不应小于4.0m。 4 工艺系统 4.0.1 氢气站、供氢站的工艺系统应依据下列因素确定 1当地氢相关的资源条件、应用需求和交通运输状况与工艺系统功能的配置; 2产品氢气的用途、品质、技术参数和氢气供应量及其变化情况、可靠性、连续性要求; 3氢气储存、充装或灌装等的需求; 4其他特定的要求。 4.0.2 氢气站制氢系统的类型应按下列因素确定 1氢气站的规模; 2当地氢源状况,制氢用原料及电力的供应状况; 3用户对氢气纯度及其杂质含量、压力的要求; 4用户使用氢气的特性,如负荷变化情况、连续性要求等; 5制氢系统的技术经济要求、特性; 6生态环境等特定的要求。 4.0.3 水电解制氢系统的设置,应根据下列因素确定 1电源及其供应状况; 2制氢能力及其产品压力、纯度和杂质含量的要求; 3氢气使用的连续性、各时段的负荷要求; 4制氢装置的技术经济指标、特性。 4.0.4 碱性水电解制氢系统应设有下列装置 1设置压力调节装置,以维持水电解槽出口氢气与氧气之间的压力差值,宜小于0.5kPa; 2每套水电解制氢装置的氢出气管与氢气总管之间、氧出气管与氧气总管之间,应设放空管、切断阀和取样分析阀; 3设有原料水制备装置,包括原料水箱、原料水泵等。原料水泵出口压力应与制氢系统工作压力相适应。 4设有碱液配制、回收装置。电解槽入口应设碱液过滤器。 4.0.5 PEM水电解制氢系统的设置,应根据下列因素确定 1每套水电解制氢装置的氢(氧)出气管与氢(氧)气总管之间,应设放空管、切断阀和分析取样阀; 2设有原料水制备装置,包括原料水箱、原料水泵等。原料水泵出口压力应与制氢系统工作压力相适应。 4.0.6 水电解制氢系统制取的氧气,可根据规模、应用需要进行回收或直接排入大气,并应符合下列规定 1 电解氧气回收或直接排入大气,均应采取措施保持氧气与氢气压力的平衡; 2回收电解氧气时,应在容器顶部设置热导式氧中氢在线自动分析仪和手工分析装置; 3水电解制氢系统的氧气产量超过1000Nm3/h宜采用液化方式回收氧气。 4.0.7 变压吸附提纯氢系统的设置,应根据下列因素确定 1原料气的压力、组成和杂质含量; 2产品氢气的压力、纯度和杂质含量; 3氢气使用的连续性、负荷变化状况; 4技术经济参数。 4.0.8 变压吸附提纯氢系统,应设有下列装置 1根据原料气和产品氢气的杂质含量确定原料气预处理设施; 2吸附器组及程序控制阀; 3根据用户对氢气纯度及杂质含量等要求确定氢气精制装置; 4氢气和解吸气的缓冲设施; 5解吸气回收利用设施; 6根据需要设置原料气、产品氢气、解吸气的增压设施。 4.0.9 煤气化制氢变压吸附提纯氢系统,应设有下列装置 1根据煤气化获得的原料气组分和产品氢气品质要求,确定预处理装置; 2变压吸附提纯氢系统的设置,应符合本标准第4.0.8条的规定。 4.0.10 天然气转化制氢系统,应设有下列装置 1根据天然气组分和产品氢气的品质要求,确定预处理装置; 2根据制氢规模和技术经济要求,合理设置转化炉、变换装置等设备; 3变压吸附提纯氢系统的设置,应符合本标准4.0.8的规定。 4.0.11 甲醇蒸汽转化制氢系统,应设有下列装置 1原料甲醇及脱盐水的储存、输送装置; 2甲醇转化反应器及其辅助装置,如加热炉或加热器、热回收设备等; 3变压吸附提纯氢系统的设置,应符合本标准第4.0.8条的规定。 4.0.12 氢气压缩机的设置,应符合下列要求 1氢气压缩机吸气端应设置防止负压的措施,宜设置氢气缓冲罐等; 2数台氢气压缩机可并联从同一氢气管道吸气,但应采取措施确保吸气侧氢气为正压; 3压缩机的进气管与排气管之间宜设旁通管。 4.0.13 氢气压缩机安全保护装置的设置,应符合下列规定 1压缩机出口与第1个切断阀之间,应设安全阀; 2压缩机进、出口应设高低压报警和超限停机装置; 3润滑油系统应设油压过低或油温过高的报警装置; 4压缩机的冷却水系统应设温度或压力报警和停机装置; 5压缩机进、出口管路应设有置换吹扫口。 4.0.14 氢气站、供氢站可采用气态、液态和固态方式储存氢气,并应符合下列要求 1储氢量应满足制氢或供氢系统的制氢或供氢能力、供氢或用氢压力和氢气流量的均衡、连续的要求; 2采用固态储氢装置时,应设有换热系统及相应的控制阀门等; 3采用气态氢储存时,应根据氢气压力要求设置相应压力的氢气压缩机; 4采用液氢罐供氢时,应设有满足用户压力、温度及流量要求的汽化装置等。 4.0.15 氢气站、供氢站设有氢液化装置时,应符合下列规定 1根据氢液化装置的规模、氢源品质等,经技术经济比较选定氢液化系统; 2液氢系统的设置应符合GB/T 40061的规定; 3液氢储存系统应符合GB/T 40060的规定。 4.0.16 氢气站、供氢站的氢气储存压力容器应设有安全设施,并应符合下列规定 1应设置安全泄压装置; 2应设有氢气放空管; 3应设压力测量仪表; 4应设氮气吹扫置换接口。 4.0.17 各类制氢系统中的氢气纯化装置及其单体设备,应根据纯化前后的氢气压力、纯度及杂质含量和纯化用材料的品种、活化或再生方法等确定。 4.0.18 氢气站、供氢站应按外销氢气量选择氢气充装方式。氢气充装系统的设置应符合下列规定 1 应设有超压泄放用安全阀; 2 宜设有氢气回流阀,氢气回流至氢气压缩机前管路或氢气缓冲罐; 3 氢气长管拖车的充装应设有止回阀、金属软管、充装接口等; 4 氢气充装台、氢气集装格应设有分组切断阀、压力显示仪表; 5 应设有氮气置换、吹扫放空阀,放空管应接至室外安全处; 6 应设有气瓶内余气测试仪表; 7 水电解制氢系统的氢气充装系统应设有含氧量检测仪表; 8 宜设有氢气充装量的计量仪表。 4.0.19 氢液化装置应设有液氢灌装系统,并应符合下列要求 1液氢灌装管道应具备良好的绝热性能; 2液氢管道上任意两个可同时关断的阀门之间应设置安全阀; 3液氢灌装连接管道上应设置惰性气体和氢气吹除置换口,管道连接后,应可进行吹除置换,确保空气、氮气等杂质不进入被充装容器; 4液氢充装点处,槽车放气阀可与放空管道连接; 5灌装设施应设置远程紧急关断阀门; 6液氢灌装站应具备流量或灌装量计量的手段。 4.0.20 各类制氢系统中,设备及其管道内的冷凝水,均应经各自的专用疏水装置或排水水封排至室外。水封上的气体放空管,应分别接至室外安全处。 4.0.21 当用氢设备对氢气含尘量有要求时,应在送氢管道上设置相应精度的气体过滤器。 4.0.22 各类制氢系统、供氢系统均应设有氮气吹扫置换设施,吹扫置换氮气中的含氧量应小于0.5。 5 设备选择 5.0.1 氢气站、供氢站的设计容量,应根据氢气的用途、使用特点,宜按下列因素确定 1各类用氢设备的昼夜平均小时耗量或班平均小时耗量; 2连续用氢设备的最大小时耗量与其余用氢设备的昼夜平均小时耗量或班平均小时耗量之和; 3外供、外销氢气的氢气站、供氢站,应根据外供、外销的氢气量或市场需求状况和经济规模等确定。 5.0.2 水电解制氢装置的型号、容量和台数,应根据下列因素经技术经济比较后确定 1根据氢气耗量、使用特点等合理选用电耗小、电解小室电压低、价格合理、性能优良的水电解制氢装置; 2水电解制氢装置宜设备用装置,当采取储气等措施确保不中断供气或与用气设备同步检修时,可不设备用装置; 3当氢气站的供电电源波动或不连续时宜优先采用PEM水电解制氢装置。 5.0.3 水电解制氢装置所需的原料水制备、碱液制备等辅助设备,宜按下列要求选用 1原料水制取装置的容量,应不小于4h原料水耗量;原料水储水箱容积宜不小于8h原料水耗量;原料水泵供水压力,应大于制氢装置工作压力。 2原料水制取装置、储水箱及其水泵的材质,应采用不污染原料水水质和耐腐蚀的材料制作。 3碱性水电解制氢装置的碱液箱容积,应大于每套水电解制氢装置及碱液管道的全部容积之和;碱液泵的流量,可按每套水电解制氢装置所需碱液量和注入的时间确定。 5.0.4 变压吸附提纯氢系统的吸附器组的容量和吸附器数量,应根据下列因素经技术经济比较后确定 1原料气的压力、组成和产品氢气的纯度、杂质含量、压力; 2产品氢气的耗量和用氢特点; 3氢气回收率。 5.0.5 煤气化制氢系统的设备配置,应按下列因素确定 1煤气化装置气化气体的组分、杂质含量和压力; 2产品氢气的纯度、杂质含量、压力和用氢特点等; 3根据规模和降低能耗、制氢成本等要求,合理配置变换、提纯装置; 4氢气回收率。 5.0.6 天然气转化制氢系统的设备配置应按下列因素确定 1天然气的组分、杂质含量和压力; 2产品氢气的耗量、纯度、杂质含量、压力和用氢特点; 3根据规模、工艺流程、降低能耗和氢气成本等要求,合理配置转化炉、变换、提纯装置; 4氢气回收率。 5.0.7 甲醇蒸汽转化制氢系统的设备配置,应按下列因素确定 1产品氢气的耗量、纯度、杂质含量、压力和用氢特点; 2根据规模、工艺流程和节能等要求,合理配置转化反应器、各类换热器、气液分离设备等; 3氢气回收率。 5.0.8 氢气储存容量,应根据下列因素经综合比较后确定 1 氢气、供氢规模和氢气使用特性、技术参数以及变化状况; 2 氢气站、供氢站的电源、气源及变化状况; 3 储氢系统输入压力、供氢压力; 4 制氢、供氢系统的氢气压缩机配置状况; 5 现场工作条件。 5.0.9 氢气储存压力容器的形式,应根据所需氢气储存容量、压力状况确定,并应符合下列规定 1 当氢气压力小于6kPa时,应选用湿式储气罐; 2 氢气储存压力为中、低压,单罐氢气储量大于或等于10000Nm3时,宜采用球形储罐; 3 氢气储存压力为中、低压,单罐氢气储量小于10000Nm3时,宜采用筒形储罐; 4 氢气储存压力为高压时,宜采用筒形储罐;当氢气储量不超过15000Nm3,可采用大容积气瓶储氢瓶组。 5.0.10 液氢容器的容量,应按下列因素经技术经济比较后确定 1氢液化装置液化能力、连续生产要求和使用特性; 2液氢外运方式和液氢罐车状况; 3液氢容器的蒸发损失、灌注损失等。 5.0.11 固态储氢装置应根据所需储存、供应的氢气容量和小时流量要求选择单个或多个储氢单元组成的储氢系统,储氢容器内装填的储氢材料种类应根据储氢和供氢压力确定。 5.0.12 氢气输送用压缩机的选型、技术参数,应符合下列要求 1 压缩机的排气量,应根据最大小时氢气输送量、供气特性和进气压力、排气压力等确定; 2 应按输送的氢气纯度要求,合理选择压缩机类型
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