【正文】 MPa， MPa，則必須設(shè)置氫氣增壓系統(tǒng)。目前，國內(nèi)各種水電解制氫裝置電解液充裝量差別較大，表4為部分水電解槽電解液充裝量。如電力部門采用氫氣罐儲(chǔ)存氫氣，可以滿足水電解制氫裝置檢修時(shí)用氫，一般都不設(shè)備用。 日本研制的離子膜水電解制氫裝置(實(shí)驗(yàn)型)，?h／Nm3?H2；～?h／Nm3?H2。按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，％。為了采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、操作管理方便、建設(shè)投資少的氫氣純化方法和裝置，應(yīng)根據(jù)具體工程原料氫氣的條件、技術(shù)參數(shù)和用氫設(shè)備對產(chǎn)品氫氣所需的純度和雜質(zhì)含量，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選用合適的氫氣純化系統(tǒng)。據(jù)調(diào)查，曾在一些工廠多次發(fā)生此類事故。目前一些科研單位正研制儲(chǔ)氫性能優(yōu)良的儲(chǔ)氫材料和裝置，但由于儲(chǔ)氫能力尚不理想，還不能滿足實(shí)際應(yīng)用的要求，但是這種儲(chǔ)氫方法將是未來氫能應(yīng)用中具有巨大競爭力的儲(chǔ)氫方法。第2款至第5款都是氫氣壓縮機(jī)的安全保護(hù)措施。據(jù)調(diào)查了解，氫氣站內(nèi)設(shè)有多臺(tái)氫氣壓縮機(jī)時(shí)，許多單位都是采用從同一氫氣管道吸氣，所以本條作了“數(shù)臺(tái)氫氣壓縮機(jī)可并聯(lián)從同一氫氣管道吸氣”的規(guī)定。4．0．6 甲醇制氫系統(tǒng)，通常應(yīng)設(shè)有下列裝置：1 原料甲醇及脫鹽水的儲(chǔ)存、輸送裝置。如通過在變壓吸附前設(shè)變溫吸附預(yù)處理裝置可脫除高碳烴類的雜質(zhì)；增加脫硫工序可脫除原料氣中的硫化物等。氫氣的純度決定系統(tǒng)設(shè)置，一般氫氣純度要求可通過變壓吸附分離直接得到滿足，對雜質(zhì)含量有特殊要求者還應(yīng)增設(shè)產(chǎn)品氫純化系統(tǒng)。3 若氧氣不回收直接排入大氣時(shí)，對常壓型水電解制氫系統(tǒng)需設(shè)置氧氣調(diào)節(jié)水封；利用水封高度，保持氫側(cè)、氧側(cè)的壓力平衡；壓力型水電解制氫系統(tǒng)可設(shè)氧氣排空水封，以便壓力調(diào)節(jié)裝置的正常運(yùn)行，保持氫側(cè)、氧側(cè)壓力平衡。為此本條規(guī)定，可根據(jù)工廠的具體情況，采用不同方式回收利用。為確保水電解槽的正常運(yùn)行，本款規(guī)定：“水電解槽入口應(yīng)設(shè)堿液過濾器”。為此，本款規(guī)定：每套水電解制氫裝置的氫氣、氧氣出氣管與氫氣、氧氣總管之間，應(yīng)設(shè)置放空管、切斷閥和取樣分析閥。但石棉布必須浸泡在電解液中，呈現(xiàn)濕潤狀態(tài)方能起到分隔氫氣、氧氣的作用。目前水電解制氫系統(tǒng)氫產(chǎn)量最大為350Nm3／h，但制氣能力可達(dá)500Nm3／h。這些供氫站的占地面積均未超過500m2 。2 氫氣生產(chǎn)過程中，有氫氣泄漏的可能，為確保安全生產(chǎn)，氫氣站不得同明火或散發(fā)火花的生產(chǎn)車間、場所布置在同一建筑物內(nèi)，如：熱處理車間、焊接車間、鍛壓車間、汽車庫、鍋爐房等。為此，制定本條規(guī)定。對運(yùn)行中的各類制氫方法的氫氣站的調(diào)查了解，基本上為獨(dú)立建筑；另對電力部門作為發(fā)電機(jī)氫冷用氫，裝設(shè)的水電解槽的小型氫氧站的調(diào)查，也都采用獨(dú)立建筑，因此，本條的規(guī)定是必要的，也是基本符合實(shí)際情況的。(6)本規(guī)范附錄A是根據(jù)前面的敘述和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定，對氫氣站爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分作了規(guī)定，并附圖說明。(2)規(guī)范規(guī)定，“1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境；”并在注中明確：“正常運(yùn)行是指正常的開車、運(yùn)轉(zhuǎn)、停車，易燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸，密閉容器蓋的開閉，安全閥、排放閥以及所有工廠設(shè)備都在其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)工作的狀態(tài)。(3)氫氣比空氣輕，呈上升趨勢。2 本條所指的供氫站是不含氫氣發(fā)生設(shè)備，以氫氣鋼瓶或氫氣長管鋼瓶拖車或管道輸送供應(yīng)氫氣的建筑物、構(gòu)筑物的統(tǒng)稱。1 近年來，國內(nèi)工業(yè)氫氣制取方法主要有：水電解制氫、含氫氣體為原料的變壓吸附法提純氫氣、甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫以及各種副產(chǎn)氫氣的回收利用等。2 本規(guī)范中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行的寫法為“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。 附錄C 廠區(qū)架空氫氣管道與建筑物、構(gòu)筑物之間的最小凈距 A．O．3 氫氣站內(nèi)的室外制氫設(shè)備、氫氣罐爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分，應(yīng)符合下列規(guī)定(圖A．0．3)： 6 回填土前，應(yīng)從溝底起直至管頂以上300mm范圍內(nèi)，用松散的土填平夯實(shí)或用砂填滿再回填土。 2 應(yīng)根據(jù)埋設(shè)地帶的土壤腐蝕性等級(jí)，采取相應(yīng)的防腐蝕措施；與其他管道共架敷設(shè)時(shí)，應(yīng)符合本規(guī)范附錄B的要求；2 嚴(yán)禁穿過生活間、辦公室，并不得穿過不使用氫氣的房間；3 車間人口處應(yīng)設(shè)切斷閥，并宜設(shè)流量記錄累計(jì)儀表；4 車間內(nèi)管道末端宜設(shè)放空管；5 接至用氫設(shè)備的支管，應(yīng)設(shè)切斷閥，有明火的用氫設(shè)備還應(yīng)設(shè)阻火器。螺紋連接處，應(yīng)采用聚四氟乙烯薄膜作為填料。 1 氫氣管道的閥門，宜采用球閥、截止閥；2 閥門的材料，應(yīng)符合表12．0．3的規(guī)定。 11 采暖通風(fēng) 10．0．3 氫氣站的冷卻水排水，應(yīng)設(shè)水流觀察裝置或排水漏斗。接地端子與接地線之間，可采用螺栓緊固連接；對有振動(dòng)、位移的設(shè)備和管道，其連接處應(yīng)加撓性連接線過渡。不同用途接地共用一個(gè)總的接地裝置時(shí)，其接地電阻應(yīng)符合其中最小值。 9 防雷及接地 4 直流線路應(yīng)采用銅導(dǎo)體，宜敷設(shè)在較低處或地溝內(nèi)。三相整流變壓器繞組的一側(cè)，應(yīng)按三角形(△)接線；3 整流裝置對電網(wǎng)的諧波干擾，應(yīng)按國家限制諧波的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5 根據(jù)需要設(shè)制氫過程分段氣體濃度分析儀。 8．0．5 在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)的電纜及導(dǎo)線敷設(shè)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50217的規(guī)定。氫氣壓縮機(jī)間、氫氣純化間屋架下弦的高度，應(yīng)滿足設(shè)備安裝和維修的要求。 有爆炸危險(xiǎn)房間與無爆炸危險(xiǎn)房間之間，當(dāng)必須穿過管線時(shí)，應(yīng)采用不燃燒體材料填塞空隙。 1 泄壓設(shè)施宜采用非燃燒體輕質(zhì)屋蓋作為泄壓面積，易于泄壓的門、窗、輕質(zhì)墻體也可作為泄壓面積；2 泄壓面積的計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ 16的要求；3 泄壓設(shè)施的設(shè)置應(yīng)避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險(xiǎn)的部位；4 氫氣壓縮機(jī)間宜采用半敞開或敞開式的建筑物。 7．0．1 氫氣站、供氫站的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)，并宜為單層建筑。 6. 0．9 在同一房間內(nèi)，可設(shè)置制氫裝置、氫氣純化裝置或各種型號(hào)的氫氣壓縮機(jī)。 6．0．6 制氫間、氫氣純化間、氫氣壓縮機(jī)間的電氣控制盤、儀表控制盤的布置，應(yīng)符合下列規(guī)定：在裝置內(nèi)部，根據(jù)氫氣生產(chǎn)工藝需要將其分隔為設(shè)備區(qū)、建筑物區(qū)等。每組鋼瓶的數(shù)量，應(yīng)按用戶最大小時(shí)耗量和供氣時(shí)間確定。 5．0．8 氫氣壓縮機(jī)的選型、臺(tái)數(shù)，應(yīng)根據(jù)進(jìn)氣壓力、排氣壓力、氫氣純度和用戶最大小時(shí)氫氣耗量或用戶使用特性等確定。 1 產(chǎn)品氫氣的耗量和用氫特點(diǎn)；2 產(chǎn)品氫氣的純度、雜質(zhì)含量和壓力；3 氫氣回收率；4 甲醇的儲(chǔ)存、輸送應(yīng)符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；5 現(xiàn)場工作條件。 2 原料水制取裝置、儲(chǔ)水箱及其水泵的材質(zhì)，應(yīng)采用不污染原料水水質(zhì)和耐腐蝕的材料制作。 1 各類用氫設(shè)備的晝夜平均小時(shí)耗量或班平均小時(shí)耗量；2 連續(xù)用氫設(shè)備的最大小時(shí)耗量與其余用氫設(shè)備的晝夜平均小時(shí)耗量或班平均小時(shí)耗量之和；3 外銷氫氣的氫氣站，應(yīng)根據(jù)外供氫氣量或市場需求狀況和商業(yè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模確定。 1 應(yīng)設(shè)有超壓泄放用安全閥；2 應(yīng)設(shè)有氫氣回流閥，氫氣回流至氫氣壓縮機(jī)前管路或氫氣緩沖罐；3 應(yīng)設(shè)有分組切斷閥、壓力顯示儀表；4 應(yīng)設(shè)有吹掃放空閥，放空管應(yīng)接至室外安全處；5 應(yīng)設(shè)有氣瓶內(nèi)余氣及含氧量測試儀表。 4．0．8 氫氣壓縮機(jī)安全保護(hù)裝置的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定： 4．0．3 水電解制氫系統(tǒng)制取的氧氣，可根據(jù)需要進(jìn)行回收或直接排入大氣，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 氫氣站的規(guī)模；2 當(dāng)?shù)貧湓礌顩r，制氫用原料及電力的供應(yīng)狀況；3 用戶對氫氣純度及其雜質(zhì)含量、壓力的要求；4 用戶使用氫氣的特性，如負(fù)荷變化情況、連續(xù)性要求等；5 制氫系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)、特性。 1 站房面積不得超過1000m2；2 毗連的墻應(yīng)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(yè)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(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。 1 宜布置在工廠常年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，并應(yīng)遠(yuǎn)離有明火或散發(fā)火花的地點(diǎn)；2 宜布置為獨(dú)立建筑物、構(gòu)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(qū)，宜設(shè)置不燃燒體的實(shí)體圍墻，；5 宜留有擴(kuò)建的余地。 2．0．19 空瓶 empty cylinder無內(nèi)壓或留有殘余壓力的氣體鋼瓶。氫氣站、供氫站內(nèi)有爆炸危險(xiǎn)房間或區(qū)域的爆炸危險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)劃分為1區(qū)或2區(qū)，并應(yīng)符合本規(guī)范附錄A的規(guī)定。本規(guī)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(shè)計(jì)院參編單位：西南化工研究設(shè)計(jì)院 武漢鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院 西南電力設(shè)計(jì)院主要起草人：陳霖新 章光護(hù) 姚震生 郜豫川 李承蓉 袁柏燕 孟培勤 吳炳成 牛光宏 孫美君目錄列表1 總 則2 術(shù) 語3 總平面布置4 工藝系統(tǒng)5 設(shè)備選擇6 工藝布置7 建筑結(jié)構(gòu)8 電氣及儀表控制9 防雷及接地10 給水排水及消防11 采暖通風(fēng)12 氫氣管道附錄A 氫氣站爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分附錄B 廠區(qū)、氫氣站及車間架空氫氣管道與其他架空管線之間的最小凈距附錄C 廠區(qū)架空氫氣管道與建筑物、構(gòu)筑物之間的最小凈距附錄D 廠區(qū)直接埋地氫氣管道與其他埋地管線之間的最小凈距附錄E 廠區(qū)直接埋地氫氣管道與建筑物、構(gòu)筑物之間最小凈距本規(guī)范用詞說明條文說明1 總 則3 總平面布置4 工藝系統(tǒng)5 設(shè)備選擇6 工藝布置7 建筑結(jié)構(gòu)8 電氣及儀表控制9 防雷及接地10 給水排水及消防11 采暖通風(fēng)12 氫氣管道中華人民共和國建設(shè)部二○○五年四月十五日氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范GB 501772005中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范Design code for hydrogen stationGB 501772005前言本規(guī)范是根據(jù)建設(shè)部建標(biāo)[2002]85號(hào)文的要求，具體由中國電子工程設(shè)計(jì)院會(huì)同有關(guān)單位共同對《氫氧站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 5017793修訂編制而成。 附錄A 氫氣站爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分 2．0．3 氫氣罐 hydrogen gas receiver用于儲(chǔ)存氫氣的定壓變?nèi)莘e(濕式儲(chǔ)氣柜)及變壓定容積的容器的統(tǒng)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(shè)備組合的統(tǒng)稱。 2．0．11 甲醇蒸氣轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化工藝，在一定溫度下將甲醇裂解轉(zhuǎn)化制取氫氣的生產(chǎn)設(shè)備組合的統(tǒng)稱。 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。 3．0．4 氫氣罐或罐區(qū)之間的防火間距，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 當(dāng)回收電解氧氣時(shí)，必須設(shè)置氧中氫自動(dòng)分析儀和手工分析裝置，并設(shè)有氧中氫超濃度報(bào)警裝置；2 電解氧氣回收或直接排入大氣時(shí)，均應(yīng)采取措施保持氧氣與氫氣壓力的平衡。 4．0．6 甲醇轉(zhuǎn)化制氫系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)有下列裝置： 1 壓縮機(jī)出口與第1個(gè)切斷閥之間應(yīng)設(shè)安全閥；2 壓縮機(jī)進(jìn)、出口應(yīng)設(shè)高低壓報(bào)警和超限停機(jī)裝置；3 潤滑油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)油壓過低或油溫過高的報(bào)警裝置；4 壓縮機(jī)的冷卻水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)溫度或壓力報(bào)警和停機(jī)裝置；5 壓縮機(jī)進(jìn)、出口管路應(yīng)設(shè)有置換吹掃口。 4．0．11 各類制氫系統(tǒng)中，設(shè)備及其管道內(nèi)的冷凝水，均應(yīng)經(jīng)各自的專用疏水裝置或排水水封排至室外。氫氣壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)不宜少于2臺(tái)。 5．0．11 氫氣灌裝用充灌臺(tái)應(yīng)設(shè)兩組或兩組以上，一組灌裝、一組倒換鋼瓶。 6．0．4 當(dāng)同一建筑物內(nèi)，布置有不同火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的房間時(shí)，其間的隔墻應(yīng)為防火墻。 1 宜布置在相鄰的控制室內(nèi)；2 控制室應(yīng)以防火墻與上述房間隔開。 6．0．12 。 6．0．15 氫氣壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間聯(lián)軸器或皮帶傳動(dòng)部位，應(yīng)采取安全防護(hù)措施。 7．0．10 有爆炸危險(xiǎn)房間的上部空間，應(yīng)通風(fēng)良好。氫氣灌瓶間、氫氣匯流排間屋架下弦的高度。 8．0．3 有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的電氣設(shè)施選型，不應(yīng)低于氫氣爆炸混合物的級(jí)別、組別(ⅡCT1)。敷設(shè)導(dǎo)線或電纜用的保護(hù)鋼管，必須在下列各處做隔離密封：當(dāng)必須采用裸母線時(shí)，應(yīng)有防止產(chǎn)生火花的措施； 根據(jù)氫氣生產(chǎn)工藝要求，尚需設(shè)置壓力調(diào)節(jié)裝置。 9．0．1 氫氣站、供氫站的防雷，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 5005《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50058的要求設(shè)置防雷、接地設(shè)施。 9．0．6 有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)可能產(chǎn)生靜電危險(xiǎn)的物體應(yīng)采取防靜電措施。 11．0．1 氫氣站、供氫站嚴(yán)禁使用明火取暖。 11．0．4 氫氣灌瓶間、氫氣匯流排間和空瓶、實(shí)瓶間內(nèi)的散熱器，應(yīng)采取隔熱措施。 12 氫氣管道 12．0．9 氫氣放空管，應(yīng)設(shè)阻火器。 3 與建筑物、構(gòu)筑物、道路及其他埋地敷設(shè)管線之間的最小凈距，宜按本規(guī)范附錄D、附錄E的規(guī)定執(zhí)行； 附錄A 氫氣站爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范GB 501772005各種制氫方法因工作原理、工藝流程、單體設(shè)備的不同，各具特色和不同的優(yōu)勢，各地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況和具體條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后合理選擇氫氣制取方法。本條所指的氫氣，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)氫》、《純氫、高純氫和超純氫》中規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及要求。(4)當(dāng)氫氣與空氣或氧氣混合時(shí)，形成一種混合比范圍很寬的易燃易爆混合物?！睔錃庹緝?nèi)有爆炸危險(xiǎn)的房間內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備在開車、停車時(shí)，均有可能出現(xiàn)爆炸性混合氣