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6.5 氢气管道及附件


6.5.1 氢气管道材质应具有与氢相容的特性,宜采用无缝钢管或高压无缝钢管,并应符合国家现行标准《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310、《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T 14976和《工艺管道》ANSI/ASME B31.3、《—般用途的无缝和焊接不锈钢管》ASTM A269的有关规定。
6. 5.2 加氢站内的所有氢气管道、阀门、管件的设计压力应为最大工作压力的1.10倍,并不得低于安全阀的泄放压力。
6.5.3 氢气管道的连接宜采用焊接或卡套接头;氢气管道与设备、阀门的连接,可采用法兰或螺纹连接等。螺纹连接处,应采用聚四氟乙烯薄膜作为填料。
6.5.4 氢气放空管的设置,应符合下列规定:
    1 放空管应设置阻火器,阻火器后的放空短管应采用不锈钢材质;
    2 放空管应引至集中排放装置,并应高出屋面或操作平台2m以上,且应高出所在地面5m以上;
    3 放空管应采取防止雨水侵入和杂物堵塞的措施。

6.5.5 加氢站内的室外氢气管道宜明沟敷设或直接埋地敷设。直接埋地敷设时,应符合现行国家标准《氢气站设计规范》GB 50177的有关规定。
6.5.6 站区内氢气管道明沟敷设时,应符合下列规定:
    1 管道支架、盖板应采用不燃材料制作;
    2 不得与空气、汽水管道等共沟敷设;
    3 当明沟设有盖板时,应保持沟内通风良好,并不得有积聚氢气的空间。

6.5.7 制氢间、氢气压缩机间等室内氢气管道的敷设、安装等,应符合现行国家标准《氢气站设计规范》GB 50177的有关规定。

条文说明

6.5.1 由于氢气加氢站内氢气管道工作压力范围较宽,一般为1.0MPa~75MPa,工作温度大都在常温状态,目前国内外对于常温下高压氢气容器、管道材质的氢脆、氢腐蚀现象仍说法不一,只是倾向于压力越高氢腐蚀出现的可能性增加,所以本规范暂不能作出明确的规定,仅提出原则性要求。据调查,目前国内已建的三个氢能汽车加氢站内高压氢气管道基本上是采用SUS 304、316不锈钢无缝钢管,有的还采用进口的专用于高压气体管道的不锈钢管及其附件。
6.5.2 由于加氢站内氢气管道内压力均为高压,且在实际运行中压力将按加氢过程要求时有变化,为提高加氢站的安全可靠度,作了本条的规定。
6.5.3 鉴于氢气的特性,为防止因氢气泄漏诱发着火、爆炸等安全事故的发生,氢气管道接头、附件选择的基本原则是:具有优良的承压能力、密封性好和施工、维修方便。
    据调查表明,国内外氢能汽车加氢站中的高压氢气管道的连接,为了确保工程施工质量,大多采用专门制造厂家生产的高压不锈钢管及其配套的卡套接头,并由专业安装单位进行施工安装。据了解,高压管道用卡套连接方式主要有螺纹卡套和双卡套两种,按美国石油协会SNSI/API 6A标准的相关规定,一般在压力为35MPa~100MPa采用高压螺纹卡套密封方式,低于35MPa的高压管道采用双卡套密封方式。
6.5.4 本条为强制性条文。氢气放空管是加氢站中的重要工艺设施和安全措施之一,在工程设计、施工中均应十分重视氢气放空管的设置和施工质量。现将制定本条的依据说明如下:
    1 为防止在氢气放空时,遇雷电袭击引发着火燃烧,甚至蔓延至氢气系统引起着火爆炸事故等,为此规定在氢气放空管口应设阻火器。该阻火器应安装在放空管口邻近处,且阻火器应采用安全可靠、确能阻火的商业产品。据调查表明,国内外氢气系统(包括制氢、氢压缩、氢纯化、氢储存、氢气灌装、氢气使用等)放空管管口的着火燃烧时有发生。着火燃烧主要产生的两种情况:一是在氢气放空或由于阀门关闭不严密引起氢气泄漏时,正遇上雷电袭击,在氢气放空管管口引发着火燃烧,只要关闭氢气来源,火焰即刻熄灭;二是由于放空管采用普通碳钢管,在室外大气中被雨水、湿空气腐蚀生成铁锈或积存大气环境中其他杂质,当氢气放空时可能在管口处产生静电,引发着火燃烧。由于大多数氢气设施均采用了性能优良的阻火器,基本未见引起严重的着火爆炸事故。因此,本条规定阻火器后的放空短管管材应采用不锈钢材质。
    2 为了方便营运管理和容易采取相应的安全技术措施,本条规定加氢站的氢气放空管应集中设置。集中设置方式应视具体工程的实际情况确定,本条只是严格规定了氢气放空管的高度。
6.5.5 由于加氢站内有加氢汽车来往通行,所以氢气管道推荐采用明沟敷设或直接埋地敷没;鉴于直接埋地敷设的管道检修、维护较困难,对于确实不影响汽车通行的处所也可采用架空敷设氢气管道,以方便施工、安装和检修、维护。
6.5.6 本条为强制性条文。氢气管道明沟敷设的基本要求是:一要防止氢气一旦泄漏时不可能在沟内积聚或积存在某些死角处,因为只要沟内有氢气积聚或积存,即存在引发着火爆炸的危险,所以明沟一般不应设盖板;当必须设有盖板时,应采用通气良好的盖板,并不得有积存氢气的死角出现。二是不得与空气管、给排水管等无关管道共沟敷设,以避免在明沟内出现明火作业。三是构成明沟所用的各种材料均应采用不燃材质。

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