T∕CCGA 40004-2021 加氫站用隔膜壓縮機(jī)安全使用技術(shù)規(guī)范

1、ICS27.075CCSF 19CCGA 中 國(guó) 工 業(yè) 氣 體 工 業(yè) 協(xié) 會(huì) 團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CCGA 400042021加氫站用隔膜壓縮機(jī)安全使用技術(shù)規(guī)范Technical regulations for safety use of diaphragm compressor for hydrogen refueling station2021 - 12 - 30 發(fā)布2022 - 03 - 01 實(shí)施中國(guó)工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā) 布T/CCGA 400042021目次前言II1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語(yǔ)和定義14 基本要求25 主機(jī)技術(shù)要求36 材料37 管路系統(tǒng)及附件38 輔助設(shè)

2、備49 儀表、報(bào)警和停機(jī)410 操作運(yùn)行4I T/CCGA 400042021前言本文件按照GB/T 1.12020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。 請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。 本文件起草單位：豐電金凱威（蘇州）壓縮機(jī)有限公司、西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院、北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所、中船（邯鄲）派瑞氫能科技有限公司、上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司、安瑞科（廊坊）能源裝備集成有限公司、盈德氣體（上海）有限公司、北京氫楓能源技術(shù)有限公司、上海漢興能源科技股份有限公司、空氣化工產(chǎn)品（中國(guó)）投資有

3、限公司、蘇州金宏氣體股份有限公司、重慶同輝氣體有限公司。 本文件主要起草人：張海龍、曲光、賈曉晗、許健、薛賀來、劉曉峰、陳華強(qiáng)、張立軍、劉京京、李懷恩、劉景武、侯新剛、徐培莉、袁志濤、孟恭明、宣鋒、周琴、孫健、黃加斗、劉輝、劉川、徐昀、陳超、靳殷實(shí)。II 庫(kù)七七 標(biāo)準(zhǔn)下載加氫站用隔膜壓縮機(jī)安全使用技術(shù)規(guī)范1 范圍本文件規(guī)定了加氫站用氫氣金屬隔膜壓縮機(jī)（本文件簡(jiǎn)稱“隔膜機(jī)”）在設(shè)計(jì)、制造、安裝及使用方面的安全要求。 本文件適用于額定排氣壓力不高于100MPa、壓縮氫氣的隔膜機(jī)。 2 規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件， 僅該日期對(duì)

4、應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。 GB/T 150（所有部分）壓力容器GB/T 151 熱交換器 GB 3836.1 爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備 通用要求GB/T 4975 容積式壓縮機(jī)術(shù)語(yǔ) 總則 GB/T 4980 容積式壓縮機(jī)噪聲的測(cè)定 GB/T 7777 容積式壓縮機(jī)機(jī)械振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià) GB/T 20801（所有部分）壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 GB/T 29639 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則GB/T 50493 石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB 50058 爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50516-20

5、10 （2021年版）加氫站技術(shù)規(guī)范AQ/T 9007 生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練指南 AQ/T 9009 生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練評(píng)估指南 AQ/T 9011 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案評(píng)估指南JB 4732 鋼制壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 6905-2019 隔膜壓縮機(jī) JB/T 8935-2014 工藝流程用壓縮機(jī)安全要求JB/T 9107 往復(fù)壓縮機(jī) 術(shù)語(yǔ) 3 術(shù)語(yǔ)和定義GB/T 4975和JB/T 9107界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。 3.1 3.1缸頭 diaphragm head包括進(jìn)氣閥壓管、排氣閥壓管、缸蓋、配油盤（若有）、缸體及缸套（若有）等零部件，用于直接提升氣

6、體壓力的部件。 3.2 3.2單作用 single-action活塞只在蓋側(cè)或軸側(cè)做功、另一側(cè)不做功的活塞工作方式。 3.3 3.3雙作用 double-action活塞既在蓋側(cè)做功也在軸側(cè)做功的活塞工作方式。 1 4 基本要求4.1 隔膜機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)參照J(rèn)B/T 6905-2019及本文件的規(guī)定，并按經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及技術(shù)文件進(jìn)行加工、制造、安裝和使用。 4.2 隔膜機(jī)的進(jìn)、排氣壓力等各工況參數(shù)應(yīng)符合表1的規(guī)定或符合技術(shù)協(xié)議的規(guī)定。 4.3 隔膜機(jī)宜采用氦氣作最終的性能測(cè)試。有條件可進(jìn)行氫氣介質(zhì)的最終的性能測(cè)試。 表1 隔膜機(jī)工況參數(shù)進(jìn)氣壓力 MPa 排氣壓力 MPa 520 45 90

7、注：隔膜機(jī)容積流量測(cè)試時(shí)，規(guī)定其進(jìn)氣壓力為12.5MPa，以此進(jìn)氣壓力進(jìn)行測(cè)試。或按供需雙方技術(shù)協(xié)議的要求。4.4 隔膜機(jī)總進(jìn)口、總出口與第一個(gè)切斷閥之間，應(yīng)設(shè)安全閥，若為兩級(jí)壓縮的隔膜機(jī)，級(jí)間應(yīng)設(shè)安全閥。安全閥整定壓力不應(yīng)大于相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力，隔膜機(jī)的最大允許工作壓力、設(shè)計(jì)壓力、安全閥整定壓力應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2 隔膜機(jī)的最大允許工作壓力、設(shè)計(jì)壓力和安全閥整定壓力 45MPa隔膜機(jī) 90MPa隔膜機(jī) 總進(jìn)氣段管線 額定工作壓力PW：5MPa20MPa 最大工作壓力PMW=1.05PW 最大允許工作壓力PMAW=1.1PW 安全閥整定壓力P01.15PW 設(shè)計(jì)壓力PD1.25PW 級(jí)間管段 額

8、定工作壓力PW：45MPa 最大工作壓力PMW=1.1PW 最大允許工作壓力PMAW=1.15PW 安全閥整定壓力P01.2PW 設(shè)計(jì)壓力PD1.4PW 總排氣段管線 額定工作壓力PW：45MPa 最大工作壓力PMW=1.1PW 最大允許工作壓力PMAW=1.15PW 安全閥整定壓力P01.2PW 設(shè)計(jì)壓力PD1.3PW 額定工作壓力PW：90MPa 最大工作壓力PMW=1.05PW 最大允許工作壓力PMAW=1.1PW 安全閥整定壓力P01.15PW 設(shè)計(jì)壓力PD1.2PW 4.5 進(jìn)入隔膜機(jī)的氫氣質(zhì)量應(yīng)符合GB 50516-2010（2021年版）中6.1的要求，并不應(yīng)含有固體顆粒物。4.

9、6 隔膜機(jī)的容積流量應(yīng)符合采購(gòu)方的規(guī)定，除非另有規(guī)定，否則在規(guī)定工況的容積流量不應(yīng)有負(fù)偏差。 4.7 隔膜機(jī)宜采用整體撬裝結(jié)構(gòu)，其總體布置應(yīng)為操作、維護(hù)提供足夠的空間和安全通道。4.8 隔膜機(jī)應(yīng)按相關(guān)規(guī)范對(duì)全部工況進(jìn)行有效的脈動(dòng)計(jì)算和分析，并根據(jù)計(jì)算和分析結(jié)果對(duì)相應(yīng)的管路、閥門、儀表、緩沖器、冷卻器等輔機(jī)系統(tǒng)設(shè)置必要的支承，以避免因激發(fā)共振而導(dǎo)致的開裂、松動(dòng)、泄 漏等故障。4.9 隔膜機(jī)的振動(dòng)烈度應(yīng)按GB/T 7777進(jìn)行測(cè)量，振動(dòng)烈度應(yīng)符合以下要求： 機(jī)身8mm/s； 缸頭10mm/s； 緩沖罐、冷卻器9mm/s； 管道18mm/s。 4.10 隔膜機(jī)主要易損件更換周期應(yīng)不低于表3的規(guī)定，同

10、時(shí)應(yīng)在隨機(jī)文件中給出備品備件等的安全儲(chǔ)存期。 2 表3主要易損件及零部件壽命零件分類 零件名稱 壽命值 h 45MPa 90MPa 主要易損件 膜片 3500 3000 氣閥 8000 6000 主要零部件 密封圈（活塞用） 8000 6000 補(bǔ)油泵 16000 16000 調(diào)壓閥或隨動(dòng)閥 6000 6000 柱塞、缸套 25000 25000 活塞環(huán) 16000 14000 支撐環(huán) 6000 6000 4.11 隔膜機(jī)主機(jī)的清潔度應(yīng)不大于300mg，測(cè)量方法按JB/T 6905-2019中5.4的規(guī)定進(jìn)行。4.12 隔膜機(jī)的噪聲（距機(jī)組1m范圍外）聲功率級(jí)應(yīng)不大于88dB(A)，其測(cè)量方法

11、應(yīng)符合GB/T 4980的規(guī)定。 4.13 隔膜機(jī)撬裝裝置上的電器設(shè)備及儀表應(yīng)符合GB 3836.1及GB 50058的要求，防爆等級(jí)應(yīng)不低于dIICT4。4.14 當(dāng)隔膜機(jī)采用皮帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)采用防靜電措施。電機(jī)功率大于30KW時(shí)，應(yīng)采用直聯(lián)傳動(dòng)。 4.15 溫度超過80的氣管路等設(shè)施，應(yīng)設(shè)置防護(hù)措施或警告標(biāo)志，以防燙傷。 4.16 隔膜機(jī)撬裝裝置宜按照GB/T 35320-2017進(jìn)行HAZOP分析。 5 主機(jī)技術(shù)要求5.1 隔膜機(jī)的平均活塞線速度應(yīng)不大于3.1m/s。 5.2 隔膜機(jī)的各級(jí)排氣溫度不應(yīng)大于180，并應(yīng)為排氣溫度設(shè)置報(bào)警和聯(lián)鎖停機(jī)裝置，排氣溫度高的聯(lián)鎖停機(jī)設(shè)定值不應(yīng)超過180

12、。隔膜機(jī)的末級(jí)冷卻后的排氣溫度應(yīng)符合技術(shù)協(xié)議的要求。 5.3 隔膜機(jī)在所有規(guī)定的運(yùn)行負(fù)荷下，其活塞桿綜合負(fù)荷應(yīng)不超過制造方最大允許活塞桿綜合負(fù)荷的80%，并應(yīng)考慮缸頭液壓油排油壓力的影響?；钊麠U綜合負(fù)荷的軸向分力應(yīng)有足夠的反向角，或者采用其他有效措施（如反向潤(rùn)滑、滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)等）來保證十字頭銷與襯套之間的有效潤(rùn)滑。 5.4 機(jī)身油池應(yīng)做煤油滲漏試驗(yàn)，歷時(shí)4h不應(yīng)有滲漏。 5.5 主機(jī)的飛輪或皮帶輪應(yīng)做靜平衡試驗(yàn)，可用鉆孔去重法進(jìn)行調(diào)整，但誤差不應(yīng)超過0.1Kg。 5.6 隔膜機(jī)的受壓零件、氣管路及附件應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)壓力為最大允許工作壓力的1.5倍，在試驗(yàn)壓力下保壓30min，不應(yīng)有滲漏

13、或變形等異?，F(xiàn)象。 5.7 曲軸箱的油溫應(yīng)不大于65，潤(rùn)滑油的供油溫度應(yīng)不大于45。在環(huán)境溫度低于5的地區(qū)，隔膜機(jī)應(yīng)配置油溫加熱裝置。 6 材料隔膜機(jī)的臨氫材料應(yīng)符合GB 50516-2010（2021年版）中6.5、6.6.1和6.6.2的規(guī)定。 7 管路系統(tǒng)及附件7.1 隔膜機(jī)撬裝裝置的氫氣管道除了應(yīng)符合GB 50516-2010（2021年版）中12.3的規(guī)定外，還應(yīng)符合GB/T 20801的規(guī)定。 7.2 隔膜機(jī)撬裝裝置進(jìn)口宜設(shè)置過濾精度為25m的永久過濾器，也可在此過濾器前設(shè)置過濾精度為120目的臨時(shí)過濾器，待隔膜機(jī)運(yùn)行1年后，臨時(shí)過濾器可拆除。 7.3 隔膜機(jī)撬裝裝置在額定工況下氣

14、體平均流速應(yīng)不大于16m/s。 7.4 隔膜機(jī)撬裝裝置的進(jìn)、出口管路應(yīng)設(shè)置置換吹掃口。 3 7.5 不同壓力等級(jí)的安全閥出口不應(yīng)直接聯(lián)通匯總，應(yīng)各自引至系統(tǒng)的放空總管。放空單管內(nèi)直徑應(yīng)大于對(duì)應(yīng)安全閥的泄放口直徑。安全閥支承件應(yīng)有足夠的剛度，避免在安全閥排放時(shí)造成過大的位移而導(dǎo)致振動(dòng)或泄漏。 7.5.1 潤(rùn)滑油的管路系統(tǒng)中配置的過濾器過濾精度應(yīng)至少為25m，其過濾面積應(yīng)有至少20%的富裕量， 同時(shí)應(yīng)設(shè)置過濾器壓差儀表。在正常流量條件下，過濾器的壓降不應(yīng)大于0.07MPa。 8 輔助設(shè)備8.1 所有外露的運(yùn)動(dòng)零件應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)罩，并應(yīng)有足夠的剛度來承受因外力引起的過度撓曲變形，避免與運(yùn)動(dòng)零件接觸產(chǎn)

15、生摩擦，防護(hù)罩的材料應(yīng)為無火花型。 8.2 緩沖罐、冷卻器等鋼制壓力容器的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)符合GB/T 150、GB/T 151、JB 4732的相關(guān)要求。 8.3 輔機(jī)設(shè)備的金屬外殼、金屬管道、金屬線槽等應(yīng)進(jìn)行等電位聯(lián)接，跨接電阻應(yīng)小于0.03，并應(yīng)設(shè)防靜電接地。 8.4 應(yīng)充分考慮氫氣的焦湯效應(yīng)而帶來局部溫升的影響，尤其是回流管線的減壓處或冷卻器內(nèi)氣體膨脹處，以避免隔膜機(jī)撬裝裝置的排氣溫度過高，必要時(shí)應(yīng)增設(shè)輔助的冷卻換熱設(shè)備。 9 儀表、報(bào)警和停機(jī)9.1 隔膜機(jī)撬裝裝置設(shè)置在非敞開的箱柜內(nèi)時(shí)，箱柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置氫氣濃度探測(cè)器、火焰探測(cè)器、自然排氣、事故排氣及其聯(lián)鎖裝置等安全設(shè)施。 9.2 隔膜機(jī)撬裝

16、裝置的控制盤、儀表控制盤，宜設(shè)在專用控制柜或相鄰控制室內(nèi)。 9.3 當(dāng)空氣中氫氣含量（體積分?jǐn)?shù)）達(dá)到0.4%時(shí)應(yīng)報(bào)警并記錄，啟動(dòng)相應(yīng)的事故排風(fēng)風(fēng)機(jī)。當(dāng)空氣中氫氣含量（體積分?jǐn)?shù)）達(dá)到1%時(shí)，應(yīng)自動(dòng)切斷隔膜機(jī)進(jìn)排口的切斷閥并自動(dòng)打開排氣總管的放空閥。 9.4 氫氣濃度探測(cè)器、火焰探測(cè)器及報(bào)警裝置的選用和安裝應(yīng)符合GB/T 50493的相關(guān)規(guī)定。 9.5 事故防爆排風(fēng)機(jī)、氫氣濃度探測(cè)器及相關(guān)儀表、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備、照明等設(shè)備，應(yīng)有應(yīng)急電源。 9.6 隔膜機(jī)撬裝裝置除符合本文件9.1-9.4的要求外，還應(yīng)至少配置表4規(guī)定的自動(dòng)保護(hù)項(xiàng)目。 9.7 隔膜機(jī)撬裝裝置的電氣儀表安裝應(yīng)符合GB 50516-20

17、10（2021年版）中12.4的規(guī)定。 9.8 隔膜機(jī)撬裝裝置的系統(tǒng)中應(yīng)配置緊急停車或隔離裝置，并有自動(dòng)操作/手動(dòng)操作模式，每臺(tái)隔膜機(jī)撬裝裝置應(yīng)配備隔離閥。 表4 隔膜機(jī)撬裝裝置自動(dòng)保護(hù)項(xiàng)目項(xiàng)目 報(bào)警或聯(lián)鎖設(shè)定 過低 低 高 過高 總進(jìn)氣壓力 報(bào)警并停機(jī) 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警并停機(jī) 總排氣壓力 - - 報(bào)警 報(bào)警并停機(jī) 各級(jí)排氣溫度（冷卻后） - - 報(bào)警 報(bào)警并停機(jī) 潤(rùn)滑油油壓 報(bào)警并停機(jī) 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 潤(rùn)滑油過濾器壓差 - - 報(bào)警 報(bào)警并停機(jī) 冷卻水壓力或流量 報(bào)警并停機(jī) 報(bào)警 - - 冷卻水溫度 - - 報(bào)警 報(bào)警并延遲停機(jī) 各級(jí)膜片破裂保護(hù)（壓力）- - 報(bào)警 報(bào)警并停機(jī) 各個(gè)主軸瓦

18、溫度（若有） - - 報(bào)警 報(bào)警并停機(jī) 10 操作運(yùn)行10.1 隔膜機(jī)撬裝裝置的操作運(yùn)行及安全要求應(yīng)符合JB/T 8935-2014中4.3的規(guī)定，同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作和維護(hù)。 10.2 隔膜機(jī)撬裝裝置的操作人員、維護(hù)人員等應(yīng)培訓(xùn)合格，方能上崗操作。 4 T/CCGA 40004202110.3 隔膜機(jī)撬裝裝置的操作和維修人員進(jìn)入工作現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)先導(dǎo)除自身的靜電，不得穿戴化纖工作服、工作帽和帶釘鞋，應(yīng)穿戴防靜電專用工作服、安全帽和專用工作鞋，不得帶入非防爆的電器設(shè)備，嚴(yán)禁帶入火種。 10.4 隔膜機(jī)撬裝裝置檢修時(shí)，應(yīng)使用銅質(zhì)工具，以免產(chǎn)生火花，且不應(yīng)隨意敲擊氫氣設(shè)備和管道。 10.5 隔膜機(jī)撬裝裝置在投入運(yùn)行前、