国家电子工业部氢氧站设计规范DOC 18页.docx
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国家电子工业部氢氧站设计规范DOC18页
国家电子工业部氢氧站设计规范(DOC18页)
氢氧站设计规范
GB50177-93
主编部门:
中华人民共和国电子工业部
批准部门:
中华人民共和国建设部
施行日期:
1993年12月1日
关于发布国家标准《氢氧站设计规范》的通知
建标[1993]421号
根据国家计委计综[1987]2390号文和建设部建标[1991]727号文的要求,由电子工业部会同有关部门共同编制的《氢氧站设计规范》,已经有关部门会审。
现批准《氢氧站设计规范》GB50177-93为强制性国家标准,自一九九三年十二月一日起施行。
本规范由电子工业部负责管理,其具体解释等工作由电子工业部第十设计研究院负责。
出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部
一九九三年六月十五日
编制说明
本规范是根据国家计委计综[1987]2390号文和建设部建标[1991]727号文的要求,由电子工业部负责主编,具体由电子工业部第十设计研究院,会同北京钢铁设计研究总院、武汉钢铁设计研究院、北京有色冶金设计研究总院、西南电力设计院、秦皇岛玻璃工业设计院等单位共同编制而成。
在编制过程中,编制组进行了比较广泛深入的调查研究和必要的实验,总结了国内实践经验,查阅了大量国内外资料,广泛征求国内的意见,最后由我部召开审查会议,会同有关部门共同审查定稿。
本规范共分十一章和六个附录,主要内容有:
总则,站区布置,工艺系统,设备选择,工艺布置,建筑结构,电气及热工控制,防雷及接地,给水排水及消防,采暖通风,管道。
在执行本规范中,请各单位注意总结经验,如发现需要修改和补充之处,请将意见及有关资料寄电子工业部第十设计研究院《氢氧站设计规范》管理组(北京万寿路27号,邮政编码100840),以便今后修订时参考。
电子工业部
1993年5月
第一章总则
第1.0.1条为使氢氧站、供氢站的设计,正确贯彻国家基本建设的方针政策,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,制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于下列新建、改建、扩建的氢氧站设计:
一、水电解制氢的氢氧站;
二、供氢站;
三、厂区和车间的氢气管道。
第1.0.3条氢氧站、供氢站的生产火灾危险性类别,应为“甲”类。
氢氧站、供氢站内有爆炸危险房间,按照现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定,应定为1区爆炸危险环境。
第1.0.4条氢氧站内有关氧气部分的设计,应符合现行国家标准《氧气站设计规范》的规定。
氢氧站、供氢站和氢气管道的设计,除执行本规范外,尚应符合现行有关国家标准和规范的规定。
第二章站区布置
第2.0.1条氢氧站,供氢站、氢气罐的布置,应按下列要求经综合比较确定:
一、宜布置在工厂常年最小风向频率的下风侧,并应远离有明火或散发火花的地点;
二、宜布置为独立建(构)筑物;
三、不宜布置在人员密集地区和主要交通要道处;
四、氢氧站、供氢站、氢气罐区,宜设置非燃烧体的围墙,其高度不应小于2m;
五、宜留有扩建的余地。
第2.0.2条氢氧站、供氢站、氢气罐与建筑物、构筑物的防火间距,不应小于表2.0.2的规定。
表2.0.2 氢氧站、供氢站、氢气罐与建筑物、构筑物的防火间距(m)
建筑物、构筑物
氢氧站
或
供氢站
氢气罐总容积()
≤1000
1001~10000
10001~50000
>50000
其它建筑物耐火等级
一、二级、三级、四级
12
14
16
12
15
20
20
20
25
20
25
30
25
30
35
民用建筑
25
25
30
35
40
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
明火或散发火花的地点
30
25
30
35
40
架空电力线
≥1.5倍电杆高度
注:
①防火间距应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固定容积的氢气罐,总容积按其水容量()和工作压力(绝对压力9.8x104Pa)的乘积计算。
③总容积不超过20的氢气罐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3m。
⑤氢气罐与氧气罐之间的防火间距,不应小于相邻较大罐直径。
第2.0.3条氢氧站、供氢站、氢气罐与铁路、道路的防火间距,不应小于表2.0.3的规定。
表2.0.3 氢氧站、供氢站、氢气罐与铁路、道路的防火间距(m)
铁路、道路
氢氧站、供氢站
氢气罐
第三章工艺系统
第3.0.1条水电解制氢系统的选择,应根据下列因素经技术经济比较后确定:
一、用户对氢气压力、纯度的要求;
二、用户使用氢气的特点;
三、水电解制氢装置的技术参数。
第3.0.2条水电解制氢装置,应设压力调节装置,水电解槽出口氢气与氧气之间的压差,宜小于0.5kPa。
第3.0.3条每套水电解制氢装置的氢气、氧气排出口与总管之间,必须设置放空管、切断阀和取样分析阀。
第3.0.4条水电解制氢系统生产的氧气,可根据工厂具体情况,采用不同方式回收利用。
若直接排入大气时,应采取措施保持氧气与氢气压力的平衡。
第3.0.5条氢氧站内,应设离子交换装置或蒸馏水装置制取原料水。
当工厂其它车间能供应符合水质要求的原料水时,宜采用管道送入氢氧站。
第3.0.6条氢氧站原料水系统,应按水电解制氢装置的工作压力,分别设置原料水泵、高位水箱、平衡水箱,连续或间断地对水电解槽补水。
当设置平衡水箱时,应设气体平衡管和放空管,并分别装设切断阀;在进水管上还应装设逆止阀。
第3.0.7条氢氧站内,应设置碱液回收和配制系统。
水电解槽的碱液管道上,应设置碱液过滤器。
水电解槽的碱液灌注和回收,可共用一根管道。
每台水电解槽的碱液循环管与碱液总管之间,应设置切断阀。
第3.0.8条水电解制氢系统中,氢气和氧气设备及其管道内的冷凝水,应经各自的排水水封排至室外。
水封上的气体放空管,应分别接至室外。
第3.0.9条氢气净化系统,应按原料氢气和产品氢气的压力、纯度、杂质含量以及纯化用材料的品种、活化和再生方法等确定。
第3.0.10条氢气压缩机应设在氢气罐之后。
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。
中、低压氢气压缩机后,宜设缓冲罐或储气罐。
中、低压氢气压缩机的进气管与排气管之间,应设旁通。
第3.0.11条氢气罐的最高点,应设放空管。
湿式氢气罐宜设进气、出气水封,并设置超量放空管。
第3.0.12条水电解制氢系统置换用放空管上,应设取样分析阀。
第3.0.13条氢气灌瓶用灌充器,应设置切断阀、回流阀、放空阀、安全阀和压力表。
安全阀放空管应接至室外。
第3.0.14条当用户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。
第3.0.15条供氢站的供氢系统,应按用氢设备的耗气量氢气纯度和压力确定。
当氢气耗量不均衡时,宜设氢气罐。
第3.0.16条氢氧站内宜设压力不大于0.3MPa的蒸汽系统。
第3.0.17条氢氧站、供氢站应设有含氧量小于3%的氮气或二氧化碳置换吹扫设施。
第四章设备选择
第4.0.1条氢氧站设计容量,宜按氢气昼夜平均小时耗量或班平均小时耗量确定。
第4.0.2条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:
一、选用电耗小、电解小室电压低、价格低廉的水电解制氢装置;
二、新建氢氧站设置2台及以上水电解制氢装置时,其型号宜相同;
三、水电解制氢装置宜设备用。
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。
第4.0.3条氢氧站内制取原料水的离子交换装置或蒸馏水装置的容量,不宜小于4h原料水消耗量。
储水箱的容积,不宜小于8h原料水消耗量。
高位水箱或平衡水箱的有效容积,不宜小于4h原料水消耗量。
第4.0.4条储水箱、高位水箱或平衡水箱的箱体,应采用不污染原料水质和耐腐蚀的材料制作。
第4.0.5条原料水泵的选择,应符合下列规定:
一、原料水泵的流量,可按15min内注满高位水箱或平衡水箱确定;
二、原料水泵的扬程,不应小于下列各项之和:
1、高位水箱或平衡水箱的工作压力;
2、水箱最高水位与水泵的位差;
3、原料水管道系统的压力降。
第4.0.6条碱液收集箱容积,应大于每套水电解制氢装置及碱液管道的全部体积之和。
碱液收集箱可兼作配碱箱。
第4.0.7条碱液泵的选择,应符合下列规定:
一、碱液泵的流量,可按每套水电解制氢装置所需碱液量和灌注时间确定;
二、碱液泵的扬程,不应小于水电解制氢装置与碱液泵的位差及碱液管道的压力降之和。
第4.0.8条氢气罐的形式应根据所储存的氢气压力确定。
当压力小于6kPa时,宜选用湿式氢气罐。
氢气罐容积,应按水电解制氢装置产气能力、用户耗气量的不平衡性和储气量确定。
第4.0.9条氢气净化设备的选型,应满足下列要求:
一、原料气的来源、组成、压力和杂质含量(包括水分含量);
二、净化后氢气纯度和杂质含量;
三、用户最大小时氢气耗量。
第4.0.10条氢气净化设备可不设备用。
但要求不能中断供气者,氢气净化设备不宜少于两套。
第4.0.11条中、低压氢气压缩机的型号和排气量,应按进气压力、排气压力、气体纯度和用户最大小时耗量确定,其台数不应少于两台,其中一台为备用。
第4.0.12条高压氢气压缩机的型号和排气量,应按灌充气体纯度和灌瓶数量确定。
灌瓶用高压氢气压缩机,可不设备用。
第4.0.13条当净化后氢气灌瓶时,应采用膜式压缩机,并应设置钢瓶抽真空设备和钢瓶加热装置。
第4.0.14条氢气汇流排应设两组,一组供气,一组倒换钢瓶。
每组钢瓶的数量,应按用户最大小时耗量和供气时间确定。
第4.0.15条氢氧站、供氢站内具有下列情况之一时,宜设起吊设施:
一、单台水电解槽的氢气产量等于或大于40/h;
二、气体分离器(筒)布置在水电解槽的上部;
三、氢气的灌充和储运采用集装瓶组。
起吊设施的起吊重量,应按吊装件的最大荷重确定。
第五章工艺布置
第5.0.1条有爆炸危险房间不应与无爆炸危险房间直接相通。
必须相通时,应以走廊相连或设置双门斗。
第5.0.2条电解间、氢气净化间的电气控制盘、热工控制盘,宜布置在相邻的控制室内。
第5.0.3条当氢氧站内同时灌充氢气和氧气时,应分别设置氢气灌瓶间、实瓶间、空瓶间及氧气灌瓶间、实瓶间、空瓶间。
灌瓶间可通过门洞与空瓶间和实瓶间相通,并均应设独立的出入口。
第5.0.4条当氢气实瓶数量不超过60瓶时,实瓶、空瓶和氢气灌充器或氢气汇流排,可布置在同一房间内,但实瓶、空瓶必须分开存放。
第5.0.5条在同一房间,可设置各种不同型号的氢气压缩机,但不得将氧气压缩机与氢气压缩机设置在同一房间内。
第5.0.6条电解间内的主要通道、设备之间及设备与墙之间的净距,不宜小于表5.0.6的
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