



加氫站
加氫站技術規范(6加氫工藝及設施)
發布時間:2022-11-05 瀏覽次數:46.1 氫質量、計量
6.1.1 加氫站進站氫氣質量應符合下列規定:
1 用于氫燃料電池汽車等的氫氣質量和檢驗規則,應符合現行國家標準《質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》GB/T37244的有關規定;
2用于氫氣內燃機汽車或氫氣天然氣混合燃料汽車的氫氣質量和檢驗規則,應符合現行國家標準《氫氣 第1部分:工業氫》 GB3634.1和《車用壓縮氫氣天然氣混合燃氣》GB/T34537的有關規定。
6.1.2 加氫站出站氫氣的質量應按用戶要求確定,并不應低于下列要求:
1用于氫燃料電池汽車等的氫氣,應符合現行國家標準《質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》GB/T37244等的規定;
2用于氫氣內燃機汽車或氫氣天然氣混合燃料汽車的氫氣,應符合現行國家標準《氫氣第1部分:工業氫》GB3634.1和《車
用壓縮氫氣天然氣混合燃氣》GB/T34537的有關規定。
6.1.3 加氫站的進站氫氣的計量應符合下列規定:
1 當采用氫氣長管拖車、氫氣管束式集裝箱運輸氫氣時,可按氫氣儲氣瓶結構容積和起始與終止壓力、溫度及壓縮因子進行計算;
2當采用氫氣管道輸送氫氣時,宜采用質量流量計計量;3 當采用液氫時,應以液氫儲存壓力容器液位計量,液位測量宜采用電容式液位計或同等精度的測量方法;
4進站氣裝的最大介許誤差應為+1.5%。
6.1.4 混合燃料中的進站天然氣質量、計量等要求,應符合現行國家標準《車用壓縮天燃氣》GB18047和《汽車加油加氣站設計與施工規范》GB50156的有關規定。氫氣天然氣混合燃料汽車的混合燃料比例,應根據混合燃料汽車發動機的要求確定
6.1.5 用于氫燃料電池汽車的氫氣,進站氫氣質量不能達到燃料電池用氫氣質量標準時,應根據進站氫氣純度或雜質含量選擇相應的氫氣純化裝置.氫氣純化裝置宜設在氫氣壓縮機前。
6.1.7 加氫站應設置工藝控制系統,宜根據實際需求對加氫站工藝設備的運行狀態進行協同優化、管理、控制和監測。
6.2 氫氣壓縮工藝及設備
6.2.1 加氫站的氫氣壓縮工藝系統應根據進站氫氣輸送方式確定,并應符合下列規定:
1 氫氣長管拖車,氫氣管束式集裝箱供應氫氣時,加氫站內應設增壓用氫氣壓縮機,并應按氫氣儲存或加注參數選用氫氣壓縮機和儲氫容器;
2氫氣管道輸送供氫時,應按進站氫氣壓力、氫氣儲存或加注參數選用氫氣壓縮機和儲氫容器;
3用于氫燃料汽車或氫氣天然氣混合燃料汽車時,應根據所需氫氣參數和儲存或加注參數選用氫氣壓縮機和儲氫容器
6.2.1A 加氫站的液氫增壓系統的設置應符合下列規定:
1 液氫增壓泵的選型和臺數應根據供氫壓力、流量確定;宜采用活塞泵等形式,并宜設置備用液氫增壓泵;
2汽化器汽化能力應由液氫流量和增壓壓力確定,換熱形式宜為空溫式;
3液氫儲存壓力容器與液氫增壓泵之間應采用柔性連接,管道內徑不應小于泵進液口直徑,必要時應按工藝要求設有一定坡度
6.2.2 自產氫氣采用壓縮機增壓后進行高壓儲存時,氫氣進入氫氣壓縮機前應設緩沖罐。
6.2.3 氫氣壓縮機的選型和臺數應根據氫氣供應方式、壓力、氫氣加注要求,以及儲氫容器工作參數等因素確定。加氫站官設營備用氫氣壓縮機。
6.2.4 此條刪除。
6.2.5 氫氣壓縮機的安全保護裝置的設置,應符合下列規定:
1 壓縮機進出口與第一個切斷閥之間,應設安全閥:
2壓縮機進出口應設高壓、低壓報警和超限停機裝置:
3 潤滑油系統應設油壓過高、過低或油溫過高的報警裝置:
4壓縮機的冷卻系統應設溫度和壓力或流量的報警和停機裝置;
5壓縮機進、出口管路應設置置換吹掃口;
采用膜式壓縮機時,應設膜片破裂報警和停機裝置:7 當采用皮帶傳動時,應采用防靜電措施。
6.2.6 此條刪除
6.2.8 氫氣壓縮機的運行管理宜采用可編程邏輯控制裝置
(PLC)控制。
6.2.9氫氣壓縮機的布置.應符合下列規定:
1設在壓縮機間的氫氣壓縮機,宜單排布置其主要通道寬度不應小于1.50m,與墻之間的距離不應小于1.00m;
2當采用撬裝式氡氣壓縮機時,在非敞開的箱柜內應設置自
然排氣、氫氣濃度報警、事故排風及其聯鎖裝置等安全設施;
3 氫氣壓縮機的控制盤、儀表控制盤等,宜設在專用控制柜或相鄰的控制室內。
6.3氫儲存系統及設備
6.3.1、加氫站內的氫氣儲存系統的工作壓力應根據車載儲氫瓶
的充氫壓力確定。當充氫壓力為35MPa時,加氫站氫氣儲存系統的工作壓力不宜大于45MPa;當充氫壓力為70MPa時,加氫站氫氣儲存系統的工作壓力不宜大于90MPa。
6.3.2 加氫站內儲氫宜采用高壓氫氣儲存或液氫儲存方式,其他儲氫方式應經技術經濟論證后采用。加氫站內的氫氣儲存設施宜選用專用固定式儲氫壓力容器。
6.3.2A固定式儲氫壓力容器應滿足壓力、溫度、儲氫量、壽命、使用環境等因素的要求,并有足夠的安全裕量,以滿足安全使用要求。
6.3.2B固定式儲氫壓力容器應配備操作參數記錄裝置,并應對壓力、溫度和壓力波動范圍超過設計壓力20%的壓力波動次數進行實時監測和自動記錄。記錄裝置應滿足完好并長期保存上述所有記錄的要求。
6.3.2C 固定式儲氫壓力容器使用單位應使用取得生產許可并經檢驗合格的固定式儲氫壓力容器,并應制定操作規程,建立相應的安全生產管理制度。
6.3.2D 氫氣儲存壓力容器使用管理應符合現行國家標準《加氫站用儲氫裝置安全技術要求》GB/T 34583的有關規定。
6.3.3 加氫站內氫氣儲存壓力容器的壓力宜按2級~3級分級設
置.各級容量應按各級儲氫壓充氫壓力和充裝氫氣量等因素確定。
6.3.3A 采用不同設計壓力的儲氫容器儲氫時,應采取壓力控制措施,并應防止設計壓力較低的儲氫容器超壓。
6.3.4 此條刪除。
6.3.5氫氣儲存壓力容器安全設施的設置,應符合下列規定:
1應設置安全閥,整定壓力不得超過容器的設計壓力;
2容器應設置氫氣放空管,放空管應設置2只切斷閥和取樣口;
3 應設置壓力測量儀表、壓力傳感器:
4應設置帶記錄功能的氫氣泄漏報警裝置和視頻監測裝置;5應設置氮氣吹掃置換接口,氮氣純度不應低于99.2%。
6.3.5A液氫儲存壓力容器應采用高直空多層絕執形式.目滿足相應技術要求。
6.3.5B 液氫儲存壓力容器的內容器和真空夾層均應設有安全泄放裝置.泄放量設計應計及液氫迅速相變為氫氣導致的超壓危險。
6.3.5C 液氫儲存壓力容器出液管宜從內容器底部引出,并應在其液氫管路上設置切斷閥。
6.3.5D 液氫儲存壓力容器新用或被確認污染時.應在液氫充灌
前對內容器進行吹掃置換。置換方法宜采用正壓置換,并應符合下列規定:
1 應在氣密性檢測公格后.充人純度不低干99%露點不高于-53C的氮氣至壓力為0.15MPa保壓5min,然后排放至0.01MPa,如此反復充排至內容器中含氧量不超過0.5%;
2用純度不低于99.99%的氫氣,按上述方法反復充排至罐內余氣雜質含量符合表6.3.5D的要求應為合格;
3置換合格后·宜保持氫氣壓力0.15MPa直至充裝液氫。
表6.3.5液氫儲存壓力容器置換指標
6.3.5E>液氫儲存壓力容器充裝率不應大于90%。
6.3.6 瓶式氫氣儲存壓力容器組應固定在獨立支架上·宜臥式存放。同組容器之間凈距不宜小于0.03m,瓶式氫氣儲存壓力容器組之間的距離不官小于1.50m。
6.3.6A 儲氫容器的底座或支架應選用不燃材料,并應滿足強度要求。
6.3.7此條刪除。
6.3.8儲氫容器與站內汽車通道相鄰時,相鄰的一側應設置安全防護欄或采取其他防撞措施。
6.3.8A 儲氫容器、氫氣壓縮機應設護欄與公眾區域隔離。護欄的高度不宜小于 2m。護欄宜選用金屬材料,設計、制作、安裝施工、工程驗收及維護要求應符合現行行業標準《建筑防護欄桿技術標準》JGJ/T470的有關規定。
6.3.10 使用壓縮機對氫氣增壓并充裝至氫氣儲存壓力容器時。氫氣儲存壓力容器安全泄壓裝置的泄放量不應小于壓縮機的最大排氣量。
6.3.11 加氫站氫氣長管拖車、氫氣管束式集裝箱應符合現行行業標準《長管拖車》NB/T10354、《管束式集裝箱》NB/T10355的有關規定。
64氫氣加氫機
6.4.2 氫氣加氫機的數量應根據所需加氫的氫能汽車數量、每輛汽車所需加注氫氣量、儲氫容器容積以及氫氣壓縮機的排氣量確定。加氫機性能應符合現行國家標準《汽車用壓縮氫氣加氣機》 GB/T 31138 的有關規定。加氫機應標明是否具備主動流量調節功能或模式。
6.4.2A 加氫機對車載儲氫瓶加氫時,應符會下列規定,
1 氫氣壓縮系統不宜直接向車載儲氫瓶充裝氫氣;2 應保證車載儲氫瓶不超溫、不超壓;3 液氫加注時應設置緩沖裝置。
64.3 氫氣加氫機應具有充裝、計量和控制功能,并應符合下列規定:
1 加氫機的壓力等級應符合表6.43的要求。
表6.4.3加氫機的壓力等級
2 加氫機充裝氫氣流量不應大于7.2kg/min.加氫機加注結束時,加注準宜為95%~100%。
3加氫機應設置安全泄壓裝置或相應的安全措施,其中安全閥整定壓力不應高于1.375倍額定工作壓力。
4加氫機計量宜采用質量流量計計量,最小分度值不應大于10g。
5加氫機應設置與加氫系統配套的自動控制裝置。
6 加氫機進氣管道上應設置自動切斷閥。
7 除開始、停止、緊急停止等基本功能按鈕外,宜減少人工選擇和干預。
8加氫機加注結束時,車載儲氫瓶的瓶內溫度不應超過85C,壓力不應超過125倍公稱工作壓力。
9 加氫機啟動時,加氫機應測量車載氫系統初始壓力,當該系統初始壓力小于2.0MPa或大于公稱工作壓力時,應立即終止加注。
10 氫氣加注過程控制應滿足相應的加注技術要求。
11多通道可同時加注的加氫機,各通道的控制系統應獨立設置。
6.4.5氫氣加氫機的加氫軟管應設置拉斷閥。
6.4.6加氫軟管上的拉斷閥、加氫軟管及軟管接頭等,應符合下列規定:
1 拉斷閥在外力作用下分離后,兩端應自行密閉:
2氫軟管及軟管接頭應選用具有抗腐蝕性能的材料。
6.5 管道及附件
6.5.1 加氫站氫氣管道的材料宜選用S31603或其他已試驗證實具有良好氫相容性的材料。
6.5.1A選用奧氏體不銹鋼材料時,其鎳含量應大于12%.鎳當量不應小于28.5%。鎳當量應按下式計算:
Ni=Ni+12.6C+1.05Mn+0.65Cr+0.98Mo+0.35Si
(6.5.1A)式中:Ni --奧氏體不銹鋼材料的鎳當量;
Ni--鎳元素質量分數; C--碳元素質量分數; Mn---錳元素質量分數; Cr--鉻元素質量分數; Mo---鉬元素質量分數;Si--硅元素質量分數。
6.5.1B 氫氣管道應選用高壓無縫鋼管,除應符合本規范規定外,還應符合現行國家標準《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T14976的有關規定。
6.5.2 加氫站內的所有氫氣管道、閥門、管件的設計壓力不應小于最大工作壓力的 1.10 倍。
6.5.2A氫氣管道應設置適用于高壓氫氣介質的安全閥,安全閥的整定壓力不應大于氫氣管道的設計壓力。
6.5.3 氫氣管道的連接宜采用經氫相容性評定合格的焊接接頭或卡套接頭;氫氣管道與設備、閥門的連接,可采用法蘭或螺紋連接等。
6.5.3A 氫氣管道系統應具有滿足降低應力集中要求的柔性,并應確保管道在溫度變化導致熱脹冷縮時的安全。
6.5.3B 液氫管道應符合下列規定:
1 管道絕熱應采用高真空多層絕熱或其他滿足絕熱性能要求的絕熱形式;
2液氫管道應設有符合管道柔性設計要求的溫度補償結構:
3 液氫管道連接宜采用焊接,液氫管道與設備或拆卸部位管道可采用平面真空絕熱法蘭或真空絕熱承插接頭連接;
4 液氫閥門等管道附件應符合液氫絕熱、密封及介質相容等性能要求。
6.5.3C 液氫系統應設有獨立的放空系統,并應符合下列規定:
1 應通過固定放空管向高空排放,放空管的高度應高于附近20m范圍內的平臺或建筑頂 5m以上:
2液氫飽和蒸汽流動速度不應超過16m/s單相流氫氣流動速度不應超過150m/s;
3空管應設有防空氣倒流和雨雪侵入、水汽凝集、凍結和外來異物堵塞的裝置:放空管口官設阻火器或氮氣吹除置換:
4排放液氫或低溫氫氣時,應確保出口溫度不低于90K放空過程應保持正壓;
5 不應將高壓氫放空管與低壓氫放空管連通到同一放空系統上。
6.5.3I) 液氫管道宜低架空敷設.當受條件限制時可采用明溝敷設,并應符合本規范第 6.5.6 條的規定。
6.5.4氫氣放空排氣裝置的設置應保證氫氣安全排放,并應符合
下列規定:
1 此款刪除;
2 不同壓力等級的放空管不應直接連通,應分別引至放空總管。放空總管應垂直向上設置,管口應高出站內設施最高點2m以上,且應高出所在地面5m以上:
3放空單管和放空總管應采取防止雨雪侵入和雜物堵寒的措施;
4放空單管內直徑應大于對應安全閥的泄放口直徑,放空總管的截面積應大于各安全閥泄放口截面積之和;
5放空排氣裝置應設靜電接地裝置,并應布置在防雷有效保護范圍內。
6.5.6站區內氫氣管道明溝敷設時,應符合下列規定:
1 不得與除氨氣管道外的其他管線共溝敷設:
2當明溝設有蓋板時,應保持溝內通風良好,并不得有積聚氫氣的空間;
3 管道支架、蓋板應采用不燃材料制作。
6.6臨氫材料
6.6.1 加氫站氫氣系統使用的臨氫材料應選用有成熟使用經驗或經試驗驗證具有良好氫相容性的金屬材料。
6.6.2金屬材料氫相容性試驗應符合現行國家標準《氫氣儲存軸送系統 第2部分:金屬材料與氫環境相容性試驗方法》GB/T34542.2 和《氫氣儲存輸送系統 第3部分:金屬材料氫脆敏感度試驗方法》GB/T 34542.3的規定。
6.6.3 用于制造液氫管道、液氫增壓泵、液氫汽化器等的受壓元件材料,應采用具有良好氫相容性的奧氏體不銹鋼或其他具有相
同性能的材料,在操作條件下應滿足機械性能、冷脆性和沖擊性要求。