连铸坯氢氧火焰切割技术规范Word文件下载.docx

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本标准由冶金机电标准化技术委员会归口。

本标准的附录A、B、E为规范性附录。

本标准的附录C、D、F、G、H、I为资料性附录。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

本标准为首次发布。

1范围

本规范规定了氢氧火焰切割技术应用于连铸坯火焰切割的设计、设备制造、安装、使用、维护等相关要求。

本规范适用于以氢氧气为燃气介质的连铸坯的手动、半自动及自动火焰切割。

所切割的连铸坯须满足火焰切割条件，如碳钢及低合金钢等可直接采用氢氧火焰切割，特殊合金钢的火焰切割须加装喷粉装置。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB150.1-.4固定式压力容器

GB2894安全标志及其使用导则

GB/T8162结构用无缝钢管

GB8978污水综合排放标准

GB9448焊接与切割安全

GB13495消防安全标志

GB15630消防安全标志设置要求

GB50029压缩空气站设计规范

GB50030氧气站设计规范

GB50052供配电系统设计规范

GB50316工业金属管道设计规范

GB/T8162无缝钢管

JB8795水电解氢氧发生器

JB/T5000.2重型机械通用技术条件第2部分：

火焰切割件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

水电解氢氧气（氢氧气）WaterElectrolysisHydrogenandOxygenGas（HydrogenandOxygenGas）

氢氧气为水电解氢氧发生装置制取，含有饱和水蒸气的氢气、氧气混合气，氢气与氧气按2:

1的混合气体。

3.2

水电解氢氧发生器ElectrolyzingWaterOxy-hydrogenGenerator

以水电解法制取氢氧气，并含储存、净化等操作单元装置组成的工艺系统的统称。

3.3

水电解氢氧发生站ElectrolyzingWaterOxy-hydrogenGeneratingStation

以水电解制取氢氧气所需的工艺设施及其必要的辅助设施的建筑物、构筑物的统称。

3.4

水电解槽（电解槽）WaterElectrolyzer（Electrolyzer）

水电解氢氧发生器进行电解反应制取氢氧气的主体部件。

3.5

电解用水（原料水）ElectrolyzingWater（Rawwater）

用于配置电解液的溶剂，水质要求见附录。

3.6

电解液（碱液）Electrolyte（Lye）

20%～30%的氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）溶液。

3.7

明火地点FirePlace

室内外有外露火焰或赤热表面的固定地点。

3.8

散发火花地点SparkDistributionLocation

有飞火的烟囱或室外的砂轮、电焊、气焊（割）等固定地点。

3.9

安全水封SafeWaterSeal

氢氧气输出的湿式防回火安全装置。

3.10

汇流安全柜FlowConcentrationHolder

具有防回火功能的氢氧气体汇集输出装置。

3.11

连铸坯Billet

炼钢炉炼成的钢水经过连铸机铸造后得到的产品。

从外形上主要分为方坯、矩形坯、板坯、圆坯、异型坯。

4设计要求

4.1设计总则

4.1.1以氢氧气为燃气介质的连铸坯火焰切割系统应安全、可靠。

4.1.2切割系统包含：

氢氧气制备装置，电解用水制备装置，氧气供给装置，安全装置，能源介质控制装置，切割装置及管路等。

4.1.3氢氧火焰用于金属火焰切割的预热过程、切割过程应同时具有满足连铸坯切割条件的高压氧气。

4.1.4氢氧气最高工作压力必须小于0.1MPa，且随产随用，不得储存。

4.1.5氢氧气最高工作压力大于等于0.1MPa，则以氢氧气为燃气介质的火焰切割系统应满足国家有关压力容器设计制造及安全使用的有关规定要求。

4.1.6氢氧气由水电解氢氧发生器制取，并经安全装置，由管道输出至能源介质控制装置或切割装置。

4.2水电解氢氧发生站的设计

4.2.1氢氧发生站的设置

4.2.1.1宜设置为独立建（构）筑物或车间内独立建（构）筑物。

4.2.1.2应有良好的自然通风。

4.2.1.3宜留有扩建的余地。

4.2.1.4连铸氢氧发生站可布置于连铸厂房内，距离连铸外侧辊道3m以上，并尽量靠近火焰切割装置。

4.2.1.5连铸氢氧发生站附近存在热源时，应有良好的隔离措施。

4.2.1.6氢氧燃气管路从站内氢氧制备装置至切割小车部分的长度不宜大于100m。

4.2.2氢氧发生站的建筑结构

4.2.2.1氢氧发生站房宜为砖砌结构或砖混结构，亦可采用轻型阻燃隔热材料搭建的简易结构。

4.2.2.2站房宜设置非燃烧体围墙，其高度不应小于1.5m，1.5m以上宜设置百叶窗或开放式栅栏。

4.2.2.3氢氧发生站屋架下弦的高度不得低于3.2m，同时应满足设备安装、维修和通风的要求，严禁安装装饰吊顶。

4.2.2.4氢氧发生站房的安全出入口，不宜少于两个，其中至少一个宜直通发生站外。

面积不超过50m2的房间，可只设一个直通发生站外的出入口。

4.2.2.5氢氧发生站门窗均应向外开启。

4.2.2.6氢氧发生站如为单层且屋顶不承重的，其屋顶可以采用轻型材料，必要时开设孔径不小于2m×

2m的方形设备吊装孔，并带盖板。

4.2.2.7氢氧发生站室内地面要求为干燥、平整的硬质地面，无需预埋地脚螺栓，要求室内地坪承载能力不小于1.5t/m2。

4.2.2.8氢氧发生站内预置电缆沟（截面300mm×

300mm）或敷设电缆桥架，电缆沟上加盖板。

4.2.2.9氢氧发生站应设置排水管道。

4.3供配电系统及电气控制

4.3.1氢氧发生站的供电，按照GB50052规定的负荷分级，宜为三级负荷，可采用一路供电。

4.3.2氢氧发生站的用电总负荷按电解电源额定功率之和的1.2倍设计。

4.3.3氢氧发生站的室内照明，宜采用节能高效光源。

灯具宜装在低于屋顶0.3m处，并不得装在氢氧发生器和安全水封的正上方。

氢氧发生站内宜设置应急照明。

4.3.4氢氧发生站应设置配电柜，向每台水电解氢氧发生器单独供电，并应设置紧急断电开关，断电开关应便于操作。

4.3.5氢氧发生器、配电柜均应可靠接地。

4.3.6连铸切割氢氧发生站内无防爆设计要求。

4.4给水排水

4.4.1氢氧发生站的电解用水，可采用一路供水。

供水压力宜为0.15MPa～0.20MPa。

4.4.2氢氧发生站如需冷却水系统，应符合下列规定：

a）冷却水系统宜采用循环水；

b）冷却水供水压力宜低压供水。

水质及排水温度应符合GB50029的规定；

c）应设断水保护装置。

4.5采暖通风

4.5.1氢氧发生站室内温度不应低于0℃。

4.5.2氢氧发生站严禁使用明火取暖。

严禁明火烘烤安全水封和输送管道。

4.5.3在计算采暖、通风热量时，应考虑水电解氢氧发生器散发的热量。

4.5.4氢氧发生站、汇流安全柜靠近热源时，应采取隔热措施。

氢氧发生站室内温度不得高于45℃。

4.5.5氢氧发生站室内要求强制通风，换气次数每小时不得少于3次，通风口中心距室内地面不得低于2.5m。

4.6氢氧气管道

4.6.1氢氧气管道应采用无缝钢管，内径Φ12mm～Φ25mm。

4.6.2氢氧气管道阀门应采用不锈钢球阀、截止阀。

4.6.3氢氧气管道的连接，宜采用焊接。

但与设备、阀门的连接，应采用螺纹连接。

螺纹连接处，应采用聚四氟乙烯薄膜作为填料。

4.6.4氢氧气管道穿过墙壁或楼板时，应敷设在套管内，套管内的管段不应有焊缝。

4.6.5与其它管道共架敷设或分层布置时氢氧气管道应布置在外侧并在上层。

4.6.6输送氢氧气的管道，应有不小于3%的坡度，在管道最低点处应设排水装置。

4.6.7氢氧发生站内的氢氧气管道敷设时，宜沿墙、柱架空敷设，其高度不应妨碍交通并便于检修，与其它管道共架敷设时，应符合附录A的要求。

4.6.8车间内的氢氧气管道架空或明沟敷设时，应符合下列规定：

a）应敷设在非燃烧体的支架上；

b）在寒冷地区，管道应采取防冻措施；

c）与其它架空管线之间的最小净距，宜按附录A的规定执行。

4.6.9氢氧气管道设计对施工及验收的要求，应符合下列规定：

a）接触氢氧气的表面，应彻底去除毛刺、焊渣、铁锈和污垢等；

b）碳钢管的焊接，宜采用氩弧焊打底，不锈钢管应采用氩弧焊；

c）管道、阀门、管件等在安装过程中及安装后，应采取严格措施防止焊渣、铁锈及可燃物等进入或遗留在管内；

d）管道的试验介质和试验压力，应符合附录B的要求；

e）气密性试验合格后，应用不含油的空气或氮气，以不小于20m/s的流速进行吹扫，直至出口无铁锈、尘土及其它污物；

f）管道动火检修时，应用不含油的空气或氮气，以不小于20m/s的流速吹扫5分钟后方可进行。

4.7供水管道

4.7.1向氢氧发生站供水的管道应采用镀锌管，主管道不小于DN20，支管道不小于DN15。

4.7.2供水管道阀门应采用铜质或不锈钢球阀、截止阀。

4.7.3电解用电解水的管材、阀门，宜采用不污染电解水质的材料。

4.7.4供水管道之间的连接以及与设备、阀门的连接，应采用螺纹连接。

4.7.5管道穿过墙壁或楼板时，应敷设在套管内，套管内的管段不应有螺纹连接处。

4.7.6氢氧发生站内的供水管道敷设时，宜沿墙、柱架空敷设，其高度不应妨碍交通并便于检修，与其它管道共架敷设时，应符合附录A的要求。

4.7.7车间内的供水管道架空或明沟敷设时，应符合下列规定：

c）与其它架空管线之间的最小净距，宜按附录A的规定执行；

4.7.8氢氧发生站供水管道设计对施工及验收的要求，应符合下列规定：

a）接触生产用水的管道、阀门、管件，应彻底去除毛刺、铁锈和污垢等；

b）管道的试验介质和试验压力，应符合附录B的要求；

c）气密性试验合格后，必须用不含油的空气或氮气，以不小于20m/s的流速进行吹扫，直至出口无铁锈、无尘土及其它污物为合格。

4.8氧气及压缩空气管道

氧气及压缩空气管道设计应符合GB50029、GB50030、GB50316的规定。

5切割设备制造及安装要求

5.1连铸坯氢氧火焰切割系统的相关设备及其选型

5.1.1以氢氧气为燃气介质的连铸火焰切割系统一般应具备如下工艺设备：

成组的水电解氢氧发生器及其动力配电控制系统、电解水供应系统、氢氧气体输出安全保障装置、制氧站供给的管道高压氧（氧气汇流排）、气液压系统、相关能源介质控制装置、自动火焰切割车、切割割炬及割嘴、自动控制系统。

5.