1、 中华人民共和国国家标准 GBGB50177-2005氢气站设计规范Design code hydrogen station2005-04-15发布 2005-10-01实施中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 联合发布中华人民共和国建设部公告第 330号建设部关于发布国家标准氢气站设计规范的公告现批准氢气站设计规范为国家标准，编号为 GB50177-2005，自2005 年 10 月 1 日起实施。其中，第1.0.3、3.0.2、3.0.3、3.0.4、4.0.3(1)、4.0.8、4.0.10、4.0.11、4.0.13、4.0.15、6.0.2、6.0.3、6.0.
2、5、6.0.10、7.0.3、7.0.6、4.0.10、8.0.2、8.0.3、8.0.5、8.0.6、8.0.7(4)、9.0.2、9.0.4、9.0.5、9.0.6、9.0.7、11.0.1、11.0.5、11.0.7、12.0.9、12.0.10(2)(5)、12.0.12(4)(5)、12.0.13 为强制性条文，必须严格执行。原氢气站设计规范GB50177-93 及其强制性条文同时作废。本标准同建设部标准定额研究所组织中国计划出版社发行。中华人民共和国建设部二 00 五年四月十五日前言本规范是根据建设部建标200285 号文的要求，具体由中国电子工程设计院会同有关单位共同对氢氧站设计
3、规范GB50177-93 修订编制而成。在修订编制过程中，修订组结合我国氢气站、供氢站设计、建造和运行的实际情况，进行了大量的调查研究，并广泛向全国有关单位或个人征求意见，最后由我部会同有关部门审查定稿。本规范共 12 章和 5 个附录。其主要内容有：总则、术语、总平面布置、工艺系统、设备选择、工艺布置、建筑结构、电气及仪表控制、防雷及接地、给水排水及消防、采暖通风、氢气管道等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国电子工程设计院氢气站设计规范管理组负责具体技术内容的解释。在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需
4、要修改或补充之处，请将意见和建议寄至中国电子工程设计院氢气站设计规范管理组(地址：北京市海淀区万寿路 27 号，邮编：100840，传真：010-68217842 ，E-mail ：ceediceedi com cn) ，以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：中国电子工程设计院参编单位：西南化工研究设计院 武汉钢铁设计研究总院 西南电力设计院主要起草人：陈霖新 章光护 姚震生 郜豫川 李承蓉 袁柏燕 孟培勤 吴炳成 牛光宏 孙美君1 总 则1.0.1 为在氢气站、供氢站的设计中正确贯彻国家基本建设的方针政策，确保安全生产，节约能源，保护环境，满足生产要求，做到技术
5、先进，经济合理，制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、改建、扩建的氢气站、供氢站及厂区和车间的氢气管道设计。1.0.3 氢气站、供氢站的生产火灾危险性类别，应为“甲”类。氢气站、供氢站内有爆炸危险房间或区域的爆炸危险等级应划分为 1 区或 2 区，并应符合本规范附录 A 的规定。1.0.4 氢气站、供氢站和氢气管道的设计，除执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术 语2.0.1 氢气站 hydrogen station采用相关的工艺(如水电解，天然气转化气、甲醇转化气、焦炉煤气、水煤气等为原料气的变压吸附等) 制取氢气所需的工艺设施、灌充设施、压缩和储存设施、辅助设施及其建筑物
6、、构筑物或场所的统称。2.0.2 供氢站 hydrogen supply station不含氢气发生设备，以瓶装或和管道供应氢气的建筑物、构筑物、氢气罐或场所的统称。2.0.3 氢气罐 hydrogen gas receiver用于储存氢气的定压变容积(湿式储气柜) 及变压定容积的容器的统称。2.0.4 明火地点 Open flame site 室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。2.0.5 散发火花地点 sparking site 有飞火的烟囱或室外的砂轮、电焊、气焊(割) 等固定地点。2.0.6 氢气灌装站 filling hydrogen gas station设有灌充氢气用氢气压缩
7、、灌充设施及其必要的辅助设施的建筑物、构筑物或场所的统称。2.0.7 水电解制氢装置 the installation of hydrogen gas produced by electro1ysising water以水为原料，由水电解槽、氢(氧) 气液分离器、氢(氧)气冷却器、氢( 氧)气洗涤器等设备组合的统称。2.0.8 水电解制氢系统 the system of hydrogen gas produced by electrolysising water以水电解工艺制取氢气，由水电解制氢装置及氢气加压、储存、纯化、灌充等操作单元组成的工艺系统的统称。2.0.9 变压吸附提纯氢装置 th
8、e installation of hydrogen purification by pressure swing adsorption以各类含氢气体为原料，经多个吸附塔，采用变压吸附法，从原料气中提取氢气的工艺设备组合的统称。2.0.10 变压吸附提纯氢系统 hydrogen purification system by pressure swing adsorption以变压吸附法从各类含氢气体中提纯制取氢气，由变压吸附装置及氢气加压、储存、纯化、灌充等操作单元组成的工艺系统的统称。2.0.11 甲醇蒸气转化制氢装置 the installation of hydrogen gas pro
9、duced by the methanol transforming以甲醇和水为原料，采用催化转化工艺，在一定温度下将甲醇裂解转化制取氢气的生产设备组合的统称。 2.0.12 低压氢气压缩机 the low pressure compressor for the hydrogen gas输出压力小于 1.6 MPa 的氢气压缩机。2.0.13 中压氢气压缩机 the middle pressure compressor for the hydrogen gas输出压力大于或等于 1.6 MPa，小于 10.0 MPa 的氢气压缩机。2.0.14 高压氢气压缩机 the high pressur
10、e compressor for the hydrogen gas输出压力大于或等于 10.0 MPa 的氢气压缩机。2.0.15 钢瓶集装格 the bundle of hydrogen gas cylinders 由专用框架固定，采用集气管将多只气体钢瓶接口并连组合的气体钢瓶组单元。 2.0.16 氢气汇流排间 the hydrogen gas manifolds room设有采用氢气钢瓶供应氢气用的汇流排组等设施的房间。2.0.17 氢气灌装间 the hydrogen gas filling room设有供灌充氢气钢瓶用的氢气灌充台或钢瓶集装格等设施的房间。2.0.18 实瓶 soli
11、d cylinder存有气体灌充压力气体的气瓶，一般水容积为 40L、设计压力为 12.020.0 MPa 的气体钢瓶。2019 空瓶 empty cylinder无内压或留有残余压力的气体钢瓶。2.0.20 湿氢 wet hydrogen在所处温度、压力下，水含量达饱和或过饱和状态的氢气。2.0.21 倒气用氢气压缩机 the hydrogen gas compressor for turning system over在制氢或供氢系统中，氢气增压、储存或灌充用的氢气压缩机。3 总平面布置3.0.1 氢气站、供氢站、氢气罐的布置，应按下列要求经综合比较确定：1、宜布置在工厂常年最小频率风向的
12、下风侧，并应远离有明火或散发火花的地点；2、宜布置为独立建筑物、构筑物；3、不得布置在人员密集地段和主要交通要道邻近处；4、氢气站、供氢站、氢气罐区，宜设置不燃烧体的实体围墙，其高度不应小于 2.5m；5、宜留有扩建的余地。3.0.2 氢气站、供氢站、氢气罐与建筑物、构筑物的防火间距，不应小于表 3.0.2 的规定。表 3.0.2氢气站、供氢站、氢气罐与建筑物、构筑物的防火间距(m)氢气罐总容积（ m3）建筑物、构筑物 氢气站或供氢站 1000 100110000 10000150000 50000其它建筑物耐火等级一、二级三级四级121416121520152025202530253035民
13、用建筑 25 25 30 35 40重要公共建筑 50 5035500kV 且每台变压器为 1000kV.A 以上室外变配电站以及总油量超过 5t的总降压站25 25 30 35 40明火或散发火花的地点 30 25 30 35 40架空电力线 1.5 倍电杆高杆1.5 倍电杆高度注：1、 防火间距应按相邻建筑物、构筑物的外墙、凸出部分外缘、储罐外壁的最近距离计算。2、 固定容积的氢气罐，总容积按其水容量（m3 ）和工作压力（绝对压力）的乘积计算。3、 总容积不超过 20m3 的氢气罐与所属的厂房的防火间距不限。4 、与高层厂房之间的防火间距，应按本表相应增加 3m。5、 氢气罐与氢气罐之间的
14、防火间距，不应小于相邻较大罐直径。3.0.3 氢气站、供氢站、氢气罐与铁路、道路的防火间距，不应小于表 3.0.3 的规定。表 3.0.3 氢气站、供氢站、氢气罐与铁路、道路的防火间距(m)铁路、道路 氢气站 氢气罐非电力牵引车 30 25厂外铁路线（中心线）电力牵引车 20 20非电力牵引车 20厂内铁路线（中心线）电力牵引车2015厂外道路（相邻侧路边） 15 15主要道路 10 10厂内道路次要道路 5 5围墙 5 5注：防火间距应从氢气站、供氢站建筑物、构筑物的外墙、凸出部分外缘及氢气罐外壁计算。3.0.4 氢气罐或罐区之间的防火间距，应符合下列规定：1、湿式氢气罐之间的防火间距，不应
15、小于相邻较大罐(罐径较大者，下同) 的半径；2、 卧式氢气罐之间的防火间距，不应小于相邻较大罐直径的 23；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；3、卧式、立式、球形氢气罐与湿式氢气罐之间的防火间距，应按其中较大者确定；4、一组卧式或立式或球形氢气罐的总容积，不应超过 30000m3。组与组的防火间距，卧式氢气罐不应小于相邻较大罐长度的一半；立式、球形罐不应小于相邻较大罐的直径，并不应小于1Om。3.0.5 氢气站需与其他车间呈 L 形、 形或 形毗连布置时，应符合下列规定：1、站房面积不得超过 1000m2；2、毗连的墙应为无门、窗、洞的防火墙；3、不得同热处理、锻压、
16、焊接等有明火作业的车间相连；4、宜布置在厂房的端部，与之相连的建筑物耐火等级不应低于二级。 3.0.6 供氢站内氢气实瓶数不超过 60 瓶或占地面积不超过 500m2 时，可与耐火等级不低于二级的用氢车间或其他非明火作业的丁、戊类车间毗连，其毗连的墙应为无门、窗、洞的防爆防护墙，并宜布置在靠厂房的外墙或端部。3.0.7 氢气站内的氢气灌瓶间、实瓶间、空瓶间，宜布置在厂房的边缘部分。4 工艺系统4.0.1 氢气站制氢系统的类型应按下列因素确定：1、氢气站的规模；2、当地氢源状况，制氢用原料及电力的供应状况；3、用户对氢气纯度及其杂质含量、压力的要求；4、用户使用氢气的特性，如负荷变化情况、连续性
17、要求等；5 制氢系统的技术经济参数、特性。4.0.2 水电解制氢系统应设有下列装置：1、设置压力调节装置，以维持水电解槽出口氢气与氧气之间一定的压力差值，宜小于0.5kPa；2、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；3、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；4、设有碱液配制、回收装置。水电解槽入口应设碱液过滤器。4.0.3 水电解制氢系统制取的氧气，可根据需要进行回收或直接排入大气，并应符合下列规定：1、当回收电解氧气时，必须设置氧中氢自动分析仪和手工分析装置，并设有氧中氢超浓度报
18、警装置；2、电解氧气回收或直接排入大气时，均应采取措施保持氧气与氢气压力的平衡。4.0.4 变压吸附提纯氢系统的设置，应根据下列因素确定：1、拟用的原料气的压力、组成和杂质含量；2、产品氢气的压力、纯度和杂质含量；3、氢气使用的连续性、负荷变化状况；4、技术经济参数。4.0.5 变压吸附提纯氢系统，应设有下列装置：1、原料气的预处理设施(视原料气中的杂质含量确定) ；2、吸附器组及程序控制阀；3、氢气的精制(视用户对氢气纯度及杂质含量等要求确定) ；4、氢气和解吸气的缓冲设施；5、解吸气回收利用设施；6、根据需要设置原料气、产品氢气、解吸气的增压设施。4.0.6 甲醇转化制氢系统，应设有下列装
19、置：1、原料甲醇及脱盐水的储存、输送装置；2、甲醇转化反应器及其辅助装置，如加热炉或加热器、热回收设备等；3、变压吸附提纯氢装置。4.0.7 氢气压缩机前应设氢气缓冲罐。数台氢气压缩机可并联从同一氢气管道吸气，但应采取措施确保吸气侧氢气为正压。输送氢气用压缩机后应设氢气罐，并应在氢气压缩机的进气管与排气管之间设旁通管。4.0.8 氢气压缩机安全保护装置的设置，应符合下列规定：1、压缩机出口与第 1 个切断阀之间应设安全阀；2、压缩机进、出口应设高低压报警和超限停机装置；3、润滑油系统应设油压过低或油温过高的报警装置；4、压缩机的冷却水系统应设温度或压力报警和停机装置；5、压缩机进、出口管路应设
20、有置换吹扫口。4.0.9 氢气站、供氢站一般采用气态储存氢气，主要有高、中、低压氢气罐，金属氢化物储氢装置等，通常应符合下列要求：1、储氢量应满足制氢或供氢系统的供氢能力与用户用氢压力、流量均衡连续的要求；2、采用金属氢化物储氢装置时，应设有氢气纯化装置、换热装置及相应的控制阀门等；3、供氢站采用高压氢气罐储存时，应设有倒气用氢气压缩机。4.0.10 氢气站、供氢站的氢气罐安全设施设置，应符合下列规定：1、应设有安全泄压装置，如安全阀等；2、氢气罐顶部最高点，应设氢气放空管；3、应设压力测量仪表；4、应设氮气吹扫置换接口。4.0.11 各类制氢系统中，设备及其管道内的冷凝水，均应经各自的专用疏
21、水装置或排水水封排至室外。水封上的气体放空管，应分别接至室外安全处。4.0.12 各类制氢系统中的氢气纯化设备，应根据纯化前后的氢气压力、纯度及杂质含量和纯化用材料的品种、活化与再生方法等确定。4.0.13 氢气站应按外销氢气量选择氢气灌装方式。氢气灌装系统的设置应符合下列规定：1、应设有超压泄放用安全阀；2、应设有氢气回流阀，氢气回流至氢气压缩机前管路或氢气缓冲罐；3、应设有分组切断阀、压力显示仪表；4、应设有吹扫放空阀，放空管应接至室外安全处；5、应设有气瓶内余气及含氧量测试仪表。4.0.14 当氢气用气设备对氢气含尘量有要求时，应在送氢管道上设置相应精度的气体过滤器。4.0.15 各类制
22、氢系统、供氢系统，均应设有含氧量小于 0.5的氮气置换吹扫设施。5 设备选择5.0.1 氢气站的设计容量，应根据氢气的用途、使用特点，宜按下列因素确定：1、各类用氢设备的昼夜平均小时耗量或班平均小时耗量；2、连续用氢设备的最大小时耗量与其余用氢设备的昼夜平均小时耗量或班平均小时耗量之和；3、外销氢气的氢气站，应根据外供氢气量或市场需求状况和商业的经济规模确定。5.0.2 水电解制氢装置的型号、容量和台数，应根据下列因素经技术经济比较后确定：1、根据氢气耗量、使用特点等合理选用电耗小、电解小室电压低、价格合理、性能可靠的水电解制氢装置；2、新建氢气站设置 2 台及以上水电解制氢装置时，其型号宜相
23、同；3、水电解制氢装置宜设备用，当采取储气等措施确保不中断供气或与用气设备同步检修时，可不设备用。5.0.3 水电解制氢装置所需的原料水制备、碱液制备等辅助设备，宜按下列要求选用：1、原料水制取装置的容量，不应小于 4h 原料水耗量；原料水储水箱容积不应小于 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；2、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；3、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体积之和；碱液泵的流量，可按每套水电解制氢装置所需碱液量和灌注时间确定。5.0.4 变压吸附提纯氢系统的吸附器组的容量和吸附器数量，应根据下列因素经技术经济比较后确定：1、原料气的压力、组成和产品氢气的纯度、杂质含量、压力；2、产品氢气的耗量和用氢特点；3、氢气回收率。5.0.5 甲醇转化制氢系统的容量，应按下列因素确定：1、产品氢气的耗量和用氢特点；2、产品氢气的纯度、杂质含量和压力；3、氢气回收率；4、甲醇的储存、输送应符合相关国家标准的规定；5、现场工作条件。5.0.6 氢气储存方式，应根据下列因素经技术经济比较后确定：
