氢气站设计国家规范.docx
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氢气站设计国家规范
氢气站设计规范
1总则
1.0.1为在氢气站、供氢站的设计中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。
1.0.2本规范适用于新建、改建、扩建的氢气站、供氢站及厂区和车间的氢气管道设计。
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区域的爆炸危险等级应划分为1区或2区，并应符合本规范附录A的规定。
1.0.4氢气站、供氢站和氢气管道的设计，除执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语
2.0.1氢气站hydrogenstation
采用相关的工艺（如水电解，天然气转化气、甲醇转化气、焦炉煤气、水煤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hydrogensupplystation
不含氢气发生设备，以瓶装或／和管道供应氢气的建筑物、构筑物、氢气罐或场所的统称。
2.0.3氢气罐hydrogengasreceiver
用于储存氢气的定压变容积（湿式储气柜）及变压定容积的容器的统称。
2.0.4明火地点Openflamesite
室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。
2.0.5散发火花地点sparkingsite
有飞火的烟囱或室外的砂轮、电焊、气焊（割）等固定地点。
2.0.6氢气灌装站fillinghydrogengasstation
设有灌充氢气用氢气压缩、灌充设施及其必要的辅助设施的建筑物、构筑物或场所的统称。
2.0.7水电解制氢装置theinstallationofhydrogengasproduced
byelectro1ysisingwater
以水为原料，由水电解槽、氢（氧）气液分离器、氢（氧）气冷却器、氢（氧）气洗涤器等设备组合的统称。
2.0.8水电解制氢系统thesystemofhydrogengasproducedby
electrolysisingwater
以水电解工艺制取氢气，由水电解制氢装置及氢气加压、储存、纯化、灌充等操作单元组成的工艺系统的统称。
2.0.9变压吸附提纯氢装置theinstallationofhydrogen
purificationbypressureswingadsorption
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组合的统称。
2.0.10变压吸附提纯氢系统hydrogenpurificationsystemby
pressureswingadsorption
以变压吸附法从各类含氢气体中提纯制取氢气，由变压吸附装置及氢气加压、储存、纯化、灌充等操作单元组成的工艺系统的统称。
2.0.11甲醇蒸气转化制氢装置theinstallationofhydrogengas
producedbythemethanoltransforming
以甲醇和水为原料，采用催化转化工艺，在一定温度下将甲醇裂解转化制取氢气的生产设备组合的统称。
2.0.12低压氢气压缩机thelowpressurecompressorforthe
hydrogengas
输出压力小于1.6MPa的氢气压缩机。
2.0.13中压氢气压缩机themiddlepressurecompressorforthe
hydrogengas
输出压力大于或等于1.6MPa，小于10.0MPa的氢气压缩机。
2.0.14高压氢气压缩机thehighpressurecompressorforthe
hydrogengas
输出压力大于或等于10.0MPa的氢气压缩机。
2.0.15钢瓶集装格thebundleofhydrogengascylinders
由专用框架固定，采用集气管将多只气体钢瓶接口并连组合的气体钢瓶组单元。
2.0.16氢气汇流排间thehydrogengasmanifoldsroom
设有采用氢气钢瓶供应氢气用的汇流排组等设施的房间。
2.0.17氢气灌装间thehydrogengasfillingroom
设有供灌充氢气钢瓶用的氢气灌充台或钢瓶集装格等设施的房间。
2.0.18实瓶solidcylinder
存有气体灌充压力气体的气瓶，一般水容积为40L、设计压力为12.0～20.0MPa的气体钢瓶。
2．0．19空瓶emptycylinder
无内压或留有残余压力的气体钢瓶。
2.0.20湿氢wethydrogen
在所处温度、压力下，水含量达饱和或过饱和状态的氢气。
2.0.21倒气用氢气压缩机thehydrogengascompressorforturning
systemover
在制氢或供氢系统中，氢气增压、储存或灌充用的氢气压缩机。
3总平面布置
3.0.1氢气站、供氢站、氢气罐的布置，应按下列要求经综合比较确定：
1、宜布置在工厂常年最小频率风向的下风侧，并应远离有明火或散发火花的地点；
2、宜布置为独立建筑物、构筑物；
3、不得布置在人员密集地段和主要交通要道邻近处；
4、氢气站、供氢站、氢气罐区，宜设置不燃烧体的实体围墙，其高度不应小于2.5m；
5、宜留有扩建的余地。
3.0.2氢气站、供氢站、氢气罐与建筑物、构筑物的防火间距，不应小于表3.0.2的规定。
表3.0.2氢气站、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
氢气站或供氢站
氢气罐总容积（m3）
≤1000
1001～10000
100001～50000
﹥50000
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
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1000kV.A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倍电杆高杆
≥1.5倍电杆高度
注：
1、防火间距应按相邻建筑物、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（m3）和工作压力（绝对压力）的乘积计算。
3、总容积不超过20m3的氢气罐与所属的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、氢气罐与氢气罐之间的防火间距，不应小于相邻较大罐直径。
3.0.3氢气站、供氢站、氢气罐与铁路、道路的防火间距，不应小于表3.0.3的规定。
表3.0.3氢气站、供氢站、氢气罐与铁路、道路的防火间距（m）
铁路、道路
氢气站
氢气罐
厂外铁路线（中心线）
非电力牵引车
30
25
电力牵引车
20
20
厂内铁路线（中心线）
非电力牵引车
20
20
电力牵引车
15
厂外道路（相邻侧路边）
15
15
厂内道路
主要道路
10
10
次要道路
5
5
围墙
5
5
注：
防火间距应从氢气站、供氢站建筑物、构筑物的外墙、凸出部分外缘及氢气罐外壁计算。
3.0.4氢气罐或罐区之间的防火间距，应符合下列规定：
1、湿式氢气罐之间的防火间距，不应小于相邻较大罐（罐径较大者，下同）的半径；
2、卧式氢气罐之间的防火间距，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、球形氢气罐与湿式氢气罐之间的防火间距，应按其中较大者确定；
4、一组卧式或立式或球形氢气罐的总容积，不应超过30000m3。
组与组的防火间距，卧式氢气罐不应小于相邻较大罐长度的一半；立式、球形罐不应小于相邻较大罐的直径，并不应小于1Om。
3.0.5氢气站需与其他车间呈L形、П形或Ш形毗连布置时，应符合下列规定：
1、站房面积不得超过1000m2；
2、毗连的墙应为无门、窗、洞的防火墙；
3、不得同热处理、锻压、焊接等有明火作业的车间相连；
4、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。
3.0.6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他非明火作业的丁、戊类车间毗连，其毗连的墙应为无门、窗、洞的防爆防护墙，并宜布置在靠厂房的外墙或端部。
3.0.7氢气站内的氢气灌瓶间、实瓶间、空瓶间，宜布置在厂房的边缘部分。
4工艺系统
4.0.1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参数、特性。
4.0.2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一定的压力差值，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。
水电解槽入口应设碱液过滤器。
4.0.3水电解制氢系统制取的氧气，可根据需要进行回收或直接排入大气，并应符合下列规定：
1、当回收电解氧气时，必须设置氧中氢自动分析仪和手工分析装置，并设有氧中氢超浓度报警装置；
2、电解氧气回收或直接排入大气时，均应采取措施保持氧气与氢气压力的平衡。
4.0.4变压吸附提纯氢系统的设置，应根据下列因素确定：
1、拟用的原料气的压力、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。
4.0.5变压吸附提纯氢系统，应设有下列装置：
1、原料气的预处理设施（视原料气中的杂质含量确定）；
2、吸附器组及程序控制阀；
3、氢气的精制（视用户对氢气纯度及杂质含量等要求确定）；
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。
4.0.6甲醇转化制氢系统，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、变压吸附提纯氢装置。
4.0.7氢气压缩机前应设氢气缓冲罐。
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。
输送氢气用压缩机后应设氢气罐，并应在氢气压缩机的进气管与排气管之间设旁通管。
4.0.8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；
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