GB50177-93 氢氧站设计规范.pdf
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1、工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国国家标准 氢氧站设计规范 发布实施 国 家 技 术 监 督 局 中华人民共和国建设部 联合发布 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国国家标准 氢 氧 站 设 计 规 范 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 施行日期年月日 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 关于发布国家标准氢氧站设计规范的通知 建标号 根据国家计委计综号文和建设部建标 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 为强
2、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 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 编 制 说 明 本规范是根据国家计委计综号文和建设部建标 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
3、 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号邮政编码 以便今后修订时参考 电子工业部 年月 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 目录 第一章总则 第二章站 区 布 置 第三章工 艺 系 统 第四章设 备 选 择 第五章工 艺 布 置 第六章建 筑 结 构 第七章电气及热工控制 第八章防雷
4、及接地 第九章给水排水及消防 第十章采 暖 通 风 第十一章管道 附录一名 词 解 释 附录二厂区氢氧站及车间架空氢气管道与其它 架空管线之间的最小净距 附录三厂区架空氢气管道与建筑物构筑物之间 的最小净距 附录四厂区直接埋地氢气管道与建筑物构筑物 之间的最小净距 附录五厂区直接埋地氢气管道与其它埋地管线 之间的最小净距 附录六本规范用词说明 附加说明 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第一章总则 第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 第条本规范适用于下列新建改建扩建的氢氧站 设计
5、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区爆炸 危险环境 第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 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第二章站 区 布 置 第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
6、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 五宜留有扩建的余地 第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的规定 氢氧站供氢站氢气罐与建筑物 构筑物的防火间距表 建筑物构筑物 氢氧站 或 供氢站 氢气罐总容积 其它建筑物 耐火等级 一二级 三级 四级 民 用 建 筑 重要公共建筑 且每台变压器为 以上室外变配电站 以及总油量超过的总降压 站 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 建筑物构筑物 氢氧站 或 供氢站 氢气罐总容积 明火或散发火花的地点 架空电力线 倍 电杆高度 倍电杆高度 注防火间距
7、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 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 的乘积计算 总容积不超过的氢气罐与所属厂房的防火间距不限 与高层厂房之间的防火间距应按本表相应增加 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 间距不应小于表的规定 氢氧站供氢站氢气罐与铁路 道路的防火间距表 铁路 道路氢氧站 供氢站氢气罐 厂外铁路线 中心线 非电力牵引机车 电力牵引机车 厂内铁路线 中心线 非电力牵引机车 电力牵引机车 厂外道路 路边 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 铁路 道路氢氧站
8、供氢站氢气罐 厂 内 道 路 路边 主 要 道 路 次 要 道 路 围墙 注 防火间距应从氢气罐外壁算起 第条氢气罐或罐区之间的防火间距应符合下列规 定 一湿式氢气罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐的半 径 二卧式氢气罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐直径 的立式 球形罐之间的防火间距 不应小于相邻较大罐的直 径 三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 四一组卧式或立式或球形氢气罐的总容积不应超过 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 第条氢氧站与其它车间呈型型和山型毗连布 置时应符合下列规定 一站
9、房面积不应超过 二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 三毗连的墙应为无门窗洞的防火墙 四不得同热处理锻压和焊接等有明火作业的车间相连 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第条供氢站内氢气实瓶数不超过瓶或占地面积 不超过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毗连其毗连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 第条氢氧站内氢气实瓶储量超过瓶时应独立 设置灌氢站房 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第三章工艺系统 第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
10、用户使用氢气的特点 三水电解制氢装置的技术参数 第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 第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
11、分别装设切断阀在进水管上还应装设逆止阀 第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 第条水电解制氢系统中氢气和氧气设备及其管道 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 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
12、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 第条水电解制氢系统置换用放空管上 应设取样分 析阀 第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 第条氢氧站内宜设压力不大于的蒸汽系 统 第条氢氧站 供氢站应设有含氧量小于的氮气 或二氧化碳置换吹扫设施 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文
13、信息系统 第四章设 备 选 择 第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原料水消耗量储水箱的容积不宜小 于原料水消耗量 高位水箱或平衡水箱的有效容积 不宜小于 原料水消耗量 第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
14、的材料制作 第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 高位水箱或平衡水箱的工作压力 水箱最高水位与水泵的位差 原料水管道系统的压力降 第条碱液收集箱容积应大于每套水电解制氢装置 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 及碱液管道的全部体积之和碱液收集箱可兼作配碱箱 第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 当压力小于时宜选用湿式氢
15、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
16、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 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 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 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第五章工 艺 布 置 第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 第条当氢氧站内同时灌充
17、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 第条当氢气实瓶数量不超过瓶时 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的规定 第条氢气洗涤器冷却器和氧气洗涤器冷却 器的安装高度应按水电解制氢系统的补水要求和水电解槽尺 寸确定当设置操作平台时平台通道净宽度不宜小于 第条氢气压缩机之间的净距不宜小于与墙之 间的净距不宜小于
18、当规定的净距不能满足零部件抽出时 则净距应比抽出零部件的长度大 氢气压缩机与其附属设备之间的净距 可按制造厂要求确定 第条氢气净化间主要通道净宽度不宜小于净 化设备之间及其与墙之间的净距均不宜小于 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 电解间内布置净距表 名称 水电解槽氢气产量台 主 要 通 道 水电解槽之间 水电解槽与墙之间 注本表净距是指散装式水电解制氢装置对组装式的水电解槽布置间距可 按本表规定缩小 水电解槽与辅助设备及辅助设备之间的净距应按技术功能确定 第条高位水箱或平衡水箱的安装高度 应确保原料 水能顺利流入水电解制氢系统 第条氢气灌瓶间 实瓶间 空瓶间和汇流排间的通
19、道净宽度应根据气瓶运输方式确定但不宜小于并应有 防止倒瓶的措施 第条氢气压缩机和电动机之间联轴器或皮带传动 部位应采取安全防护措施当采用皮带传动时应采取导除静 电的措施 第条氢气罐不应设在厂房内 在寒冷地区 湿式氢 气罐和固定容积含湿氢气罐底部应采取防冻措施 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第六章建 筑 结 构 第条氢氧站供氢站的耐火等级不应低于二级并 宜为单层建筑 第条有爆炸危险房间宜采用钢筋混凝土柱承重的 框架或排架结构当采用钢柱承重时钢柱应设防火保护层 第条有爆炸危险房间应设置必要的泄压设施泄压 设施宜采用轻质屋盖作泄压面积易于泄压的门窗轻质墙体也 可作为泄压面积 泄
20、压面积与厂房体积的比值应符合现行国家标准 建筑设计防火规范的要求并宜采取上限值 体积超过的建筑 如采用上限比值有困难时 可适当 降低但不得小于 第条有爆炸危险房间的安全出入口 不应少于两个 其中一个应直通室外但面积不超过的房间可只设一个 出入口 第条有爆炸危险房间与无爆炸危险房间之间应采 用耐火极限不低于的非燃烧体防护墙隔开 当设置双门斗相通 时门的耐火极限不应低于 有爆炸危险房间与无爆炸危险房间之间 如必须穿过管线时 应采用非燃烧体材料填塞空隙 第条有爆炸危险房间的门窗均应向外开启并宜采 用撞击时不产生火花的材料制作 第条氢气灌瓶间 空瓶间 实瓶间和氢气汇流排间 应设置气瓶装卸平台 其宽度不
21、宜小于高度应按气瓶运输工 具高度确定宜高出室外地坪气瓶装卸平台应设 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 置大于平台宽度的雨篷雨篷及其支撑材料应为非燃烧体 第条氢气灌瓶间内应设置高度不低于的防护 墙 氢气灌瓶间氢气汇流排间和实瓶间应采取防止阳光直射 气瓶的措施 第条有爆炸危险房间的上部空间应通风良好顶 棚应平整避免死角 当电解间跨度大于时 宜设置天窗 天窗 排气孔应设在 最高处 第条电解间屋架下弦的高度 应满足设备安装和排 热的要求并不得低于当设置单台氢气产量大于或等于 的水电解槽时其高度不得低于 氢气压缩机间氢气净化间屋架下弦的高度应满足设备安 装和维修的要求并不得低于 氢气灌
22、瓶间 氢气汇流排间屋架下弦的高度 不宜低于 氢气集装瓶间屋架下弦的高度应按起吊设备确定并不宜低于 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第七章电气及热工控制 第条氢氧站供氢站的供电按现行国家标准供 配电系统设计规范规定的负荷分级除中断供氢将造成较大损 失者外宜为三级负荷 第条水电解槽的直流电源配置应符合下列规定 一每台水电解槽应采用单独的晶闸管整流器或硅整流器 供电整流器应有调压功能并宜具备自动稳流功能 二整流器应配有专用整流变压器三相整流变压器绕组的 一侧应按三角形接线 三整流装置对电网的谐波干扰应按国家限制谐波的有关 规定执行 第条水电解槽用整流器的选择应符合下列规定 一额定
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