加氢站油气氢合建站安全规范征求意见稿.docx
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1、T/CCSAS 0XX202XICSC 团体标准T/CCSAS 0XX202X加氢站、油气氢合建站安全规范Safety standard for hydrogen fuelling station and combined fuelling station(征求意见稿)中国化学品安全协会 发布202X-XX-XX发布 202X-XX-XX实施I目 次前 言II引 言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 基本规定45 安全设施设计56 采购、施工及验收安全要求117 运行维护148 安全管理18附录A(资料性)氢气设施风险辨识20附录B(资料性)检查记录表21附录C(规范性)氢
2、气储存压力容器技术要求25参考文献3029前 言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国化学品安全协会提出。本文件由中国化学品安全协会归口。本文件起草单位:中国石化工程建设有限公司、应急管理部天津消防研究所、中国安全生产科学研究院、中国石化青岛安全工程研究院、中国石化销售股份有限公司、中国石化销售股份有限公司广东石油分公司、中国石化销售股份有限公司浙江石油分公司、中国石化销售股份有限公司上海石油分公司、中石化第五建设有限公司、石油化工工程质量监督总站
3、北京监督站本文件主要起草人:韩钧、杨志华、蒋荣兴、李少鹏、张力、王维民、杜霞、王如君、黎健强、张增晓、张闻锋、杜红斌、李莉、曾小军、戴文松、柯松林、刘汉宝、洪洋、郑学鹏、张悦、张彦新、马思瑶、刘京荣、田宁、张奇、赵洪祥、张斌、黄萍、王大鹏、周金广、赵亮、赵志海、肖海明、倪庆旭、杨成城、朱贇、梅宏民、张培平、李晓彤、周伟东、陆宇晨、黄伟明、陶红新、江诚、陆燕、李莹莹、周琦、王永红、石育宝、单凯、秦绪光、刘创涛、刘忠友、关慰清、杨国梁。引 言为指导新建、改建和扩建的加氢站、油气氢合建站的高质量建设和安全运行,规范安全要求,提升本质安全,特编制本文件。本文件制定了加氢站、油气氢合建站安全标准,包括基
4、本规定、安全设施设计、采购、施工及验收安全要求、运行和维护安全要求等内容,为加氢站、油气氢合建站的建设和安全运行提供了依据。本文件是在现行国家有关法律法规、部门规章和标准的基础上,总结了我国加氢站、油气氢合建站多年的设计、施工、建设、运营和管理等实践经验,借鉴了国内已有的行业标准和国外发达国家的相关标准的基础上编制而成。加氢站、油气氢合建站安全规范1 范围本文件规定了高压储氢加氢站、油气氢合建站氢气设施的安全要求。本文件适用于新建、改建和扩建的加氢站、油气氢合建站的设计、施工及验收、试运行、操作与维护。本文件不适用于站内制氢、液氢储存、固态储氢加氢站。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中
5、的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 3836.1 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求GB 14907 钢结构防火涂料 GB 30871 化学品生产单位特殊作业安全规范GB/T 31138 汽车用压缩氢气加气机 GB/T 34019 超高压容器GB/T 34583 加氢站用储氢装置安全技术要求GB 50016 建筑设计防火规范GB 50026 工程测量标准 GB 50057 建筑物防雷设计规范GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB 50116 火灾自动
6、报警系统设计规范GB 50140 建筑灭火器配置设计规范GB 50156 汽车加油加气加氢站技术标准 GB 50171 电气装置安装工程 盘、柜及二次回路接线施工及验收规范GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50205 钢结构工程施工质量验收标准GB 50257 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范GB 50300 建筑工程施工质量验收统一标准GB 50484 石油化工建设工程施工安全技术标准 GB/T 50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准GB/T 50770 石油化工安全仪表系统设计规范GB 50516 加氢站技术规范GBZ 2.2
7、工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素JB 4732 钢制压力容器分析设计标准JB/T 6441 压缩机用安全阀SH/T 3216 储气井工程技术规范SH/T 3005 石油化工自动化仪表选型设计规范SH/T 3164 石油化工仪表系统防雷设计规范SH/T 3019 石油化工仪表管道线路设计规范SH 3501 石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范SH 3510 石油化工设备混凝土基础工程施工质量验收规范SH/T 3529 石油化工厂区竖向工程施工及验收规范SH/T 3551 石油化工仪表工程施工质量验收规范SH/T 3904 石油化工建设工程项目竣工验收规定TSG 08
8、特种设备使用管理规则TSG 21 固定式压力容器安全技术监察规程TSG D0001 压力管道安全技术监察规程工业管道TSG D7005 压力管道定期检验规则工业管道TSG ZF001 安全阀安全技术监察规程ASME VIII-2 压力容器建造另一规则(Alternative rules for construction of pressure vessels)ASME VIII-3 高压容器建造另一规则(Alternative rules for construction of high pressure vessels)ASME B40.1 压力表和压力表附件(Pressure Gauges
9、 and Gauge Attachments)3 术语和定义3.1加氢站 hydrogen fuelling station 为氢能汽车的储氢瓶充装氢燃料或氢气天然气混合燃料的场所。3.2加油站 oil fueling station具有储油设施,使用加油机为机动车加注汽油、柴油等车用燃油的场所。3.3加气站 gas fuelling station各类CNG、LNG加气站的统称。具有储气设施,使用加气机为机动车加注车用CNG、LNG等车用燃气的场所。3.4加油加氢合建站 oil and hydrogen combined fueling station既为汽车的油箱加注汽油或柴油,又为氢能汽
10、车的储氢瓶充装氢气或氢气天然气混合燃料的场所。3.5加气加氢合建站 gas and hydrogen combined fueling station既为氢能汽车的储气瓶充装氢气或氢气天然气混合燃料,又为天然气汽车的储气瓶充装压缩天然气或液化天然气的场所。3.6加油加气加氢合建站 oil and gas and hydrogen combined fueling station为汽车油箱加注汽油或柴油,为天然气汽车的储气瓶充装压缩天然气或液化天然气,为氢能汽车储气瓶充装车用压缩氢气或氢气天然气混合燃料的场所。 3.7油气氢合建站 combined fueling station 加油加氢合建站
11、加气加氢合建站、加油加气加氢合建站的统称。3.8储氢容器 hydrogen storage vessel 储存氢气的压力容器,包括罐式储氢压力容器和瓶式储氢压力容器。3.9储氢瓶组 hydrogen storage cylinder group将若干个瓶式储氢压力容器组装为整体储气系统的氢气储气设施,并配有相应的连接管道、阀门、仪表、安全装置等。3.10储气(氢)井 CNG(H2) storage well竖向埋设于地下且井筒与井壁之间采用水泥浆进行全填充封固,用于储存CNG或氢气的管状设施。由井底装置、井筒、内置排液管、井口装置等构成。3.11工艺设备 process equipments
12、设置在加氢站、油气氢合建站内的油(气、氢)卸车接口、油罐、LNG储罐、CNG储气瓶(井)、储氢容器、储氢井、液氢储罐、液氢增压泵、液氢气化器、加油(气、氢)机、卸气(氢)柱、通气管(放散管)、长管拖车、CNG压缩机、氢气压缩机、制氢装置等的统称。3.12作业区 operation area加氢站、油气氢合建站内布置工艺设备的区域。该区域的边界线为设备爆炸危险区域边界线加3m,对柴油设备为设备外缘加3m。3.13未爆先漏 leak-before burst容器的裂纹在厚度范围内稳定扩展,在发生失稳爆破前穿透壁厚导致内部介质泄漏的情况。3.14失效模式 failure mode容器丧失其规定功能或
13、者产生危及安全使用事件的现象及其本质原因。3.15脆性断裂 brittle fracture容器未经明显的塑性变形而发生的断裂。3.16塑性垮塌 plastic collapse在单调加载条件下容器因过量总体塑性变形而不能继续承载导致的破坏。3.17局部过度应变 excessive local strain容器结构不连续处因材料延性耗尽而产生的裂纹或者撕裂。3.18钢带错绕式储氢容器 flat steel ribbon wound pressure vessel在整体内筒上沿一定缠绕倾角,逐层交错缠绕钢带形成的多层压力容器。3.19多层包扎储氢容器 wrapped pressure vesse
14、l在内筒上逐层包扎层板形成的多层压力容器。3.20高压氢气管道 high pressure hrgrogen piping设计压力大于或等于20MPa的氢气管道。4 基本规定4.1 一般规定4.1.1 加氢站、油气氢合建站项目的设计、施工及验收、运行与维护的安全要求除应满足本文件外,还应符合GB 50516、GB 50156等标准的有关规定。4.1.2 加氢站的建设及运行过程应进行安全风险识别,并采取相应措施。氢气的危险特性和氢气设施典型的事故风险见附录A。4.2 风险防控原则4.2.1 氢气设施的设计、设备和器材采购、施工和验收应满足技术规范要求;工艺操作应遵守操作规程;设施设备应定期维护保
15、养,保持安全技性能,避免氢气泄漏。4.2.2 布置有氢气设备和管道的建(构)筑物应通风良好,避免有氢气积聚的结构。4.2.3 氢气易泄漏和易积聚场所应设置氢气探测器、可燃气体和有毒气体检测报警系统和火灾自动报警系统,并保持运行有效。4.2.4 应设置防护墙或钢板等有效隔离设施,将危险性相对较大的储氢容器、储氢井、氢气压缩机与站内其他设施隔开。4.2.5 一旦发现氢气泄漏或火情,应迅速按照应急预案做好应急处置。5 安全设施设计5.1 站址选择5.1.1 独立加氢站选址应符合GB 50516的有关规定。5.1.2 油气氢合建站选址应符合GB 50156的有关规定。5.2 站内平面布置5.2.1 加
16、氢站、油气氢合建站的作业区内,不应有“明火地点”或“散发火花地点”。5.2.2 加氢站、油气氢合建站的室外变压器或变配电间的门窗不应位于作业区内。5.2.3 非站房所属建筑物或设施不应布置在作业区内,并应按三类保护物确定与站内可燃液体或可燃气体设备的防火间距。经营性餐饮、汽车服务等设施内设置明火设备或非防爆电气设备时,应按“明火地点”或“散发火花地点”确定防火间距。5.2.4 加氢站、油气氢合建站内的爆炸危险区域,不应超出站区围墙和可用地界线。5.2.5 站房的门窗、非防爆设备应位于爆炸危险区域之外。5.2.6 压缩机可布置在自然通风良好的箱柜内,其他工艺设备应露天布置。5.2.7 独立加氢站
17、站内设施的防火间距应符合GB 50516的有关规定。5.2.8 油气氢合建站站内设施的防火间距应符合GB 50156的有关规定。5.3工艺设备和管道5.3.1氢气压缩5.3.1.1氢气压缩机的安全保护装置的设置,应符合下列规定:a) 压缩机进、出口与第一个切断阀之间,应设安全阀,安全阀应选用全启式安全阀;b) 压缩机进口应设置压力高、低限报警,出口应设置压力高、温度高限报警以及压力高高限、温度高高限停机联锁;c) 润滑油系统应设油压高、低或油温高的报警,以及油压过低的停机联锁;d) 压缩机的冷却水系统应有温度、压力、流量的监控报警;e) 压缩机进、出口管路应设置置换吹扫口;f) 采用膜式压缩机
18、时,应设膜片破裂报警和停机联锁;g) 压缩机内自动控制阀门应设置阀位状态故障报警。5.3.1.2氢气压缩机的布置应符合下列规定:a) 当氢气压缩机安装在室内或非敞开的箱柜内时,应设置自然排气口、氢气探测器、火灾探测器和事故排风设备。事故排风设备应与氢气浓度报警系统联锁。b) 设在压缩机间的氢气压缩机,宜单排布置,其主要通道宽度不应小于1.5 m,与墙之间的距离不应小于1.0 m。5.3.2高压储氢设备5.3.2.1氢气储存可选用瓶式储氢容器、罐式储氢容器或储气井,单个瓶式储氢容器和罐式储氢容器的水容积不应大于5m3。5.3.2.2采用的固定式储氢容器和储氢井应经试验或实际应用证明技术成熟,并应
19、符合TSG 21和相关标准的规定。氢气储气井的设计和建造应符合SH/T 3216的有关规定。5.3.2.3固定储氢设备的工作压力不宜大于1.25倍加氢机充氢压力。5.3.2.4储氢容器应满足未爆先漏的要求。储氢容器和储氢井设计中应充分考虑容器各种可能的失效模式,材料选择和结构设计,应满足避免发生脆性断裂失效模式的要求。应按JB 4732、GB/T 34019、ASME VIII-2或ASME VIII-3等标准对储氢容器和储氢井的塑性垮塌、局部过度应变、泄漏和疲劳断裂等失效模式进行评定。5.3.2.5储氢容器和储氢井应设置下列安全附件:a) 应设置安全阀和放空管道,安全阀前后应分别设1个全通径
20、切断阀,并应设置为铅封开或锁开;如果拆卸安全阀时,有不影响其他储氢容器和管道放空的措施,则安全阀前后可不设切断阀。安全阀应设安全阀副线,副线上应设置可现场手动和远程控制操作的紧急放空阀门。安全阀的排放能力不应小于相应压缩机的最大排气量;b) 应设置压力测量仪表,并应分别在控制室和现场指示压力。应在控制室设置超压报警和低压报警;c) 储氢容器和储氢井应设置噪声型氢气探测器,并应符合本文件第5.7.8的规定;d) 应设置氮气吹扫置换接口。5.3.2.6 储氢容器和储氢井的控制系统应自动记录压力波动范围超过20%设计压力的工作压力波动次数。5.3.3卸气柱及其附属设施5.3.3.1卸气柱应设置泄放阀
21、紧急切断阀、就地和远传压力测量仪表。5.3.3.2应设有固定的停放车位并应有明确标识,停车位应配备限位装置。5.3.3.3应为氢气长管拖车上的气动紧急切断阀配置气源和控制系统接口。5.3.3.4应在卸气柱入口管线前端设置氢气取样口和取样装置。取样装置应包括减压装置(减压后压力不大于1.2 MPa)、氮气吹扫置换接口、就地和远传压力测量仪表等部件。置换出的气体应汇入放空管线。5.3.3.5应设置供软管吹扫用的氮气置换接口。5.3.4加氢机5.3.4.1加氢机应设置在室外。5.3.4.2加氢机应具有充装、计量和控制功能,并应符合下列规定:a) 额定(或公称)工作压力应为35 MPa或70 MPa
22、最大加注压力应为1.25倍额定工作压力;b) 应设置安全泄压装置,安全阀应选用全启式,安全阀的整定压力不应大于车载储氢瓶的最大允许工作压力(或设计压力);c) 应设置能实现控制及联锁保护功能的自动控制系统。如单独设置PLC,则信号应通过通讯方式与位于控制室的加氢站控制系统进行信号往来。联锁信号应通过硬线与加氢站控制系统进行信号往来;d) 进气管道上应设置自动切断阀,当达到车载储氢容器的充装压力高限值时,自动切断阀联锁关闭;e) 在现场及控制室(或值班室)均应设置紧急停车按钮,当出现紧急情况时,可按下该按钮,关闭进气阀门。f) 箱柜内部氢气易积聚处应设置氢气检测器,当氢气含量(体积比)达0.4
23、时,应在可燃气体和有毒气体检测报警系统内高报警;当氢气含量(体积比)达到1%时,应在可燃气体和有毒气体检测报警系统内高高报警,同时向加氢站控制系统发出联锁停机信号,由加氢站控制系统发出停加氢机及关闭进气管道自动切断阀的联锁信号;g) 额定工作压力为35 MPa加氢机与70 MPa加氢机,其加氢枪的加注口应采用不同的结构形式;h) 应设置脱枪保护装置,发生脱枪事故时应能阻止氢气泄漏;i) 额定工作压力为70 MPa的加氢机应设置可与车载储氢瓶组相连接的符合相应标准的通讯接口,在加注过程中应将车载储氢瓶的温度、压力信号输入到加氢机。若通讯中断或者有超温或超压情况发生,加氢机应能自动停止加注氢气;
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