DB1307T 405-2023 水电解制氢装置 工业、商业和住宅应用技术标准.pdf

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DB1307T 405-2023 水电解制氢装置 工业、商业和住宅应用技术标准.pdf

4.4.3.3防火性能

4.4.3.4绝热材料

制氢装置外壳的绝热材料应通过机械或粘结方式保持在原位劳务派遣协议书.pdf,并且防止预期负荷和维修操作带来的 位移或毁坏。

a)罩板应按GB/T18717.1和GB/T18717.2的有关要求进行设计。 b)如果处在爆炸危险区域,罩板、盖子和门应按GB/T3836.1的要求进行设计,在其打开或关闭 时不会产生火花。 c)允许维修人员进入的外壳应具有向外开的检修门。如果装有门门,它应安装在内侧,且无需钥 匙或特殊工具操作

通风口的设计应使其在正常使用时,将阻塞的可能性降至最低

4.4.3.7防止静电累积

外壳上应安装与地相连接的端子以防止静电累积

4.4.4.1一般要求

DB1307/T405—2023

所有承压件的额定压力应等于或大于制氢装置规定的承压系统的最高允许工作压力。泄压装置或压 力安全系统应防止承压件超压。泄压装置或压力安全系统的压力设定点不应超过系统的最高允许工作压 力并应高于系统的最高工作压力。

4.4.2压力容器及气瓶

装置中压力容器的材料、设计、制造、安装、改造、修理、使用、检查和安全附件及仪表应当符合 TSG21、TSGR0005的要求。装置中气瓶的材料、设计、制造、附件、充装使用、定期检验应当符合TSG 23的要求。

a)电解槽的设计应能承受5.2.4.4中规定的压力试验而不发生破裂或永久变形。 b)在进行5.2.4.4b)的压力试验时,电解槽应无破裂、永久变形或其他物理性损坏。 c)在正常或异常运行期间,如果电解槽的氢侧和氧侧可能存在压力差,制造商应规定最高允许差 压。应按4.3和4.6要求的风险评估,确定是否监测氢氧侧压力差以及制氢装置的停车条件。验证试验 方法见5.2.4.4c)。 d)电解槽应按5.2.5进行泄漏试验,无泄漏为合格

4.4.4.4管道和管件

a)聚合物或弹性体管道和接头应适用于可燃性流体工况。 b)管道内表面应完全清理去除大于10m的颗粒,并且管口应清理去除堵塞物和毛刺。 c)氧气管道应按标准进行脱脂处理。 d)输送干燥氢气或氧气的管道系统应由具有足够电导率的管道构成,以防止静电积聚;或应设置 收集和排除非导电管道累积的静电到大地的装置;或应限制气流速度在产生静电荷累积的值以下

4.4.4.5泄压装置或压力安全系统

a)应采用一个或多个泄压装置或压力安全系统防止各带压系统或设备超压。 b) 2 泄压装置应与可能超压设备直接相连。在泄压装置和被保护设备之间不得设置自动或手动隔离 阀门。 C) 氢气和氧气泄压装置应排放到室外,

4.4.4.6压力调节器

AL 压力调节器应适合于所接触流体的压力和温度条件。 2 压力调节器应为非排放型;或应按7.2的要求,采取确保压力调节器排放到安全场所的措施

a)在停车、测试、维护期间,或在紧急状态下,应为需要控制或截断过程流体流动的所有设备和 系统设置关闭阀。 b) 关闭阀应适合于所接触流体的压力和温度条件, C) 安装在关闭阀上的执行机构应能承受阀体传递的热量

4.4.5风扇和通风机

风扇和通风机应遵守GB4706.27、GB/T19074的规定,其电气要求应符合GB/T5226.1的规定。 风扇和通风机的类型应适合其应用。

a)若适用,泵应遵守GB/T3215、GB/T19840的规定。 b)当在有爆炸危险区域使用时,如果在泵的电机和泵头之间设有连接带(皮带传动),其应采用 防静电材料制作。

.4.7.2如果存在固体异物和/或水进入危险,制氢装直的防护等级至少应: a)符合GB/T4208规定的IP22要求,适用于室内、工业用途; b)符合GB/T4208规定的IP34要求,适用于室内、住宅用途; c)符合GB/T4208规定的IP44要求,适用于室外用途。 4.4.7.3如果在氢气和氧气排放口存在固体异物和/或水进入危险,则排放口的防护等级应符合GB/T 4208规定的IP22要求。

4.4.8设备的温度限值和耐热

4.5.1防火和防爆要求

4.5.1.1一般要求

4.5.1.2制氢装置爆炸危险区域划分

制氢装置外壳应按GB3836.14的要求进行爆炸危险场所分类。并应按GB3836.14、GB50177 定制氢装置周围爆炸危险区域的等级和范围

4.5.1.3爆炸危险区域内设备的防爆要求

a)爆炸危险区域内设备应符合GB/T3836.1和与所用防爆型式相关的GB3836和GB/T3836的适 当部分的要求。 b)当设备预期不在GB3836和GB/T3836范围覆盖的条件下运行(例如富氧环境),则应进行相 关特定使用条件的附加测试。 注:当使用隔爆外壳“d”(GB/T3836.2)和本质安全型“i”(GB/T3836.4)防爆型式时,这尤为 重要。

4.5.1.4防止可燃混合物积聚的防护方法

可以通过被动或主动手段来提供防护,以确保制氢装置外壳内(稀释区域除外)氢气在空气中的体 积分数低于1%。被动方法包括,但不限于: a)使用管口和类似的流量限制方法,将最大释放速率限制在可预测值; b) 使用永久紧固和安装的接头,将最大释放速率限制在可预测值;

自然通风。 主动的方法包括,但不限于: 2 7 比较氢气流量或与控制设置相关的压力测量值,以触发保护措施,例如在检测到超出规定的状 况时,对不适用于该危险场所的电气设备断电和启动通风设备; 2 )基于制造商确定的泄入外壳的最大预期氢气泄漏速率,持续通风以维持外壳内(稀释区域除外 的氢气浓度低于1%体积分数; f) 符合4.5.1.8要求的氢气检测系统在检出氢气小于1%的适当体积分数时,开启通风设备

2 当按4.5.1.4的要求使用通风保护方法时,应规定通风系统所需的最小通风速率。 b) 通风失效应导致产气停止

4.5.1.6启动吹扫

a)按4.5.1.4的要求依靠通风防止可燃混合物积聚的制氢装置外壳,在不适用于该危险场所的任 可部件通电前,应使用稀释所需的最大通风速率充分置换吹扫。 b)所有应在吹扫前通电的设备或完成吹扫所需的设备,应适用于该危险场所。

.5.1.7相邻隔室的通风

如果通风的电气或机械隔室与氢气发生室相邻,除非该隔室内的设备适用于该危险场所,否则它们 相对于氢气发生室应处于正压状态,并符合4.4.3.3的有关要求。

4.5.1.8氢气检测系统

a) 根据4.3风险评估,当需要氢气检测器保证安全时,其应符合GB12358的规定。 b) 氢气检测器应安装在氢气易泄漏和积聚处

4.5.1.9通风系统测试

应按5.2.10的规定验证通风系统

应按5.2.10的规定验证通风系统,

4.5.2.2接地和联结

4.5.2.3过流保护

DB1307/T405—2023

a)应按GB/T16895.5或相当的标准的规定,采用断路器、过载继电器和/或熔断器,给每个电气 设备和装置提供过载和过流保护。 b)在正常启动和运行条件下,过流保护应不易受到干扰。

4.5.2.4电加热器

电加热器应符合GB/T5226.1的有关规定。加热器外壳的两端应采用密封连接。在加热器线圈和外 壳之间应使用合适的绝缘材料,其绝缘电阻应满足相关规定,

4.5.2.5软线固定装置和导线拉脱

4.5.2.6外接导线端子

4.6.1.1制氢装置应配备控制系统,以实现安全可靠运行,并避免危险状态发生。 4.6.1.2根据4.3风险评估,应识别分析可能降低系统性能和/或安全性的失效和故障。安全分析应为 设置4.6.2所述的安全控制电路功能所需的保护参数提供依据。应在安全分析中考虑用于检测和执行控 制的仪表的响应时间和精度

4.6.1.3适用时,应考虑下列故

三/TJHJ, 公号芯十州收降和情优 a 电解槽电压高于规定的最高电压; b) 电解槽电压低于规定的最低电压; C) 电解槽电压超过规定的电解槽不均衡电压; d) 电解槽温度高于规定的最高温度; e) 电解槽电流高于规定的最大电流; f) 电解小室差压高于规定的最大差压; M 电解小室差压低于规定的最小差压; h) 电解液液位高于规定的最高液位; i) 电解液液位低于规定的最低液位; j) 电解液流量低于规定的最低流量; k) 氢气在空气中的体积分数超过4.5.1.4或4.6.1中规定的限值; 1) 氢气在氧气中的体积分数超过4.6.1中规定的限值; m 氧气在氢气中的体积分数超过4.6.1中规定的限值; n) 压力不符合规定的工作压力范围; O) 氧侧压力高于规定的最高压力; p) 失去4.5.1规定的保护性通风; 环境或过程温度高于规定的最高温度; 2 2 环境或过程温度低于规定的最低温度; S 危险液体泄漏; t) 2 原料水纯度低于规定的最低水平; 泄压装置动作; V) 限位开关失效:

W)关闭阀上的限位开关检测到阀门失效; X)紧急停车。 4.6.1.4制氢装置的设计应确保安全控制电路部件的单一故障不会级联至危险状态。如GB/T5226.1所 述,防止级联失效的措施包括但不限于: a)机械中的保护装置(例如联锁防护装置、脱扣装置); b)电气回路的联锁保护; c)使用成熟的技术和元件; d)提供部分或全部的余或多样性; e)进行功能试验。 4.6.1.5风险评估应判断是否存在空气中氢气、氧气中氢气或氢气中氧气等可燃气体混合物的危险,是 否需要检测和需要按4.6.5紧急停车。应在按体积分数,氢气在空气中超过其燃烧下限的50%,氧气中 氢气超过其燃烧下限的50%,或氢气中氧气超过其燃烧下限的50%时,触发紧急停车。应在风险评估 中考虑气体混合物检测控制的响应时间和精度。

4.6.2安全控制电路

4.6.2.1如果风险评估要求对异常状态(故障)做出响应,则应根据4.3的要求,对制氢装置的每个安 全关键部件的潜在失效模式和漂移值进行风险评估。 4.6.2.2根据风险评估结果,确定为关键功能部件的电气部件应配备有安全控制电路。安全控制电路的 设计应符合GB/T18272.7和GB/T21109.1的有关要求。 4.6.2.3安全控制电路的设计应确保关键功能部件发生故障后,制氢装置进人如下安全状态: a)安全控制应动作,在其控制下安全中断预定功能; b)若安全,控制系统可允许完成一个运行周期,但不应启动或应锁定随后的周期。

4.6.3失效时的控制功能

如果发生控制电路逻辑故障,或控制电路失效或损坏: a) 2 制氢装置不应意外启动; b) 2 如已发出停车命令,则不应阻止制氢装置停车; C) 应可以自动或手动停止运动部件; d) 保护性安全装置应保持完全有效。

4.6.4.1制氢装置应具有仅当制造商安全分析中规定的所有安全措施到位且功能正常时,才触发制氢装 置运行的启动控制。应提供适当的联锁以实现正确的顺序开车, 4.6.4.2制氢装置只能通过启动控制开车。在自动周期的正常序列中,从待机模式重新开车,则不需要 启动控制。

4.6.5.1制氢装置应具有紧急停车功能,立即给发生危险的系统断电。 4.6.5.2如果设置了紧急停车安全控制电路,其设计应符合GB/T5226.1的要求。 4.6.5.3紧急停车按钮的设计应符合GB/T16754的要求。紧急停车按钮应被清楚地标出,并且易于接 近。 4.6.5.4制氢装置可配备与可选的远程紧急停车装置连接的器件。

DB1307/T405—2023

4.6.6.1制氢装置应具有与紧急停车功能分开的停车功能,触发制氢装置的受控停止。 4.6.6.2根据安全分析和制氢装置功能要求,制氢装置可立即停车500kV沧江变电站施工组织设计,或处于指定系统通电的

7.1设置的报警(声音、视觉等)应是无歧义和易发现的,并不应将作业人员吸引至危险位置 7.2报警信号应包含足够信息,以便维修人员进行故障诊断,

当吹扫气由压缩气体容器提供时,应有剩余供气的明显指示。若剩余气量不足以进行规定的吹扫 装置不得开车或应停车。

4.6.9.1复位是将制氢装置从故障状态恢复到准备开车状态。 4.6.9.2仅当安全分析中规定的所有保护措施到位且功能正常时,才应有可能复位。制氢装量 应触发危险状态

4.6.10暂停安全防护

如有必要暂停安全防护(例如进行维护时)某项目景观绿化及雨污水工程施工组织设计,则应配备能锁定在期望模式的模式选择器件或装 止意外操作

在规定的工作寿命或维修间隔内,电解质应: a) 2 在整个运行条件范围内,保持化学稳定; 不会引发共用的另一种材料的不良属性,以致具有在两种材料单独使用时不具有的协同和不良 效应; C) 不会催化或促进化学或电化学的任何形式寄生副反应,以致污染产品氢气或氧气; 具有足够的离子电导率。

同时产生氢气和氧气的水电解槽应装有隔膜,以分隔产品氢气和氧气。隔膜应: a)在整个运行条件范围内,保持化学稳定; b)从天然纤维、合成聚合物、陶瓷或以上的组合中选取,且不应包含石棉; c)具有足够的离子电导率,以使制氢装置安全运行; d)具有足够的电阻率,以使制氢装置安全运行; e)具有足够的机械强度,以满足装配后小室阴阳极之间的设计差压; f)电解过程中不会溶出有害杂质; g)在含水运行条件下,具有足够低的氢气和氧气跨膜渗透性,以避免产生可燃性气体混合物,

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