JBT9074-1999纯氮设备.doc

1、ICS 71.100.20J76JB/T 90741999纯 氮 设 备Pure nitrogen plants1999-07-12 发布 2000-01-01 实施国 家 机 械 工 业 局 发 布I前 言本标准是对 ZB J76 008.188纯氮设备 技术条件和 ZB J76 008.288纯氮设备 性能试验方法的修订。本标准与 ZB J76 008.188 和 ZB J76 008.288 相比，在以下主要内容上有所改变：本标准更体现了技术合同（或技术协议）在产品交货中的重要性；在纯氮设备产量系列中增加了 300m3/h、600m3/h、800m3/h 等级的纯氮设备；增加了关系到产品

2、质量而非供方所为的工程设计和安装要求；去掉了 ZB J76 008.188 中的二个附录，引用了 GB/T 7820、GB/T 9007、JB/T 7263、JB/T 8058。本标准自实施之日起，代替 ZB J76 008.188 和 ZB J76 008.288。本标准由气体分离与液化设备标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：开封空分集团有限公司。本标准主要起草人：贾金才、洪宝玲。本标准于 1988 年 7 月首次发布。JB/T 9074199911 范围本标准规定了纯氮设备的术语，产品分类和型号，技 术要求，性能试验方法和检验方法，验收规则，标志、包装、运输及贮存。本标准适用于氮气

3、中氧含量小于或等于 10106 （体积含量）的单塔流程，以低温法分离空气制取氮气的纯氮设备。本标准不适用于液态氮产品的纯氮设备。注1 本标准中氮气产量均为标准状态，即 0，101.325kPa（绝）状态下的气体量，单位为 m3/h。2 本标准中的压力未注明者为表压，加上（绝）为绝压。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过 在本标准中引用而构成为本 标准的条文。本 标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订 ，使用本 标准的各方应探讨使用下列 标准最新版本的可能性。GB 1501998 钢制压力容器GB 1511989 钢制管壳式换热器GB/T 26241993 流量测量节流装置用孔板、

4、喷 嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量GB/T 28881991 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法GB 42081993 外壳防护等级（IP 代码）GB/T 58311986 气体中微量氧的测定 比色法GB/T 78201987 细孔球形硅胶GB/T 90071988 粗孔球形硅胶GB/T 10606.11989 空气分离设备术语 基本术语GB/T 10606.21989 空气分离设备术语 单元设备GB/T 10606.51989 空气分离设备术语 透平膨胀机GB/T 10606.61989 空气分离设备术语 低温液体泵GB/T 106071989 空气分离设备产品型号编制方法GB/T 13306

5、1991 标牌GB/T 133841992 机电产品包装 通用技术条件GBJ 161987 建筑设计防火规范GBJ 871985 工业企业噪声控制设计规范国家机械工业局 1999-07-12 批准中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准纯 氮 设 备Pure nitrogen plantsJB/T 90741999代替 ZB J76 008.188ZB J76 008.2882000-01-01 实施JB/T 907419992JB/T 25361980 压力容器 油漆、包装、运输JB/T 64431992 离心压缩机JB/T 68961993 空气分离设备 表面清洁度JB/T 72

6、631994 空气分离设备用 13X 分子筛 验收技术条件JB/T 80581996 空气分离设备用活性氧化铝 验收技术条件JBJ 291996 压缩机、 风机、 泵安装工程施工及 验收规范JBJ 301996 制冷设备、空气分离 设备安装工程施工及 验收规范3 术语本标准的术语采用 GB/T 10606.1、GB/T 10606.2、GB/T 10606.5、GB/T 10606.6 的规定。4 产品分类和型号4. 1 产品按流程分为二类：a) 切换式换热器低压流程（简称流程）b) 分子筛预净化低压流程（简称流程）4. 2 产品型号 GB/T 10607 规 定。5 技术要求5. 1 工程条

7、件5. 1. 1 原料空气见表 1。表 1项 目 名 称 单 位 要 求机 械 杂 质 mg/m3 30CO2 400CH4 50C2H2 1CnHm106305. 1. 2 环境条件见表 2。表 2项 目 名 称 单 位 要 求海拔高度 m 350温 度 33相对湿度 % 805. 1. 3 冷却水见表 3。JB/T 907419993表 3项 目 名 称 单 位 要 求进口最大压力进口最小压力最大压降回水压力MPa 按合同规定最高温度 32酸碱度 pH 值 78悬浮物含量 mg/L 100总硬度 m mol/L 3.2水垢系数 m2K/W 0.000260.000435. 1. 4 蒸汽的

8、压力和饱和温度应在合同中规定。5. 1. 5 无油无尘仪表空气气源见表 4。表 4项 目 名 称 单 位 要 求露点 -40气源压力 0.5仪表前最小压力 MPa 0.455. 1. 6 雨量：用户提供年平均值和 24h 最高降雨量。5. 1. 7 风速：用户提供离地面 10m 处最大风速。5. 1. 8 雪：用户提供当地雪的最大厚度或最大荷重。5. 1. 9 地震烈度应在合同中规定。5. 1. 10 电源为交流电，并应 符合有关标准规定， 电源的电压 、相位及频率见表 5。表 5电 压 频 率电 压 单 位 偏 差相 位频 率 单 位 偏 差6000 或 100003803220V 5%15

9、0 Hz 1%5. 1. 11 工程条件与上述要求不符或需要另行增加项目，如地下水位、地耐力、冷冻剂等，由用户提出，经双方协商在合同中规定。5. 2 产品性能要求5. 2. 1 基本性能参数按表 6 的规定。JB/T 907419994表 6氮气压力 单位制氮能耗 运转周期项目名称 氮气产量 气/液工况 氮中氧含量 单位 m3/h 106 O2 MPa kWh/m3N2 年（月）100 0.50 0.65 3 月150 150/10 0.48 6 月300 285/15 0.44600 0.70 0.431 年720（750） 720/30 0.39 0.37800 770/30 0.40 0

10、.401000 920/80 0.70 0.431500 1350/150 0.80 0.422000 1850/150 0.46 0.343000 2750/250 0.450.750.330.40 1 年4000 3700/300 0.395000 4625/375 0.38性能参数6000 5550/450100.70 0.371 年注1 运转周期指两次大加温之间的间隔期，运转率不小于 98%。非设备原因造成的大加温可按运转周期计算。2 表中的性能参数以合同的氮气工况为考核工况。3 、 的含 义见产 品分类。4 本标准以生产气态产品为主。5 单位制氮能耗是以入塔空气量的设计值为依据。5.

11、 2. 2 纯氮设备按氮气产量（m 3/h）推荐采用100、150、300、600、720、800、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000 系列。供需双方按纯氮设备产品系列或用户要求签订技术合同（或技术协议）， 规定纯氮 设备产品使用的工程条件、性能 试验方法等，供方应保证纯氮设备产品符合技术合同（或技术协议）要求。5. 2. 3 纯氮设备的单位制氮能耗应不大于合同规定值的 104%，如果 设计参数与表 6 相同，则应不大于表 6 规定值的 104%。5. 2. 4 纯氮设备的启动时间即从膨胀机启动至氮气纯度达到合同规定的时间，一般应不超过 36h（切换）。5.

12、2. 5 纯氮设备的加温解冻时间一般为 26h（切换）。5. 2. 6 投表率不低于 95%。5. 3 其他技术要求5. 3. 1 配套的压力容器应按 GB 150、GB 151 和有色金属 压力容器等有关标准的规定。JB/T 9074199955. 3. 2 室外安装的电机及设备 均应具有防锈保护要求：电机应符合 GB 4208 的规定，并选用湿热带型的电机。5. 3. 3 室外安装的设备及容易导致静电效应的电器以及室内有关设备（如冷凝蒸发器等）均应接地；成套设备应设避雷设施。5. 3. 4 细孔球形硅胶 应符合 GB/T 7820 的规定；粗孔球形硅胶 应符合 GB/T 9007 的规定、

13、分子筛应符合 JB/T 7263 的 规定；活性氧化 铝应符合 JB/T 8058 的规定。5. 3. 5 纯氮设备 的工程设计和安装应符合产品设计要求和 GBJ 16、GBJ 87、JBJ 29、JBJ 30 等标准及有关法规规定。5. 3. 6 纯氮设备的表面清洁度按 JB/T 6896 或按图样规定。5. 3. 7 纯氮设备各配套机组的噪声及振动按各机组的规定或按合同规定。5. 3. 8 供方应提供 1 年（或按合同规定）的备件。5. 3. 9 纯氮设备的操作工、机修工、 仪表工必须熟悉机器和 设备的结构和操作，须经培训考试合格，才能上岗操作。5. 3. 10 纯氮设备的操作应按制造厂提

14、供的使用说明书的有关 规定， 对冷凝蒸发器液空中的乙炔、碳氢化合物含量，每班检测一次。5. 3. 11 用户应根据生产工艺要求制订安全操作规程，定期检查保养和巡视制度并严格执行。5. 3. 12 当机器和设备出现故障时，应及时报告和处理；对 于严重故障， 应向制造厂反馈意见。5. 3. 13 制造厂对用户反馈意见应及时处理；定期访问用 户，了解 产品使用情况，以改进设计，提高产品质量。6 性能试验和检验方法检验分为出厂检验和成套性能试验。6. 1 出厂检验6. 1. 1 配套的压力容器必须按压力容器安全技术监察规程规定进行检验，并提供相 应的质量证明文件。6. 1. 2 各单元部机必须按相应部

15、机的产品标准或技术文件在厂内试车合格（如受条件限制必须在现场检验时，应在合同中注明），并出具合格证明书。6. 1. 3 所有外购、外配件，如 电机、压缩机、电控设备、泵、 阀门、仪表及其他部机等，均须有制造厂合格证明书。6. 1. 4 硅胶、分子筛、活性氧化铝和焊丝应进厂复验合格。6. 2 成套空分设备现场性能检验6. 2. 1 成套空分设备性能检验条件：6. 2. 1. 1 纯氮设备成套性能试验必须在工况稳定后进行。连续测定时间为 48h 或按合同规定，每小时测定 1 次，取其平均值。6. 2. 1. 2 性能试验期内所测数据在下列波动范围内不进行修正：即压力和温度在 95%105%，压差在

16、98%102%，转速在 97%103%，频率在 99%101%范围内。6. 2. 1. 3 由于客观条件限制， 测试工况偏离本标准规定或偏离 设计工况时， 测试结果应予换算。JB/T 9074199966. 2. 2 测量仪表及精度的要求见表 7。表 7测 量 项 目 仪 表 名 称 精 度温 度玻璃温度计铂电阻温度计0.5、分度值0.5经校验和补偿（0.15+0.0024t）压 力压力计U 形压差计气压计流量差压变送器1.5 级满度值的1.5%，最小分度值 1040Pa，连接管内径6mm真空处连接管内径10mm，66.6Pa经0.5%U 形差压计 校验功 率电流表电压表瓦特表电流互感器0.5

17、 级0.5 级1.5 级0.5 级纯 度 氮分析仪 最小分度 106 O2振动、噪声测振仪声级仪5%最小分度 1dB(A)注：测试用的仪器、仪表，如因条件限制等原因无法应用表 7 所列精度的 仪表时，可以使用制造厂提供的工业仪表，其精度应经计量部门校准合格。6. 2. 3 产品氮流量的测定6. 2. 3. 1 测定产品氮流量应与纯度测定同步进行， 测前应检查 所有管接头不得有任何泄露或堵塞。6. 2. 3. 2 流量测量装置的安装使用按 GB/T 2624 的规定。节流装置的孔板一般采用标准孔板，安装在出分馏塔的氮气总管上。6. 2. 3. 3 产品氮气的流量可按式（1）加以修正。（1）TpV

18、1式中：p，p 1工作状态下和 设计工况下孔板前气体压力，MPa（绝）；T，T1工作状态下和设计工况下孔板前气体温度，K；V1测试时 2 次仪表的流量读数，m 3/h；V修正后的气体流量，m 3/h。注： 流量如经过仪表（温度、压力）自动修正， 则流量无须经式（ 1）修正。6. 2. 3. 4 产品液态氮的测量采用液氮量筒测出每小时的液体体积（或采用称重法测出每小时的液体质量），应换算至标准状态下的气体量。6. 2. 4 空气流量的测定6. 2. 4. 1 进分馏塔空气流量应在空气冷却塔或分子筛吸附器后的空气管道上测定。6. 2. 4. 2 空气的干燥部分流量测定按 GB/T 2624 规定。

19、6. 2. 4. 3 空气流量按式（2）修正。JB/T 907419997（2）TpV1式中：， 1空气密度的实际值 和设计计算值，kg/m 3；p，p1工作状态下和 设计工况下的压力， MPa（绝 ）；T，T1工作状态下和设计工况下气体在孔板前的温度，K；V，V1修正后实际流量和仪表读数， m3/h.。6. 2. 5 产品氮纯度测定6. 2. 5. 1 分析氮纯度的取样点在出分馏塔氮气总管道上。6. 2. 5. 2 氮气中氧含量的分析：采用经标准气校验过的分析仪表测定或按 GB/T 5831 规定， 发生争议时，按 GB/T 5831 规定的测定方法仲裁。6. 2. 6 压缩功耗测定功率消耗

20、根据电动机输入功率和电动机效率进行计算。6. 2. 6. 1 电动机输入功率按式（3）计算。（3）10/cos3IUN式中：N输入电动机端子的功率，kW；I输入电流，A；U输入电压，V；cos 功率因数。6. 2. 6. 2 压缩功率按式（4）计算。（4）ekN式中：N k空压机功率，kW；e电动机效率，%（由电动机生产厂提供）。6. 2. 7 单位制氮电耗按式（5）计算。（5）N2V式中：N N2单位制氮电耗，kW h/m3；N成套设备总电耗，kW；VN2每小时生产的 产品氮总和，m 3/h。6. 2. 7. 1 成套设备总电耗按式（6）计算。（6）fkN式中：N成套设备总电耗，kWh/m

21、3；Nk空压机电耗，kW；Nf辅机电耗，kW 。6. 2. 7. 2 辅助电耗（一般不包括氮产品的压缩功耗和照明用能耗），计算方法按流程形式确定，分别按式（7）或式（8）计算。a) 流程按式（7）计算。（7）654321f NN式中：N f辅机电耗，kW ；JB/T 907419998N1压缩机主油泵电耗，kW；N2压缩机润滑系统 抽风机电耗， kW；N3膨胀机油泵电耗，kW；N4空冷塔水泵电耗，kW；N5水冷塔水泵电耗，kW；N6水冷塔抽风机电 耗， kW。b) 流程按式（8）计算。（8）87654321f NNN式中：N 1、N2 、N3、N4、N5、N6见式（7）；N7冷冻机电耗，kW；

22、N8分子筛再生电耗。采用蒸气加热再生时，按进出蒸气焓差，计算出加热周期的总热量，然后换算成电耗， kW。注：分子筛再生能耗可按计算平均值或测定平均值。6. 2. 7. 3 氮气产量包括液体氮在内，按式（ 9）计算。（9）2123VN式中：V N2氮气总量；V1气氮产量；V2液氮产量换算至标准状态的气氮量，如果液氮气化后并入管网，则不另外计算。6. 2. 8 噪声测定6. 2. 8. 1 透平压缩机噪声测定方法按 GB/T 2888 的规定。6. 2. 8. 2 放空消声的噪声测定方法可参照 GB/T 2888 的规定。6. 2. 8. 3 测定的噪声包括辅机噪声。6. 2. 9 振动测定6.

23、2. 9. 1 透平压缩机的轴振动值按式（10）计算，或按 JB/T 6443 执行。（10）nnA1205.42104.25式中：A全振幅，m；n最高连续转速，r/min。6. 2. 9. 2 透平压缩机的轴振动在靠近径向轴承处测定。6. 2. 10 仪表投表率计算6. 2. 10. 1 仪表投表率按式（11）计算。（11）%10仪 表 总 数在 运 转 的 仪 表 只 数仪 表 投 表 率6. 2. 10. 2 仪表总数为控制室表盘上和（或）计算机控制的测点数，就地的仪表数和分析室分析用仪表数的总和，不包括因用户原因而无法投运的 仪表。7 验收规则7. 1 纯氮设备各单元部机一般应在制造厂试验合格，受条件限制不能在制造厂进行试验时，允许在成