《可再生能源制氢工程设计规范》（征求意见稿）.docx

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1、ICS27.180F19DB61省地方标准DB61TXXXXXXXX可再生能源制氢工程设计规范Codefordesignofrenewables-to-hydrogenprojects（征求意见稿）20XXXXXX 实施20XXXXXX发布陕西省市场监督管理局目次前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本规定15水电解制氢系统15.1 一般规定15.2 工艺系统35. 3设备选择46储存系统76. 1一般规定76.2工艺系统86.3设备选择106.4工艺布置147可再生能源供电系统151.1 一般规定151.2 可再生能源容量配比151.3 接入系统161.4 4电气主接线171

2、.5 变压器171.6 6功补偿181.7 站用电系统181.8 配电装置181.9 过电压保护和接地191.10 电缆选择与敷设191.11 电气二次191.12 电气二次197. 13通信218仪表与控制系统217.1 一般规定217.2 自动化水平217.3 控制方式及控制室218. 4检测与仪表238. 5报警248.1 控制系统268.2 控制电源268.3 仪表导管、电缆及就地设备布置269给排水系统及消防2610建筑结构261.1 1一般规定261.2 抗震设计271.3 建筑设计271.4 地基与基础291.5 建（构）筑物结构2911暖通风及空调系统2912环境保护与水土保持

3、2913劳动安全与职业卫生3013.1 一般规定3013.2 职业安全3013.3 职业卫生30图1典型压力型碱性水电解制氢系统2图2典型压力型质子交换膜水电解制氢系统2图3可再生能源制氢站综合能源管理系统框架结构20表1制氢系统能效等级3表2碱性水电解制氢系统原料水水质3表3碱性水电解制氧系统电解液品质要求3表4质子交换膜水电解槽水质要求3表5循环冷却水的水质要求4表6设备、建筑物平米平面布置的防火间距（Oi）6表7液氢容器与建筑物、构筑物等的防火间距7表8制氢装置报警优先级分布25表9建（构）筑物的安全等级划分27表10火灾危险性分类27表11防火间距（In）27表12地基基础设计等级29

4、本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由陕西省能源局提出并归口。本文件起草单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安隆基氢能科技有限公司，华陆工程科技有限责任公司，西安交通大学。本文件主要起草人：可再生能源制氢工程设计规范1范围本文件规定了陕西省可再生能源制氢工程设计原则和方法。本规范适用于陕西省可再生能源发电制氢工程的设计。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用

5、于本文件；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。3术语和定义3. 1可再生能源电力制氢HydrogenproductionfromrenewabIeenergy使用风能、太阳能、水能等可再生能源所发电力接入电解槽水电解制氢，并通过储氢罐设备存储为用氢用户提供氢能的过程。3.2水电解制氢Hydrogenproductionbyelectrolysisofwater在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气，并通过储氢罐设备存储为用氢用户提供氢能的过程。4基本规定4.1 可再生能源制氢设计应符合国家法律、法规及节约能源、保护环境等相关

6、政策要求。4.2 可再生能源制氢设计应积极应用经运行实践或工业试验证明的先进技术、先进工艺、先进材料和先进设备。4.3 可再生能源制氢工程所在区域应有稳定、可靠、持续的可再生能源获得量。4.4 可再生能源制氢工设计的前应收集所在地区气象、地质、水文、电力和供水等有关基础资料4.5 可再生能源制氢设计应贯彻节约集约用地的原则，合理利用当地资源条件，根据工程所在区域总体规划，并宜留有改建、扩建余地。4.6 可再生能源制氢工程的扩建和改建设计应结合原有总平面布置、原有生产系统的设备布置、原有建筑结构和运行管理经验等方面的特点统筹考虑。4.7 水电解制氢系统的类型，应按下列因素确定：a）氢气站的规划规

7、模。b）当地氢源状况，制氢用原料及电力的供应状况。C）用户对氢气纯度及其杂质含量、压力的要求。d）用户使用氢气的特性，主要包括负荷变化情况、连续性要求等。e）制氢系统的技术经济要求、特性。f）工程所在地生态环境、消防、劳动安全和职业卫生、交通运输的要求。5水电解制氢系统5.1.1 水电解制氢系统的主体设备为水电解槽，典型压力型碱性水电解制氢系统，由碱性水电解槽、气液处理单元、压力检测单元、氢气纯化单元、氧气纯化单元、氢气罐、氧气罐组成，见图1;典型压力型质子交换膜水电解制氢系统由碱性水电解槽、气液处理单元、压力检测单元、氧气干燥单元、氧气干燥单元、氢气罐、氧气罐组成，见图2。图1典型压力型碱性

8、水电解制氢系统图2典型压力型质子交换膜水电解制氢系统5.1.2 水电解制氢系统工作条件应符合下列规定：制氢系统所处的场所爆炸危险区域等级范围划分应符合GB50177和GB50058的有关规定，电气设施的设防等级应为1区。碱性水电解制氧系统电解槽的工作温度宜为80C5C,质子交换膜水电解制氧系统的工作温度宜为60C5Co5.2.1.1碱性水电解制氢系统应符合下列规定：a）设置压力调节装置，以维持水电解槽出口氢气与氧气之间的压力差值，宜小于0.5kPa.b）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。c）水电解制氢系统应设有原料水制备装置，主

9、要包括原料水箱、原料水泵。原料水泵出口压力应与制氧系统工作压力相适应。d）水电解制氢系统设有碱液配制、回收装置。电解槽入口应设碱液过滤器。5.2.1.2质子交换膜水电解制氢系统应符合下列规定：a）每套水电解制氧装置的氢（氧）出气管与氢（氧）气总管之间，应设放空管、切断阀和分析取样阀；b）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。5.2.1.3水电解制氢系统的电能消耗应符合下列规定：a）水电解制氢系统应符合GB/T19774的规定；b）制氢系统能效等级应按表1划分为3级，各级制氢系统单位能耗值不应低于表1的规定。表1制氢系统能效等级制氢系统类型能效

10、等级制氢系统单位能耗kWhmj制氢系统能耗值%小型(60m7h)14.57924.87435.169大型060m7h)14.38224.67734.9725.2.1.4碱性水电解制氢系统原料水水质应符合表2的规定。碱性水电解制氢系统采用的氢氧化钾或氢氧化钠应符合GB/T2306及GB/T629的有关规定。表2碱性水电解制氢系统原料水水质名称单位指标电导率(25C)mS/m1铁离子含量mg/L1.0氯离子含量mg/L2.0悬浮物mg/L1.05.2.1.5碱性水电解制氢系统运行中，碱性水电解制氧系统电解液品质要求应符合表3的规定。表3碱性水电解制氢系统电解液品质要求名称单位指标浓度a%27-32

11、CO含量mg/L100铁离子含量mg/L3注：a为浓度为采用KOH水溶液时。5.2.1.6质子交换膜水电解槽水质要求宜符合表4的规定。表4质子交换膜水电解槽水质要求名称单位指标电导率（25。C）mS/m0.IO可氧化物质含量（以0计）mg/L0.08吸光度（254nm,Icm光程）0.01蒸发残渣(105C2Omg/L1.0可溶性硅（以SiO：计）mg/L0.025.2.1.7冷却水的水压宜为0.15MPa0.35MPa。循环冷去表5循环冷却水的水质生U水的水质应符合表5的规定。目求名称单位指标pH(25oC)6.58.0氯离子含量mg/L200硫酸根含量mg/L200钙离子含量mg/L200

12、铁离子含量mg/L1.0离子含量mg/L1.0溶解硅酸含量mg/L505.2.1.8水电解制氢系统安全设施设计应符合下列规定：a）水电解制氢系统的氢气排空口前，应装设阻火器。b）阻火器的结构可采用砾石型、铜丝网型和波纹型。c）氢气阻火器应安装在靠近氢气排空口处。阻火器后的氢气管道应采用不锈钢管材，并设置防雨帽。d）水电解制氢系统应设置两路独立的超压联锁保护装置，以保障系统安全运行。e）在制氢系统箱体内排放的气体应该引到室外指定区域排放。f）压力泄放装置中安全阀的整定压力为1.05倍1.1倍工作压力，安全阀应符合GB/T12241的规定。5.3设备选择5.3.1主要设备5.3.1.1水电解槽5.

13、3.1.1.1水电解槽水电解制氢装置的型号、容量和台数，应经技术经济比较后确定。5.3.1.1.2水电解槽是水电解制氢系统的主体设备，它的性能参数将决定水电解制氢的技术性能。水电解槽的性能参数、结构设计应以降低单位氧气的电能消耗、减少制造成本、延长使用寿命为基本要求。应合理选择水电解槽的结构形式、电解小室及隔膜的构造、涂层和材质。5.3.1.1.3水电解槽的氢气生产能力、纯度和杂质含量应按制造厂家的企业标准和用户的要求协商确定。5.3.1.1.4水电解槽电解小室的电极材质、涂层或催化剂等应根据电解槽类型/工作参数等因素确5.3.1.1.5当氢气站的供电电源波动或不连续时宜优先采用质子交换膜水电

14、解制氢装置。质子交换膜水电解槽中“电解小室”的极板基材宜采用钛板。负极侧可采用金属伯作为催化剂，正极侧可采用钉钺合金或他们的氧化物或混合物作为催化剂。5.3.1.1.6质子交换膜水电解槽以质子交换膜作为电解质，质子交换膜应具有足够化学稳定性以及质子交换能力，并保证足够的机械强度和热稳定性，一般要求膜材料致密不透气，厚度为150um250mo5.3.1.1.7密封垫片的选择应确保水电解槽在工作状态不渗漏，并能承受槽体开、停车时的工作状态变化。5.3.1.2压力容器5.3.1.2.1压力容器的材料、设计、制造、检验和验收应符合TSG21和GB/T150的相关规定。5.3.1.2.2各类压力容器的材

15、质选择，应充分考虑该容器氢侧和氧侧不同的使用要求和运行状态。5.3.1.3箱体5.3.1.3.1箱体内电气隔间应始终相对大气保持不小于5Pa的正压，并应根据箱体内部正压值、箱体的体积等确定排气量。5.3.1.3.2电气隔间与制氢隔间之间应采用无孔、洞的隔板分隔，当必须要穿孔时应在箱体底部开孔。5.3.1.3.3箱体应有足够的强度、刚度和耐久性，以保障全部设备和管路的安全。箱体同时要承担制氢系统在搬运、安装和操作过程中的受力和震动。5.3.1.3.4箱体应采用抗腐蚀材料制造，如不锈钢板或镀银钢板，其厚度应不小于0.6Innu5.3.1.3.5箱体的绝缘材料应通过机械或其他适当的方法进行固定，并应

16、防止任何形式的移动和毁坏。5.3.1.3.6箱体的内表面应平整，无氢气聚集空间，并在顶部设置排气口。如果有多处氢气聚集的空间，则应设置多处排气口，或在相关“空间内”设置通气孔洞。5.3.1.3.7箱体内应在方便检查和维修的位置设置检查口和维修口，检查口应设有视窗或盖板。5.3.1.3.8箱体内应设置固定式氢气检测报警仪，其技术性能应符合GB12358和GB16808的规定。当达到0.4%（体积分数）时，氢气检测报警仪应能报警并开启事故风机。5.3.1.3.9箱体应设有将水电解生成的氧气/氢气排放到室外指定区域的管路及其附件。对小型设备也可选择将气体排放到室内，但此时应在室内装设富氧监测系统或氢

17、气报警系统。5.3.1.4氢气罐5.3.1.4.1制氢系统应根据氢气使用特点和用户对氢气的要求设置相应的氢气罐。5.3.1.4.2氢气皤的储存容量应根据氢气产量、用氢特点、氢气压力等参数确定。5.3.1.5氧气罐5.3.1.5.1制氢系统应根据用户对氧气的要求进行设置，可回收利用或直接排入大气，当回收利用时，应对回收利用的氧气按要求设置相应的氧气罐，并应符合GB50177的有关规定。5.3.1.5.2氧气皤的储存容量应根据用氧特点、氧气产量、氧气压力等参数确定。、5.3.1.5,3氧气罐及其连接管道和附件均应按HG20202进行脱脂处理。5.3.1.6辅助设备5.3.1.7纯水制备装置a）原料

18、水制取装置的容量，应不小于4h原料水耗量；原料水储水箱容积应不小于8h原料水耗量；原料水泵供水压力，应大于制氢装置工作压力。b）原料水制取装置、储水箱及其水泵的材质，应采用不污染原料水水质和耐腐蚀的材料制作。c）碱性水电解制氢装置的碱液箱容积，应大于每套水电解制氢装置及碱液管道的全部容积之和；碱液泵的流量，可按每套水电解制氢装置所需碱液量和注入的时间确定。5.3.1.8氢气纯化单元a）氢气端化器主要用于去除氢气中的氧气和水分等杂质，可采用催化法去除氧气杂质、采用吸附法去除氨气中的水分。b）氢气纯化器中各类压力容器的设计、制造检验和验收均应符合GB/T150.4、GB/T151及TSG21的规定

19、。c）应采用自动控制装置对氢气纯化过程和温度等进行控制。d）氢气纯化后的氯、水分的微量杂质浓度的检测宜设置连续监测仪器，并应符合GB/T583kGB/T5832.1、GB/T5832.2和GB/T6285的有关要求。5.3.2水电解制氢装置适应可再生能源出力负荷波动设计应符合下列规定：a）水电解制氢装置应匹配可再生能源波动特性；b）负载范围应能够满足30%100%的区间，并匹配可再生能源出力曲线。5.3.3水电解制氢系统与氢气储存系统相互衔接设计应满足下列规定：5.3.3.1氢气储存容量，应根据下列因素经综合比较后确定：a）氢气、供氢规模和氢气使用特性、技术参数以及变化状况；b）氢气站、供氢站

20、的电源、气源及变化状况；c）储氢系统输入压力、供氢压力；d）制氢、供氢系统的氢气压缩机配置状况;e）现场工作条件。5.3.3.2氢气储存压力容器的形式，应根据所需氧气储存容量、压力状况确定，并应符合下列规定：a）当氢气压力小于6kPa时，应选用湿式储气罐；b）氢气储存压力为中、低压，单罐氢气储量大于或等于IOoOONm3时，宜采用球形储罐；c）氢气储存压力为中、低压，单罐氢气储量小于100OONm,宜采用筒形储罐。d）氧气储存压力为高压时，宜采用筒形储罐；当氢气储量不超过15000Nma,可采用大容积气瓶储氢瓶组。5.3.3.3液氢容器的容量，应按下列因素经技术经济比较后确定：a）氢液化装置液

21、化能力、连续生产要求和使用特性；C）液氢外运方式和液氢罐车状况；d）液氢容器的蒸发损失、灌注损失等。5. 3.4固态储氢装置应根据所需储存、供应的氢气容量和小时流量要求选择单个或多个储氢单元组成的储氢系统，储氢容器内装填的储氢材料种类应根据储氢和供氢压力确定。5.4工艺布置5.4.1 当氢气站内的制氢装置、储氢装置、压缩、氢液化装置和辅助装置等相关设备为室外布置时，可将氧气站内的建筑物、构筑物和室外设备视为一套工艺装置。在装置内部，应根据氢气生产工艺需要将其分隔为设备区、建筑物区等。5.4.2 氢气站工艺装置内的设备、建筑物平面布置的防火间距不应小于表6的规定。表6设备、建筑物平面布置的防火间

22、距（m）项目控制室、变配电室、生活辅助问氢气压缩机或氢气压缩机间装置内氢气储存压力容器氢充装间、氢实（空）瓶间明火设备控制室、变配电室、生活辅助间-15151515氢气压缩机或氢气压缩机间15-9922.5装置内氢气储存压力容器159-915氢充装间、氢实（空）瓶间1599-15明火设备1522.51515-氧气站内的氢气储存压力容器总储氢量小于5000m时，可按上表装置内氢气储存压力容器的规定进行布置。注2：散发火花地点与其他设备防火间距同明火设备；表中“一”表示无防火间距要求或执行相关规范。43,装置内固定车位的长管拖车按氢气储存压力容器执行。5.4.3氧气站工艺装置内兼作消防车道的道路，

23、应符合下列规定：a）道路应相互贯通。当装置宽度小于或等于60m,且装置外两侧设有消防车道时，可不设贯通式道路；b）道路的宽度不应小于4m,路面上的净空高度不应小于4.5m。c）当同一建筑物内布置有不同火灾危险性类别的房间时,其间的隔墙应为防火墙。同一建筑物内,宜将人员集中的房间布置在火灾危险性较小的靠外墙或端部。d）氧气站内应将有爆炸危险的房间集中布置。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。5.4.3.1氢气站内同时设有充装氢气和充装氯气的装置时，充装间等的布置应符合下列规定：a）氢气充装间、实瓶间、空瓶间与氧气充装间、实瓶间、空瓶间，应分别设置。b

24、）充装间可通过门洞与相应的空瓶间、实瓶间相通，并均应设独立的出入口。5.4.3.2当氢气实瓶数量不超过60瓶时，实瓶、空瓶和氢气充装台或氢气汇流排，可布置在同一房间内，但实瓶、空瓶应分开存放。5.4.3.3在同一房间内，可设置制氧装置、氢气纯化装置以及固体储氢装置，若需设置氢气压缩机时，宜设有隔噪设施。DB61TXXXXXXXX54.34当氢气站内同时设有氢气压缩机和氧气压缩机时，不得将氧气压缩机与氢气压缩机设置在同一房间内。5.4.3.5碱性水电解制氢间内的主要通道不宜小于2.5ni；电解槽之间的净距不宜小于2.Om；电解槽与墙之间的净距不宜小于L5m。电解槽与其辅助设备及辅助设备之间的净距

25、，应按技术功能确定。质子交换膜水电解制氢装置的平面布置的间距，应根据其规格、尺寸和检修要求确定。5.4.3.6氢气压缩机与其他设备之间的净距应满足零部件抽出距离，氢气压缩机之间的净距不宜小于1.5m,与墙之间的净距不宜小于LOm；氧气压缩机与其附属设备之间的净距，可按工艺要求确定。5.4.3.7氢气纯化间主要通道净宽度不宜小于1.5u纯化设备之间及其与墙之间的净距均不宜小于1.05. 4.3.8氧气灌瓶间、实瓶间、空瓶间以及氧气瓶集装格间、汇流排间的通道净宽度，应根据气瓶运输方式确定，但不宜小于1.5m；气瓶在灌充、贮存、运输时应有防止瓶倒的措施。6. 4.3.9氢气压缩机和电动机之间联轴器或

26、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。a）液氢罐车、液氢罐式集装箱应露天布置；b）液氢罐车、液氢罐式集装箱的固定停放车位与站内设施之间的防火间距应按表7液氢容器与建筑物、构筑物等的防火间距确定。表7液氨容器与建筑物、构筑物等的防火间距序号建筑物、构筑物液氢贮存量加（kg）IlV危93993940224022201091其他建筑物耐火等级一、二级202025三级252530四级3030352明火或H攵发火花地点3540403民用建筑3540404重要公共建筑5050505变压器总油量大于5t的室外变、配电站3540406架空电力线L5倍电杆高度7厂外铁路线（中

27、心线）3030308厂内铁路线（中心线）2020209厂外道路（相邻侧路边）15151510厂内主要道路（相邻侧路边）10101011厂内次要道路（相邻侧路边）55512停车场15151513固定液氢容器之间卧式罐之间较大罐直径的2/3立式罐、球罐之间较大罐直径14氢以外的可燃气体储存系统（地面或地下）15232315各类可燃液体（地面或地下的排气孔或填充孔）152330.516有害物质储存系统，包括液氧等氧化剂（地面或地下）23232317重型木材、煤炭或其它缓慢燃烧的可燃固体152330.518地卜.水道1.51.51.519可燃气体计量站和调节站4.64.64.6注：当液氢容器与建筑物之

28、间设有防火墙时，1且防火墙的耐火极限不应低于3.Oho酉14、15、16项的安全距离可适当减小，但不得小于IOnb6储存系统氢气储存系统设计应符合下列规定a）充入氢气储存系统的氢气质量应符合相关标准及设计文件的规定；b）与储氢系统连接的管道应符合相应规范、标准及设计文件的规定；c）在满足需求的前提下，控制氢气储存量；d）储存系统应尽量减少接头或其他可能产生泄漏的潜在危险点的数量和火源；e）控制处于爆炸危险区域内的人员及停留时间；f）系统不得处于负压状态；g）系统应设置氮气置换接口；h）远程检测和控制温度、压力、流量等系统运行参数；i）安装独立的安全系统，且在出现异常、故障或失灵时，能自动触发应

29、急和报警；j）不同设计压力的储氢系统互相联通时，应设置减压装置，确保较低设计压力的储氢。6.2工艺系统7. 2.1氧气储存系统6.2.1.1储氢系统应采用高压氢气储存的方式，其他储氢方式应经技术经济论证后采用。高压氢气储存设施应选用专用固定式储氢压力容器。6.2.1.2固定式储氢压力容器应满足压力、温度、储氢量、寿命、使用环境等因素的要求，并有足够的安全余量，以满足安全使用要求。6.2.1.3高压储氢系统内氢气储存压力容器的压力应按2级3级分级设置，各级容量应按各级储氢压力、充气压力和充装氢气量等因素确定。6.2.1.4采用不同设计压力的储氢容器储氢时，应采用压力控制措施，并应防止设计压力较低

30、的储氢容器超压。6.2.2氧气储存系统6.2.2.1储氢装置的工作压力应根据车载储氢气瓶的充氢方式和公称工作压力确定，通常不小于1.38倍公称工作压力。6. 2.2.2储氢系统中管道组成件的设计压力不应小于其工作压力的1.1倍。7. 2.2.3储氢系统的设计寿命（循环次数）不得低于预期使用年限内的压力循环次数。8. 2.2.4储氢装置的最低设计金属温度应小于或等于使用地区历年来月平均最低气温的最低值。9. 2.2.5无缝管式储氢瓶装置的瓶体不得进行焊接。10. 2.2.6加氢站的氢气压缩工艺系统应根据进站氢气输送方式确定，并应符合下列规定：a）氢气长管拖车、氢气管束式集装箱供应氢气时，加氢站内

31、应设增压用氢气压缩机，并应按氨气储存或加注参数选用氢气压缩机和储氢容器。b）氢气管道输送供氢时，应按进站氢气压力、氢气储存或加注参数选用氢气压缩机和储氢容器。c）自产氢气采用压缩机增压后进行高压储存时，氢气进入氢气压缩机前应设缓冲罐。11. 2.2.7氢气储存压力容器安全设施的设置，应符合下列规定：a）应设置安全阀，整定压力不得超过容器的设计压力。b）容器应设置氢气放空管，放空管应设置2个切断阀和取样口。c）应设置压力测量仪表、压力传感器。d）应设置带记录功能的氢气泄漏报警装置和视频监测装置。e）应设置氮气吹扫置换接口，氮气纯度不应低于99.2%（V）O6. 2.2.8氢气储存系统管道的设置，

32、应符合下列规定：a）加氢站氢气管道的材料宜选用S31603或其他试验证实具有良好氢相容性的材料；b）氨气储存系统内的所有氢气管道、阀门、管件的设计压力不应小于最大工作压力的1.1倍；c）氢气管道应设置适用于高压氢气介质的安全阀，安全阀的整定压力不应大于氧气管道的设计压力；6.2.2.9氢气放空排气装置的设置应保证氢气安全排放，并应符合下列规定：a）压力等级的放空管不应直接连通，应分别引至放空总管。放空总管应垂直向上设置，管口应高出系统设施最高点2m以上，且应高出所在地面5m以上；b）放空单管和放空总管应采取防止雨雪侵入和杂物堵塞的措施；C）放空单管内直径应大于对应安全阀的泄放口直径，放空总管的

33、截面积应大于各安全阀泄放口截面积之和；d）放空排气装置应设静电接地装置，并应布置在防雷有效保护范围内。6.2.2.10储氢系统的安全及泄放要求应符合下列规定：a）储氢系统进气总管应设置紧急切断阀。手动紧急切断阀的位置应便于发生事故时及时切断氢气源；b）储氢容器或瓶式氨气储存压力容器组与加氢枪之间，应设置切断阀、氧气主管切断阀、吹扫放空装置、紧急切断阀、加氢软管和加氢切断阀；c）储氢容器或瓶式氢气储存压力容器组应设置与加氢机相匹配的加氢过程自动控制的测试点、控制阀门、附件等装置；d）氢气系统和设备，均应设置氮气吹扫装置，所有氮气吹扫口前应配置切断阀、止回阀。吹扫氮气中含氧量不得大于05%（V）；

34、e）储氢容器应按压力等级的不同设置超压报警和低压报警装置。6.2.3储存系统中材料选择6.2.3.1氢气压力管道的材料设计、安装、使用、改造、维修、定期检验和安全保护装置应当符合TSGDOOOl的规定。6.2.3.2氧气管道的最低设计温度应小于或等于使用地区历年来月平均最低气温的最低值。6.2.3.3氢气管道中与氢直接接触的零部件材料，应经验证与氢具有良好的相容性。非金属材料应有良好的抗氢渗透性能。6.2.3.4气管道宜选用奥氏体不锈钢。6.2.3.5氢气管道的宜采用无缝金属钢管。氢气管道的阀门，宜采用球阀、截止阀。6.2.3.6氢气管道的连接宜采用焊接或者其他能防止氢气泄露的连接方式，且应符

35、合相应的耐温耐压要求。6.2.3.7氢气管道与设备、阀门的连接，宜采用法兰连接。6.2.4储存系统中氢气压缩系统6.2.4.1压缩机进、出口与第一切断阀之间，应设安全阀。6.2.4.2压缩机进、出口应设高压、低压报警和超限停机装置。6.2.4.3润滑油系统应设油压过高、过低或油温过高的报警装置。6.2.4.4压缩机的冷却系统应设温度和压力或流量的报警和停机装置。6.2.4.5压缩机进、出口管路应设置置换吹扫口。6.2.4.6采用模式压缩机时，应设膜片破裂报警和停机装置。6.2.4.7当采用皮带传动时，应采用防静电措施。6.2.4.8氧气压缩机各级冷却器、气水分离器和氢气管道等排出的冷凝水，均应

36、经各自的专用疏水装置汇集到冷凝水排放装置，然后排至室外。6.2.5储存系统中氢气充放系统6.2.5.1加氢气不应设置在室内。6.2.5.2加氢机对车载储氢瓶加氢时，应符合以下规定：a）氢气压缩系统不宜直接向车载储氢瓶充装氢气；b）应保证车载储氢瓶不超温、不超压；c）加氢机应设置安全泄放装置或相应的安全措施，其中安全阀整理压力不应高于1.375倍额定工作压力；d）加氢机应设置与加氢机配套的自动控制装置；e）加氢机进气管道上应设置自动切断阀。f）加氢机加注结束时,车载储氢瓶的瓶内温度不应超过85C,压力不超过1.25倍公称工作压力。g）多通道可同时加注的加氢机，各通道的控制系统应独立设置；h）氢气

37、加氢机的加氢软管应设置拉断阀。6.2.5.3氢气长管拖车卸气端、氢气管束式集装箱卸气端、撬装式氢气压缩机组、储氢容器邻近处和加氢机顶部，应设置火焰报警探测器。6.2.54氢气压缩机间或撬装式氢气压缩机组、储氢容器、制氢间等易集聚、泄漏氢气的场所，均应设置空气中氢气浓度超限报警装置，当空气中氢气含量达到O.钱（V）时应报警并记录，启动相应事故排风风机。6.2.5.5氢气充装柱应满足下列规定：a）氢气充装柱应具备集充装、紧急切断、吹扫、超压保护功能，便于操作维护；b）应设置充装限压保护功能：当充装压力达到标准规定压力值时，能自动停止充装，确保充装安全；c）应着紧急停止功能，应配置1组气动紧急切断阀

38、，并配有阀位反馈，紧急情况下应能自动切断；d）应有2组手动置换功能，置换管路系统中的空气，减少氢气中的其它杂质气体，增加氢气的纯度；e）高压软管应具有导静电功能和拉断保护功能，发生拉断情况时应自动切断气路，无气体流出；f）单套氢气充装柱应采用双软管接口，配置2根充装双软管；软管长度不小于5m,软管应配有拉断阀；g）氢气软管配置防甩脱装置；h）配置过滤器，过滤精度：WlOum;i）充装柱的站内通讯协议及接口：控制系统通讯、辅机设备通讯、本体设备通讯、电气设备通讯等均采用开放接口且统一的通讯方式，所用通讯数据均应接入本地控制系统中，并预留满足国家标准的通讯接口，通讯协议为TCP/IP；j）整机设计

39、便于操作与维护，采用箱式户外型产品外壳，防雨防腐蚀，顶部镂空，防止氢气聚集。k）氢气工艺阀门主体材质应为不锈钢；与氢气接触的管道材质应为不锈钢；D应配置售气电脑管理系统，超大容量储存，可以查询总累计量，本机能存储和查询最近3000次的加气数据。若配置上位机电脑管理系统，应能查询近三年的加气数据；具备现场键盘输入小票打印功能；m）电子计控系统能计算加气过程中的流量。配备高精度质量流量计，输出4mA20mA流量信号；n）具有断电数据保护，数据延时显示功能。加气过程突然掉电，电控系统自动保存当前数据并继续延长显示，圆满完成当次加气结算；o）电气零部件满足国家相关防爆标准，并具有防爆合格证书。6.2.

40、6储存系统防火设计应符合GB50016的规定。6.2.7爆炸危险区域内的电气设备防爆等级应符合GB3836.11的规定，爆炸危险区域等级范围划分应符合GB50177、GB50516及GB50058的规定，还应符合：a）爆炸危险区域内的电气设备防爆等级应为II类C级Tl组。b）电气设备应有防静电接地装置，并应定期检测接地电阻，有爆炸危险环境内可能产生静电危险的其他物体应采取防静电措施。c）电气设备工作时的表面温度应低于氢在空气中的着火温度。d）储氢系统应配备便携式氢火焰检测报警仪。e）在有爆炸危险房间内设置氧气可燃检测报警仪，并应有相应的事故排风机联锁。当空气中氢含量达到氢气爆炸下限的25%时，

41、氢气检测报警仪应报警；当空气中氢气浓度达到0.4%（V）时，事故排风机应自动开启。f）有爆炸危险房间的自然通风换气次数，每小时不得少于3次，事故排风装置换气次数每小时不得少于12次，并与氢气检测仪联锁。6.3设备选择6.3.1结合氢能产业发展现状、发展基础以及发展趋势，确定储存系统中储氢装备等主要设备的选型依据和基本要求。储存系统中储氢装备应符合GB/T34542.1和GB/T29729的规定。6.3.2储氢系统设备6.3.2.1储存系统中的设备应主要包括有压力容器、球形储罐和钢带错绕式容器，其材料、设计、制造、安装、使用、检验和安全附件及仪表等应满足GB/T34542.1、TSG21、GB1

42、50.l-150.4.GB12337、固定式高压储氢用钢带错绕式容器GB/T26466和JB4732的规定。6.3.2.2安装在室外无保温的储存系统中的压力容器，当最低设计温度受地区环境温度控制时，最低设计温度取历年来月平均最低气温的最低值减3Co6.3.3仪表控制系统6.3.3.1储氢系统的基本过程控制系统（BPCS）,可由分散型控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）.工控机或盘装表构成。6.3.3.2安全仪表控制系统（SlS）,应由具有SlL认证的SlS系统构成。安全仪表系统应独立设置,不应与基本控制系统（BPCS）共用。6.3.3.3压缩机控制系统（CCS）,可采用PLC,在有S

43、IL等级要求下，可由具有SIL认证的SIS系统构成。6.3.3.4储氢系统可燃有毒气体检测系统（GDS）,应采用独立的GDS系统。6.3.3.5储氢系统仪器仪表设备智能管理系统（AMS）,宜与DCS系统整体考虑。6.3.3.6储氢系统自动控制系统应符合下列要求：a）根据储氢系统的规模与特点，选择基本过程控制系统（BPCS）的形式，宜采用DCS系统。e）应根据压缩机的形式及规模，选择是否采用专用的压缩机控制系统（CCS）。f）应根据储氢系统HAZOP报告及SIL定级报告，选择是否采用独立的安全仪表系统（SIS）及其安全等级Og）应根据储氢系统的工艺物性，选择GDS系统。6.3.3.7DCS系统应

44、配置完善的过程接口，过程控制站，操作站，工程师站，服务器，辅操台，通信，负荷，供电，环境等，并符合下列规定：a）应结合储氢系统工艺操作分区及控制器的系统负荷，划分适合的控制站分区；b）控制器采用冗余的CPU结构，负荷不应超过60%；c）控制网络负荷不应超过50%；d）数据刷新时间应小于1s；e）用于控制和联锁功能的I/O模块，应采用1：1冗余配置，AIA0DO模块最大通道数不宜大于16；f）与生产管理层（MES）的通讯，应保证系统间的隔离和安全，提供防火墙功能；g）采用IEEE802.3系列通讯协议的网络，最大负荷不应超过30%；h）应具备GPS时钟同步功能：i）机柜I/O插槽，端子应预留20

45、%的备用量，并预留20%的扩充空间；j）操作站数量应至少配置2台；k）供电系统宜采用冗余的UPS系统，后备时间宜不小于60分钟。6.3.3.8对于以开关量及顺控逻辑为主的控制单元或小型专用系统，可采用可编程逻辑控制器（PLC）,PLC系统配置应符合HG/T20700的规定。PLC系统应根据工艺单元的需求，配置相适应的过程控制站，操作站，工程师站，服务器，辅操台，通信，负荷，供电，环境等，并符合下列规定：a）根据装置单元需求,决定控制器应采用单/冗余/三重化/四重化的CPU结构，负荷不应超过60%ob）控制网络负荷不应超过40%oc）数据刷新时间应小于1秒。d）与生产管理层（MES）的通讯，应保证系统间的隔离和安全，提供防火墙功能。e）采用IEEE802.3系列通讯协议的网络，最大负荷不应超过30f）应具备接收GPS时钟同步功能。g）机柜1/0插槽，端子应预留15%的备用量，并预留15%的