GB 4962-2008 氢气使用安全技术规程.doc

1、氢气使用安全技术规程1基本信息GB4962-2008 代替 GB4962-19852008-12-11 发布2009-10-01 实施1 范围本标准规定了气态氢在使用、置换、储存、压缩与充（灌）装、排放过程以及消防与紧急情况处理、安全防护方面的安全技术要求。本标准适用于气态氢生产后的地面上各作业场所，不适用于液态氢、水上气态氢、航空用氢场所及车上供氢系统。氢气生产中的相应环节可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文

2、件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 2893 安全色GB 2894 安全标志及其使用导则GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备第 1 部分： 通用要求GB 4385 防静电胶底鞋、导电胶底鞋安全技术条件GB 7144 气瓶颜色标记GB 7231 工业管路的基本识别色、识别符号和安全标识GB 12014 防静电工作服GB 16804 气瓶警示标签GB 50016 建筑设计防火规范GB 50057 建筑物防雷设计规范GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50177-2005 氢气站设计规范SH 3059 百油化工管道设计器材选用通则SY/T

3、 0019 埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范气瓶安全监察规程（国家质量技术监督局，2001 年 7 月 1 日实施）压力容器安全技术监察规程（原劳动部，1991 年 1 月 1 日实施）汽轮发电机运行规程(1999 年版)（国家电力公司标准，1999 年 11 月 9 日实施）3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1供氢站 hydrogen filling station不含氢气发生设备，以瓶装和（或）管道供应氢气的建筑物、构筑物等场所的统称。3.2氢气罐 gaseous hydrogen recelver用于储存氢气的定压变容积（湿式储气柜）及变压定容积容器的统称（不含气瓶）。3

4、.3氢气充（灌）装站 gaseous hydrogen filling station设有灌充氢气用氢气压缩、充（灌）装设施及其必要的辅助设施的建筑物、构筑物等场所的统称。3.4爆炸危险区域 explosive hazard zone大气条件下，气体、蒸气或雾、粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成爆炸性混合物，该混合物遇火源后，燃烧或爆炸将传遍整个未燃混合物的区域。3.5动火 hot work可能产生火焰、火花等明火及形成赤热表面的施工作业。3.6高、中、低压氢气压缩机 low/middle/high-pressure gaseous hydrogen compressor输出压力分别为大于等于

5、10.O MPa（高压），大于等于 1.6 MPa、小于10O MPa(中压)，小于1.6 MPa(低压)的氢气压缩机。3.7钢质无缝气瓶集装装置 bundle of seamless steel cylinders由专用框架固定，采用集气管将多只气体钢瓶接口并联组合的气体钢瓶组单元。3.8氢气汇流排间 hydrogen gas manifolds room采用氢气钢瓶供应氢气的汇流排组等设施的房间。3.9实瓶 full cylinder充有气体的无缝钢制气瓶，其水容积一般为 40 L、50 L，工作压力为 12.O MPa20.O MPa。3.10空瓶 empty cylinder无内压或残

6、余压力小于 0. 05 MPa 酌气瓶。3. 11湿氢 humid hydrogen含有一定数量水蒸气的氢气，且在使用过程中通过降低温度或进行等温压缩，使之达到饱和并析出水分的氢气。3. 12明火地点 open fire site有外露的火焰或炽热表面的固定地点。3. 13散发火花地点 sparking site带有火星的烟囱或室内外的砂轮、电焊、气焊（割）、无齿锯片切割机、冲击钻、电钻等固定地点。3. 14排放管 vent pipe具有一定高度，且能向大气中直接排放气体的管道。3. 15阻火器 fire arrestor防止氢气回火的一种安全设施。3. 16长管拖车 tube trailer

7、在半挂车或集装框架内装有若干大型钢制无缝气瓶的高压气体运输设备，通常用配管和阀门将气瓶连接在一起，并配有安全附件。GB 4962-20083. 17湿式可燃气体储罐 dish flammable gas holder湿式可燃气体储罐又称水槽式储气罐，主要由水槽、塔节、钟罩和水封等组成。储气罐的设计压力通常小于 4 kPa。3. 18重要公共建筑 important public building人员密集、发生火灾后伤亡大、损失大、影响大的公共建筑。4 基本要求4.1 建筑及选址4.1.1 供氢站平面布置的防火间距见表 1。表 1 供氢站平面布置的防火间距表 名 称 最小防火间距/m 一、二级

8、12 其他建筑物耐火等级 三级 14 四级 16 高层厂房（仓库） 13 甲类仓库 20 电力系统电压为(35500)kV 且每台变压器容量在 10 MVA 以上的室 25 外变、配电站以及工业企业的变压器总油量大于 5t 的室外降压变电站 民用建筑 25 重要公共建筑 50 明火或散发火花地点 30 Vso ooo 14 1v50 12 甲、乙类液体储罐（区） 50V200 15 的总储量 V/1113 200V1 000 20 1 000V5 000 25 丙类液体储罐（区） 的总储量 V/m3 按 5 rr13 丙类液体等于 1 m3 甲、乙类液体折算 100m5 000 6 煤和焦炭储

9、量 m/t m5 000 8 GB 4962-2008表 1（续） 名 称 最小防火间距/m 厂外铁路（中心线） 30 厂内铁路（中心线） 20 厂外道路（路边） 15 厂内主要道路（路边） 10 厂内次要道路（路边） 5 围墙 5 注 1：建筑物之间的防火间距按相邻外墙的最近距离计算。如外墙有凸出的燃烧物件，则应从其凸出部分处缘 算起；储罐、变压器的防火间距应从距建筑物最近的外壁算起。 注 2：供氢站与其他建筑物相邻面的外墙均为非燃烧体，且无门、窗、洞及无外露的燃烧体屋檐，其防火间距可按 本表减少 25%。 注 3：固定容积可燃气体储罐的总容积，按储罐几何容积(rr13)和设计储存压力(绝对

10、压力，l05 Pa)的乘积计算，并 按本表湿式可燃气体储罐的要求执行。 注 4：固定容积氧气储罐的总容积，按储罐几何容积(1113)和设计储存压力(绝对压力，10s Pa)的乘积计算，并按本 表湿式氧气储罐的要求执行。 注 5：液氧储罐的总容积，应将储罐容积按 1 1113 液氧折合成 800 TI13 标准状态气氧计算，并按本表湿式氧气储罐 的要求执行。 注 6：当甲、乙类液体和丙类液体储罐布置在同一储罐区时，其总储量可按 1 1113 甲、乙类液体相当于 5 rr13 丙类液 体折算。 注 7：供氢站与架空电力线的防火间距不应小于电线杆高度的 1.5 倍。4.1.2 氢气罐或罐区之间的防火

11、间距，应符合 GB 50177-2005 规定，具体如下：a)湿式氢气罐（柜）之间的防火间距，不应小于相邻较大罐的半径；b)卧式氢气罐之间的防火间距，不应小于相邻较大罐直径的 2/3;立式罐之间、球形罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐的直径；c) 卧式、立式、球形罐与湿式罐（柜）之间的防火间距不应小于相邻较大罐的直径；d)一组卧式、立式或球形罐的总容积不应超过 30 000 1113。罐组间的防火间距中，卧式氢气罐不应小于相邻较大罐高度的一半；立式、球形罐不应小于相邻较大罐的直径，并不应小于 10 m。4.1.3 供氢站、氢气罐应为独立的建（构）筑物；宜布置在工厂常年最小频率风向的下风侧，并远

12、离有明火或散发火花的地点；不得布置在人员密集地段和交通要道邻近处；宜设置不燃烧体的实体围墙。4.1.4 氢气充（灌）装站、供氢站、实瓶间、空瓶间宜布置在厂房的边缘部分。4.1.5 氢气使用区域应通风良好。保证空气中氢气最高含量不超过 1%（体积）。采用机械通风的建筑物，进风口应设在建筑物下方，排风口设在上方。4.1.6 建筑物顶内平面应平整，防止氢气在顶部凹处积聚；建筑物顶部或外墙的上部应设气窗或排气孔。排气孔应设在最高处，并朝向安全地带。4.1.7 氢气有可能积聚处或氢气浓度可能增加处宜设置固定式可燃气体检测报警仪，可燃气体检测报警仪应设在监测点（释放源）上方或厂房顶端，其安装高度宜高出释放

13、源0.5 m2 m 且周围留有不小于 0.3 m 的净空，以便对氢气浓度进行监测。可燃气体检测报警仪的有效覆盖水平平面半径，室内宜为 7.5 m，室外宜为 15 m。4.1.8 氢气灌（充）装站、供氢站、实瓶间、空瓶间周边至少 10 m 内不得有明火。4.1.9 禁止将氢气系统内的氢气排放在建筑物内部。GB 4962-20084.1. 10 氢气储存容器应与氧气、压缩空气、卤素、氧化剂及其他助燃性气瓶隔离存放。4.1. 11 供氢站的耐火等级不应低于二级，应为独立的单层建筑，不得在建筑物的地下室、半地下室设供氢站，并应按 GB 50016 的规定对站内的爆炸危险场所设置泄压设施。当实瓶数量不超

14、过 60 瓶或占地面积不超过 500 mz 时，可与耐火等级不低于二级的用氢厂房或与耐火等级不低于二级的非明火作业的丁、戊类厂房毗连，但毗连的墙应为无门、窗及洞的防火墙。4.1. 12 供氢站、氢气罐、充（灌）装站和汇流排间应按 GB 50057 和 GB 50058 的要求设置防雷接地设施。防雷装置应每年检测一次。所有防雷防静电接地装置应定期检测接地电阻每年至少检测一次，对爆炸危险环境场所的防雷装置宜每半年检测一次。4.1. 13 供氢站、氢气罐、充（灌）装站、汇流排间和装卸平台地面应做到平整、耐磨、不发火花。4.1. 14 供氢站、充（灌）装站内需要吊装设备或氢气的充（灌）装、采用钢质无缝

15、气瓶集装装置，宜设起吊设施，起吊设施的起吊重量应按吊装件的最大荷重确定；在爆炸危险区域内的起吊设施应采用防爆设施。4.1. 15 充（灌）装站、汇流排间、空瓿和实瓶的布置应符合下列要求：a)汇流排间、空瓶和实瓶应分开放置。若空瓶和实瓶储存在封闭或半敞开式建筑物内，汇流排间应通过门洞与空瓶间或实瓶间相通，但各自应有独立的出入口。当实瓶数量不超过 60 瓶时，空瓶、实瓶和汇流排可布置在同一房间内，但实瓶、空瓶应分开存放，且实瓶与空瓶之间的间距不小于 0.3 m。空（实）瓶与汇流排之间的间距不宜小于 2m。汇流排间、空瓶间和实瓶间不应与仪表室、配电室和生活间直接相通，应用无门、窗、洞的防火墙隔开。如

16、需连通，应设双门斗间，门采用自动关闭（如弹簧门），且耐火极限不低于 0.9 h。空瓶间和实瓶间应有支架，栅栏等防止倒瓶的设施。汇流排间、空瓶间和实瓶间内通道的净宽应根据气瓶的搬运方式确定，一般不宜小于 1.5 m。汇流排间应尽量宽敞。汇流排应靠墙布置，并设固定气瓶的框架。实瓶间应有遮阳措施，防止阳光直射气瓶。空瓶间和实瓶间宜设气瓶装卸平台。平台的高度应根据气瓶装卸形式确定。平台上的雨篷和支撑应采用阻燃材料。i) 氢气充（灌）装间不应存放实瓶，空瓶数量不应超过汇流排待充瓶位的数量。4.1. 16 按 GB 2894 的规定在供氢站、氢气罐、充（灌）装站和汇流排间周围设置安全标识。4.1. 17

17、侄何场所的民用轻气球不得使用氢气作为充装气体。4.2 作业人员4.2.1 作业人员应经过岗位培训、考试合格后持证上岗。特种作业人员应经过专业培训，持有特种作业资格证，并在有效期内持证上岗。4.2.2 作业人员上岗时应穿符合 GB 12014 规定的阻燃、防静电工作服和符合 GB 4385 规定的防静电鞋。工作服宜上、下身分开，容易脱卸。严禁在爆炸危险区域穿脱衣服、帽子或类似物。严禁携带火种、非防爆电子设备进入爆炸危险区域。4.2.3 作业时应使用不产生火花的工具。4.2.4 严禁在禁火区域内吸烟、使用明火。4.2.5 作业人员应无色盲、无妨碍操作的疾病和其他生理缺陷，且应避免服用某些药物后影响

18、操作或判断力的作业。4.3 氢气系统4.3.1 氢气系统氢气质量应满足其安全使用要求。4.3.2 氢气系统停运后，应用盲板或其他有效隔离措施隔断与运行设备的联系，应使用符合安全要求的惰性气体（其氧气体积分数不得超过 3%）进行置换吹扫。动火作业应实行安全部门主管书面审批制度。氢气系统动火检修，应保证系统内部和动火区域的氢气体积分数最高含量不超过 0. 4%。检修或GB 4962-2008检验设施应完好可靠，个人防护用品穿戴符合要求。防止明火和其他激发能源进入禁火区域，禁止使用电炉、电钻、火炉、喷灯等一切产生明火、高温的工具与热物体。动火检修应选用不产生火花的工具。置换吹扫应按照第 5 章执行。

19、4.3.3 首次使用和大修后的氢气系统应进行耐压、清洗（吹扫）和气密试验，符合要求后方可投入使用。钢质无缝气瓶集装装置组装后应进行气密性试验，其试验压力为气瓶的公称工作压力，应以无泄漏点为合格，试验介质应为氮气或无油空气。4.3.4 氢气系统中氢气中氧的体积分数不得超过 0. 5%，氢气系统应设有氧含量小于 3%的惰性气体置换吹扫设施。4.3.5 氢气系统设备运行时，禁止敲击、带压维修和紧固，不得超压。禁止处于负压状态。4.3.6 氢气系统检修或检验作业应制定作业方案及隔离、置换、通风等安全防护措施，并经过设备、安全等相关部门审批。未经安全部门主管书面审批，作业人员不得擅自维修或拆开氢气设备、

20、管道系统上的安全保护装置。4.3.7 氢气充（灌）装系统应设置超压泄放用安全阀、氢气回流阀、分组切断阀、吹扫放空阀、压力显示报警仪表，并设有气瓶内余气与氧含量测试仪表、抽真空装置等。4.3.8 氡气系统可根据工艺需要设置气体过滤装置、在线氢气泄漏报警仪表、在线氢气纯度仪表、在线氢气湿度仪表等。4.4 设备及管道4.4.1 氢气设备应严防泄漏，所用的仪表及阀门等零部件密封应确保良好，定期检查，对设备发生氢气泄漏的部位应及时处理。4.4.2 对氢气设备、管道和阀门等连接点进行漏气检查时，应使用中性肥皂水或携带式可燃气体检测报警仪，禁止使用明火进行漏气检查。携带式可燃气体检测报警仪应定期校验。4.4

21、.3 爆炸危险区域内电气设备应符合 GB 3836.1 的要求，防爆等级应为类，C 级，T组；因需要在爆炸危险区域使用非防爆设备时应采取隔爆措施。4.4.4 氢气管道应采用无缝金属管道，禁止采用铸铁管道，管道的连接应采用焊接或其他有效防止氢气泄漏的连接方式。管道应采用密封性能好的阀门和附件，管道上的阀门宜采用球阀、截止阀。阀门材料的选择应符合 GB 50177-2005 中表 12.0.3 的规定，管道上法兰、垫片的选择应符合 GB 50177-2005 中表 12.0.4 的规定。管道之间不宜采用螺纹密封连接，氢气管道与附件连接的密封垫，应采用不锈钢、有色金属、聚四氟乙烯或氟橡胶材料，禁止用

22、生料带或其他绝缘材料作力连接密封手段。4.4.5 氢气管道应设置分析取样口、吹扫口，其位置应能满足氢气管道内气体取样、吹扫、置换要求；最高点应设置排放管，并在管口处设阻火器；湿氢管道上最低点应设排水装置。4.4.6 氢气管道宜采用架空敷设，其支架应为非燃烧体。架空管道不应与电缆、导电线路、高温管线敷设在同一支架上。氢气管道与氧气管道、其他可燃气体、可燃液体的管道共架敷设时，氢气管道应与上述管道之间宜用公用工程管道隔开，或保持不小于 250 mm 的净距。分层敷设时，氢气管道应位于上方。4.4.7 氢气管道应避免穿过地沟、下水道及铁路汽车道路等，应穿过时应设套管。氢气管道不得穿过生活间、办公室、

23、配电室、仪表室、楼梯间和其他不使用氢气的房间，不宜穿过吊顶、技术（夹）层，应穿过吊顶、技术（夹）层时应采取安全措施。氢气管道穿过墙壁或楼板时应敷设在套管内，套管内的管段不应有焊缝，氢气管道穿越处孔洞应用阻燃材料封堵。4.4.8 室内氢气管道不应敷设在地沟中或直接埋地，室外地沟敷设的管道，应有防止氢气泄漏、积聚或窜入其他地沟的措施。埋地敷设的氢气管道埋深不宜小于 0.7 m。湿氢管道应敷设在冰冻层以下。4.4.9 在氢气管道与其相连的装置、谩备之间应安装止回阀，界区间阀门宜设置有效隔离措施，防止来自装置、设备的外部火焰回火至氢气系统。氢气作焊接、切割、燃料和保护气等使用时，每台（组）用氢设备的支

24、管上应设阻火器。GB 4962-20084.4. 10 氢气管道、阀门及水封等出现冻结时，作业人员应使用热水或蒸汽加热进行解冻，且应带面罩进行操作。禁止使用明火烘烤或使用锤子等工具敲击。4.4. 11 室内外架空或埋地敷设的氢气管道和汇流排及其连接的法兰间宜互相跨接和接地。氢气设备与管道上的法兰间的跨接电阻应小于 0. 03 Q。4.4. 12 与氢气相关的所有电气设备应有防静电接地装置，应定期检测接地电阻，每年至少检测一次。4.4. 13 根据 GB 50177-2005 及 SY/T 0019，氢气管道的施工及验收符合下列规定：a) 接触氢气的表面彻底去除毛刺、焊渣、铁锈和污垢等；b) 碳钢管的焊接宜采用氩弧焊作底焊；不锈钢应采用氩弧焊；c)氢气管道、阀门、管件等在安装过程中及安装后采用严格措施防止焊渣、铁锈及可燃物等进入或遗留在管内；d) 氢气管道的试验介质和试验压力符合 GB 50177-2005 表 12.0.14 的规定；e) 氢气管道强度试验合格后，使用不含油的空气或惰性气体，以不小于20 m/s 的流速进行吹扫，直至出口无铁锈、无尘土及其他污垢为合格。f)长距离埋地输送管道设计、安装时宜做电化学保护措施，吹扫前宜做通球处理。电化学保护宜每午检测一次并存档备案。