JB-T 6427-2001 变压吸附制氧、制氮设备.pdf.pdf

ICS 71. 100. 20 J 76 JB/T 64272001 变压吸附制氧、制氮设备 PSA oxygen and nitrogen plants 2001-12-29 发布 2002-06-01 实施 中 国 机 械 工 业 联 合 会 发 布 前 言 本标准是对 JB/T 64271992吸附制氧、制氮设备的修订。 本标准与 JB/T 64271992 相比，主要技术内容改变如下： 标准名称由吸附制氧、制氮设备改为变压吸附制氧、制氮设备 ； 产品规格：氧气产量从 50m3/h 增加到 3000 m3/h，氮气产量从 200 m3/h增加到 3000 m3/h； 制氧设备增加了 100、200、300、500、600、800、1000、1200、1500、3000等产品规格。制 氮设备增加了 300、500、600、800、1000、1200、1500、1800、2000、2500、3000 等产品规格； 修改了部分产品的性能指标。 本标准自实施之日起代替 JB/T 64271992。 本标准由机械工业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：杭州制氧机集团有限公司。 本标准主要起草人：朱道贞、范萍。 本标准于 1992 年 7 月首次发布，本次是第一次修订。 JB/T 64272001 1 1 范围 本标准规定了变压吸附制氧、 制氮设备 （以下简称“制氧、制氮设备” ）的术语、 产品分类和规格、 技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于在常温下采用分子筛变压吸附法，从空气中分离制取氧气或氮气，产量不大于 3000 m3/h 的制氧、制氮设备。 注： 1 本标准中氧、氮产量均为标准状态，即 0、0.101MPa（绝压）状态下的气体量，单位 m3。 2 压力值除注明者外，均为表压值。 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 123481990 工业企业厂界 噪声标准 GB 502741998 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范 GB 502751998 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 28881991 风机和罗茨鼓风机 噪声测量方法 GB/T 38631995 工业用氧 GB/T 38641996 工业氮 GB/T 48301984 工业自动化仪表 气源压力范围和质量 GB/T 49801985 容积式压缩机噪声声功率级的测定工程法 GB/T 133061991 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 JB/T 59022001 空气分离设备用氧气管道 技术条件 JB/T 68961993 空气分离设备 表面清洁度 JB/T 72631994 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 YY/T 02981998 医用分子筛制氧设备 通用技术规范 压力容器安全技术监察规程 中国机械工业联合会 2001-12-29 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 变压吸附制氧、制氮设备 PSA oxygen and nitrogen plants JB/T 6427 2001 代替 JB/T 64271992 2002-06-01 实施 JB/T 64272001 2 3 术语 3. 1 变压吸附法 在等温条件下，加压吸附、减压解吸的循环工作方法。 3. 2 变压吸附制氧、制氮 利用变压吸附法，从空气中分离制取氧气或氮气。 4 产品分类和规格 产品分类和规格按表 1 的规定。 表 1 m3/h 产品分类 规格（产量） 制氧设备 5，10，25，50，100，200，300，500，600，800，1000，1200，1500，3000 制氮设备 5，10，20，50，100，150，200，300，500，600，800，1000，1200，1500，1800，2000，2500， 3000 注：表中的产品规格可根据用户要求允许增加。 5 技术要求 5. 1 设计条件 5. 1. 1 大气条件 气压：0.098MPa（绝压） ； 温度：0； 相对湿度：75%。 5. 1. 2 原料空气 机械杂质：30mg/m3； CO2：350×106； C2H2：0.5×106； CnHm：30×106； 含油量：0.01×106； 酸性物质：NOX+SO2+HCl+Cl2的和8×106。 5. 1. 3 冷却水 进水温度：30； 进水压力：按合同规定； 悬浮物含量：100mg/L； 酸碱度（pH 值） ：78； 总硬度：3.2 mmol/L。 5. 1. 4 仪表气应清洁干燥，气源压力范围和质量应符合 GB/T 4830 的规定。 5. 1. 5 电源按表 2 的规定。 JB/T 64272001 3 表 2 电压 V 允差 % 相 位 频 率 允差 % 6000 或 10000 380 三相 220 ±5 单相 50 Hz ±1 5. 1. 6 设计条件与 5.1.15.1.5 不相符合或需另加项目时，由用户与供货单位在合同中予以规定。 5. 2 产品基本参数性能 5. 2. 1 制氧设备推荐采用的产品规格及基本性能参数按表 3 的规定。 表 3 规格（产量） m3/h 氧纯度 % 产品氧压力 MPa 单位制氧电耗 kW·h/m3 启动时间 min 5 1.5 10 1.4 25 1.2 50 1.1 100 200 0.2 1.0 300 500 600 800 1000 1200 1500 3000 90 0.02 0.50.52 50 注 1 单位制氧电耗是指在标准状态下，氧气纯度折算为 100%。 2 启动时间是指成套设备开机到产品气达到纯度与产量所需的时间。 5. 2. 2 制氮设备推荐采用的产品规格及其基本性能参数按表 4的规定。 5. 2. 3 如用户有特殊要求时，制氧、制氮设备的产品规格及基本参数可按合同规定。 5. 3 制氧、制氮设备应按制造单位规定程序批准的图样和技术文件制造。 5. 4 配套用压缩机、泵、阀门等应符合有关标准或技术文件的规定。 5. 5 压力容器应符合 GB 150、 压力容器安全技术监察规程及有关标准、法规的规定。 JB/T 64272001 4 表 4 规格（产量） m3/h 氮纯度 % 产品氮压力 MPa 单位制氮电耗 kW·h/m3 启动时间 min 5 10 0.76 20 50 0.73 100 150 200 0.70 300 500 600 0.68 800 1000 1200 1500 0.65 1800 2000 2500 3000 99.5 0.6 0.60 40 注：启动时间是指成套设备从开机至产品气达到纯度与产量所需的时间。 5. 6 大于或等于 1000 m3/h的制氧、制氮设备的工程设计和安装，除应符合产品设计要求外，还应符 合 GBJ 16、GB 50274、GB 50275等标准及有关法规的规定。 5. 7 进入分子筛吸附器的空气，其油蒸汽含量一般应不大于 0.01×106（体积） ，酸性物质总量一般 应不大于 8×106，SO21×106（体积） 。 5. 8 制氧设备的氧气管道应符合 JB/T 5902的规定。 5. 9 与氧接触的零件表面应清洁， 并经脱脂处理， 处理后的表面油脂残留量应符合 JB/T 6896的规定。 5. 10 制氧、制氮设备选用的分子筛与活性氧化铝验收技术条件按 JB/T 7263、JB/T 8058 或合同的规 定。 5. 11 制氧、制氮设备的油漆表面应光亮、 美观，漆膜经久耐用； 压力容器油漆应符合有关标准的规定。 5. 12 制造厂应向用户提供一年以上的易损件或按合同规定。 5. 13 在用户遵守产品使用说明书各项规定的条件下， 制氧、 制氮设备自制造厂发货之日起 18个月内， 实际运转时间不超过一年， 确因产品制造质量问题而发生损坏或不能正常工作时， 制造厂应负责更换 （不 包括易损件）或修理。 JB/T 64272001 5 5. 14 制造厂在合同双方确认的质量保证期内，制氧、制氮设备的投表率应不低于 100%，换算方法按 式（1） 。 A= N n ×100% （1） 式中：A 仪表投表率； n 运转的仪表只数； N 仪表总数。 5. 15 制氧、 制氮设备出厂前应作防锈防霉处理， 防锈有效期不得少于一年， 存放期超过规定防锈期时， 应重新作防锈处理。 5. 16 成套设备的操作工， 机修工和仪表工必须经培训考试合格后才能上岗操作， 熟悉设备的性能与结 构。 5. 17 用户应根据实际使用工艺的要求制定安全使用规程，建立定期纪录、定期保养和巡视制度、 备件 管理制度以及故障处理报告制度。 5. 18 用于医疗的制氧设备除符合本标准规定外，还应符合 YY/T 0298的规定。 6 检验或试验方法 6. 1 制氧、制氮设备最终产品的检验或试验方法，一般应在制造厂内试验合格后出厂或按合同规定。 6. 2 试验必须在稳定工况下进行，由于受条件限制，试验工况偏离本标准规定的设计状态时，测试结 果应予换算。 6. 3 测试用仪器、仪表 6. 3. 1 测试用的仪器、仪表需经计量部门检定合格。 6. 3. 2 温度、压力、流量、转速测量仪表及精度要求按表 5 规定。 表 5 仪 表 名 称 分 度 或 精 度 玻璃温度计 ±0.5 分度值0.5 压力表 1.5 级 转子流量计 蜗街流量计 孔板流量计 1.5 级 气压计 ±66.6Pa U型管液体压力计 1.5 级 转速表 2 级 注：出厂检验时，压力表精度为 1.5级。 6. 3. 3 产品氧、氮纯度分析用仪器应符合表 6 的规定。 表 6 仪 器 仪 表 分 度 或 精 度 JB/T 64272001 6 氧分析仪 最小分度 0.1% O2 氮分析仪 最小分度0.2% N2 氧化锆分析仪 5 级 6. 3. 4 功率测量用仪器、仪表应符合表 7 规定。 表 7 仪表名称 精 度 电流表 电压表 0.5 瓦特计 1.0 电流互感器 0.5 电度表 1.0 6. 3. 5 噪声测量用声级计，其精度为±1 dB（A） 。 6. 4 测量方法和结果计算 6. 4. 1 流量测量 6. 4. 1. 1 流量测量前应检查所有计器管的管接头，不得有任何泄漏或堵塞。 6. 4. 1. 2 流量计应装在吸附系统平衡器出口处。 6. 4. 1. 3 干燥产品的氧气、氮气流量按式（2）修正： Q =Q1 Tp pT 1 1 （2） 式中：Q 修正后在设计状态下的干燥气体流量，m3/h； Q1实际测得的气体流量，m3/h； p1流量计前气体实际压力，MPa（绝压） ； p 大气压力，取p = 0.098MPa（绝压） ； T1流量计前气体实际温度，K； T设计状态下的大气温度，取T = 273.15K。 6. 4. 1. 4 使用转子流量计时应对干燥产品的氧气、氮气流量进行密度修正，修正方法按该转子流量计 说明书的规定。 6. 4. 1. 5 当大气条件与设计条件不符时，气体流量按式（3）换算： Q0 =Q( ) () 0s222 2s000 Tpp Tpp （3） 式中：Q0设计条件下的气体流量，m3/h（标准状态） ； p0设计条件下的大气压力，MPa（绝压） ； p2实际条件下的大气压力，MPa（绝压） ； 0 设计条件下的相对湿度，%； 2 实际条件下的相对湿度，%； ps0设计条件下的大气中饱和水蒸气压，MPa（绝压） ； ps2实际条件下的大气中饱和水蒸气压，MPa（绝压） ； JB/T 64272001 7 T0设计条件下的大气温度，K； T2实际条件下的大气温度，K。 6. 4. 2 纯度测量 6. 4. 2. 1 纯度取样点应在气体出吸附系统平衡器的管道上。 6. 4. 2. 2 氧气纯度测量按 GB/T 3863 的规定和经标准气校验过的分析仪器测量。 6. 4. 2. 3 氮气纯度测量按 GB/T 3864 的规定或采用氧化锆氧分析仪测量。 6. 4. 3 功率测量 6. 4. 3. 1 压缩机输入功率的测量 6. 4. 3. 1. 1 电动机输入功率在电动机入线端测量，输入功率按式（4）计算： N =1000/cos3IU（4） 式中：N 电动机输入功率，kW； I 输入电流，A； U 输入电压，V； cos功率因子（由电动机制造厂提供） 。 6. 4. 3. 1. 2 压缩机输入功率按式（5）计算： Nc = Ne （5） 式中：Nc压缩机输入功率，kW； e电动机效率。 6. 4. 3. 2 总功率（不包括压氧、压氮功率）按式（6）计算： N= Nc+Nj （6） 式中：N总功率，kW； Nj辅机功率（包括预冷机组功率，仪表气压缩机功率，真空泵功率） ，kW。 6. 4. 4 单位产品气体电耗按式（7）计算： N0= yQ N 0 （7） 式中：N0单位产品气体电耗，kW·h/m3； y 产品气体纯度，%。 6. 4. 5 噪声测量 6. 4. 5. 1 噪声测量位置在制氧、制氮设备主要操作位置前水平距离为 1m，离地面高为 1.5m处。 6. 4. 5. 2 噪声测量方法按 GB/T 4980 的规定。 6. 4. 5. 3 变压吸附制氧、制氮设备排放气体的噪声标准应符合 GB 12348的规定。 6. 4. 5. 4 透平压缩机、罗茨鼓风机的噪声测定方法按 GB/T 2888 的规定。 6. 4. 6 测量资料 6. 4. 6. 1 功率、噪声 2h测一次，取连续 3次的平均值为测量资料。 6. 4. 6. 2 流量、纯度 1h测一次，取连续 5次的平均值为测量资料。 7 检验规则 7. 1 制氧、制氮设备须经制造厂检验部门检验合格，并附有产品质量合格文件方可出厂。 JB/T 64272001 8 7. 2 有关压力容器必须按 GB 150、 压力容器安全技术监察规程的规定进行检验，并提供相应的 质量证明文件。 7. 3 重要的外购件如分子筛、活性氧化铝、电机、压缩机、仪电控设备、一次仪表、泵、阀门等均须 有制造单位的产品质量合格证书。 7. 4 制氧、制氮设备检验分出厂检验与型式检验。 7. 4. 1 出厂检验一般应逐台进行，并达到表 3 或表 4 规定的性能指标，试验时间为连续运转 6h。 7. 4. 2 对于受限制不能在制造单位进行试验时，允许在用户处进行试验，但各配套机组均须检验合格 后才能投入成套设备的性能试验或按合同规定。 7. 4. 3 型式检验应达到表 3 或表 4 规定的性能指标及 5.65.11规定，试验所需时间为连续运转24h。 7. 4. 4 对于批量生产的制氧、制氮设备应按批抽检进行型式检验，抽检如不合格，应加倍抽检。若仍 有一台不合格，则应全检。抽检台数按表 8规定。 表 8 批量 10 1030 30 抽检数 1 2 3 8 标志、包装、运输和贮存 8. 1 制氧、制氮设备应有明显部位固定产品标牌，标牌应符合 GB/T 13306的规定。 产品标牌内容应 包括： a）产品型号； b）产品名称； c）主要性能参数； d）出厂编号； e）制造日期； f）制造厂名称。 8. 2 制氧、制氮设备出厂时一般应附带下列文件： a）产品合格证； b）产品使用说明书； c）总图、流程图、基础图； d）压力容器质量证明书、竣工图； e）备件明细表； f）装箱单； g）合同规定提供的其它文件、图样。 8. 3 制氧、制氮设备的包装、运输应符合 GB/T 13384的规定。 8. 4 制氧、制氮设备应存放在库房或有遮盖的场所内，场地应清洁、干燥、通风，设备不应与地面直 接接触。 JB/T 64272001 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 变压吸附制氧、制氮设备 JB/T 64272001 * 机 械 科 学 研 究 院 出 版 发 行 机 械 科 学 研 究 院 印 刷 （北京首体南路 2 号 邮编 100044） * 开本 880×1230 1/16 印张 3/4 字数 18,000 2002年 1月第一版 2002 年 1 月第一次印刷 印数1500 定价 12.00 元 编号 2001171 机械工业标准服务网：http:/www .JB.ac.cn