GB-T征求意見稿-壓力型水電解制氫系統(tǒng)安全要求

ICS70.020

J39*

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/TXXXXX—XXXX

壓力型水電解制氫系統(tǒng)安全要求

Safetyofpressurizedwaterelectrolytesystem

forproducinghydrogen

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/TXXXXX-20XX

前言

本標(biāo)準(zhǔn)由全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC309）提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC309）歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：

本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。

3

GB/TXXXXX-20XX

壓力型水電解制氫系統(tǒng)安全要求

Safetyrequirementsforpressurizedwaterelectrolysissystemforhydrogen

production

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以水電解法制取氫氣、氧氣的壓力型制氫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行

相關(guān)的安全要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于工作壓力大于等于0.3MPa的固定式水電解制氫裝置，包括堿性水電解裝

置和質(zhì)子交換膜水電解裝置。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適

用于本文件。凡是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。

GB150（所有部分）壓力容器

GB/T151熱交換器

GB2893安全色

GB2894安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則

GB3836.1爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求

GB/T3859.1半導(dǎo)體變流器通用要求和電網(wǎng)換向變流器第1-1部分：基本要求規(guī)范

GB7231工業(yè)管道的基本識(shí)別色、識(shí)別符號(hào)和安全標(biāo)識(shí)

GB/T8175設(shè)備及管道絕熱設(shè)計(jì)導(dǎo)則

GB12014防靜電服

GB/T12241安全閥一般要求

GB/T13422半導(dǎo)體變流器電氣試驗(yàn)方法

GB/T19774水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)要求

GB21146個(gè)體防護(hù)裝備職業(yè)鞋

GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語

GB/T27921-2011風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)

GB/T29639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/T29729-2013氫系統(tǒng)安全的基本要求

GB30871化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范

GB50030氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50057建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50058爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50177氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50217電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50493石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范

HG20202脫脂工程施工及驗(yàn)收規(guī)范

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GB/TXXXXX-20XX

JB/T2379金屬管狀電熱元件

TSG21固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

TSGD0001壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道

TSGZF001安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

3術(shù)語和定義

GB/T24499界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

固定式壓力型水電解制氫系統(tǒng)stationarypressurizedwaterelectrolysissystemfor

hydrogenproduction

壓力型水電解制氫系統(tǒng)的各類設(shè)備、管道全部布置在廠房?jī)?nèi)或廠房外，用設(shè)備基礎(chǔ)、管

道支架固定設(shè)置的制氫系統(tǒng)。

3.2

爆炸性氣體環(huán)境explosivegasatmosphere

在大氣條件下，氣體或蒸汽可燃性物質(zhì)與空氣的混合物引燃后，能夠保持燃燒自行傳播

的環(huán)境。

3.3

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估riskassessment

包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的全過程。

3.4

富氧環(huán)境oxygen-enrichedatmosphere

空氣中氧的體積分?jǐn)?shù)大于23.5%的環(huán)境。

3.5

動(dòng)火作業(yè)hotwork

直接或間接產(chǎn)生明火的工藝設(shè)備以外的禁火區(qū)內(nèi)可能產(chǎn)生火焰、火花或熾熱表面的非常

規(guī)作業(yè)，如使用電焊、氣焊（割）、噴燈、電鉆、砂輪等進(jìn)行的作業(yè)。

4壓力型水電解制氫系統(tǒng)危險(xiǎn)因素

壓力型水電解制氫系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱制氫系統(tǒng)）包括下列單體設(shè)備或裝置：水電解槽及其

附屬設(shè)備單元；氫氣純化單元；氫氣儲(chǔ)罐；分析儀器；直流電源、自控裝置等。

典型制氫系統(tǒng)框圖參見附錄A。

制氫系統(tǒng)主要危險(xiǎn)物及單元設(shè)備危險(xiǎn)性參見附錄B。

4.1火災(zāi)和爆炸

氫氣發(fā)生著火或爆炸的要素是氫氣與氧化劑混合達(dá)到可燃或爆炸極限并存在適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)

燃源。制氫系統(tǒng)具有潛在的爆炸性氣體環(huán)境和點(diǎn)燃源，可能存在但不限于下述場(chǎng)景：

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GB/TXXXXX-20XX

a)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷、設(shè)備選型錯(cuò)誤、控制系統(tǒng)工作異常等原因造成系統(tǒng)中的氫氧氣

體混合、泄漏。

b)電解槽為制氫系統(tǒng)的核心設(shè)備，其結(jié)構(gòu)、組件或組裝過程存在缺陷，造成槽體

內(nèi)氫氧氣體混合或向外泄漏。電解槽泄漏嚴(yán)重時(shí)，槽內(nèi)液體會(huì)隨氣體噴射而出并霧

化。

c)壓力容器、管道及安全附件設(shè)計(jì)、選材、制造、安裝存在缺陷，容器、管道未

按期檢驗(yàn)、安全附件缺失或故障等原因造成容器、管道泄漏甚至爆炸。

d)氫氣系統(tǒng)在使用前置換不充分；電解槽電源正負(fù)極接反，使氫氣系統(tǒng)產(chǎn)生氧氣，

進(jìn)入氫氣儲(chǔ)罐，造成氫氧氣體混合。

e)氣體純度分析儀表工作異常，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣體純度超標(biāo)。氫氣泄漏檢測(cè)裝置或

機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)故障，造成氫氣濃度超標(biāo)。

f)含有過量氧氣的氫氣直接進(jìn)入氫氣純化器的脫氧塔，在其內(nèi)部氫氣和氧氣在催

化劑的作用下復(fù)合成水，放出大量熱量，造成脫氧塔內(nèi)部溫度過高。

g)氫氣管道法蘭跨接線接觸不良、含雜質(zhì)的氫氣流速過快、工作人員未穿防靜電

工作服等原因，而產(chǎn)生靜電火花。

h)高速氧氣流中的雜質(zhì)顆粒、油脂接觸高壓氧氣、快速打開氧氣閥門都可能導(dǎo)致

燃燒。

i)生產(chǎn)裝置區(qū)的防雷設(shè)計(jì)不符合規(guī)范要求，不能覆蓋保護(hù)區(qū)域，雷擊損壞設(shè)備，

導(dǎo)致氫氣泄漏并被點(diǎn)燃。

j)電氣設(shè)備由于漏電、短路、過載、接觸電阻過大等原因產(chǎn)生電弧或火花；電氣

設(shè)備的防爆等級(jí)不滿足使用要求，也可能成為點(diǎn)燃源。

k)作業(yè)時(shí)未使用防爆工具，摩擦、撞擊引起火花。

l)檢修過程中，檢修設(shè)備與在用生產(chǎn)系統(tǒng)未采取有效隔離措施；動(dòng)火作業(yè)前未徹

底置換；取樣分析不具備代表性，分析數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確也可能引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。

4.2帶壓氣體

制氫系統(tǒng)設(shè)備或管道失效可能導(dǎo)致帶壓氫氣、氧氣能量迅速釋放，形成沖擊波，造成周

圍人員損傷、設(shè)施破壞。

4.3腐蝕

制氫系統(tǒng)的設(shè)備和管道存在與氫相關(guān)的腐蝕和堿應(yīng)力腐蝕。

a)氫脆和氫腐蝕

氫進(jìn)入金屬材料內(nèi)部，引起金屬塑性下降、誘發(fā)裂紋或延遲斷裂，這種現(xiàn)象稱為氫

脆。在一定溫度、壓力的氫環(huán)境內(nèi)，鋼中的碳與氫反應(yīng)生成甲烷，導(dǎo)致鋼性能不可

逆的劣化，這種現(xiàn)象稱為氫腐蝕。氫分壓越大，氫脆和氫腐蝕越嚴(yán)重。

b)堿應(yīng)力腐蝕

金屬材料在堿性溶液環(huán)境中，由于應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用而產(chǎn)生開裂。金屬堿

應(yīng)力腐蝕敏感性與堿液濃度、溫度和應(yīng)力水平有關(guān)，升高堿液的濃度和溫度會(huì)增加

開裂的可能性和嚴(yán)重程度。

4.4窒息

氫氣為單純性窒息性氣體，僅在高濃度時(shí)，由于空氣中氧分壓降低才引起缺氧性窒息。

4.5灼燙

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GB/TXXXXX-20XX

堿性制氫系統(tǒng)涉及的氫氧化鉀或氫氧化鈉，具有強(qiáng)腐蝕性，直接接觸皮膚和眼睛可引起

灼傷。

制氫系統(tǒng)中電解槽及部分附屬設(shè)備工作溫度范圍在60～90℃,氫氣純化器脫氧催化床

工作溫度可達(dá)150℃，氫氣純化器干燥床（變溫吸附）再生溫度可達(dá)300℃，人體接觸時(shí)會(huì)造

成高溫燙傷。

4.6機(jī)械傷害

制氫系統(tǒng)機(jī)械傷害主要指機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件直接與人體接觸所造成的人身傷害。

本系統(tǒng)存在機(jī)泵和維修機(jī)械，如防護(hù)措施不當(dāng)或違規(guī)操作，有可能發(fā)生機(jī)械傷害。

4.7觸電

制氫系統(tǒng)內(nèi)可能造成人身觸電事故的帶電設(shè)備包括電解槽、輸電銅排、整流變壓器、整

流柜、電氣柜、電機(jī)和照明設(shè)施等。作業(yè)人員在進(jìn)行設(shè)備安裝、維護(hù)和操作時(shí)，有發(fā)生觸電

的危險(xiǎn)。

5基本要求

5.1應(yīng)對(duì)制氫系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，評(píng)估方法宜采用GB/T27921-2011附錄B中的一種或

幾種技術(shù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果應(yīng)顯示出所采取的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施將系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)控制在可接受水

平。

5.2在可能的情況下，減少危險(xiǎn)環(huán)境中的人員數(shù)量并縮短停留時(shí)間。

5.3應(yīng)制定事故應(yīng)急預(yù)案。

6環(huán)境條件

6.1一般要求

6.1.1制氫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)考慮如下用戶現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件對(duì)安全運(yùn)行的影響：環(huán)境溫

度和濕度、海拔高度、地震烈度等。

6.1.2制氫系統(tǒng)的平面布置應(yīng)符合GB50177的規(guī)定。

6.1.3制氫系統(tǒng)使用區(qū)域應(yīng)通風(fēng)良好，保證空氣中最高含氫量不超過1%（體積分?jǐn)?shù)）。

6.2制氫系統(tǒng)設(shè)置場(chǎng)所

6.2.1制氫系統(tǒng)的生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)類別應(yīng)為“甲”類，設(shè)置場(chǎng)所消防設(shè)施的配置應(yīng)符合GB

50177的規(guī)定。

6.2.2制氫場(chǎng)所禁止堆放易燃、易爆物品，并嚴(yán)禁煙火。

6.2.3制氫系統(tǒng)及周圍區(qū)域應(yīng)設(shè)置禁區(qū)，禁止無關(guān)人員入內(nèi)。

6.2.4有爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的地坪，應(yīng)采用不發(fā)生火花地面。

6.2.5制氫場(chǎng)所宜設(shè)置應(yīng)急照明。

6.2.6有堿液區(qū)域，包括堿性電解質(zhì)裝卸、儲(chǔ)存和分析取樣點(diǎn)附近，應(yīng)設(shè)置安全噴淋洗

眼器，并備有濃度為2%~3%的硼酸水溶液。

6.2.7制氫場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志，寫明緊急情況下的應(yīng)急處置辦法。

7設(shè)備及管路

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GB/TXXXXX-20XX

7.1一般要求

7.1.1制氫系統(tǒng)的副產(chǎn)品-氧氣，可根據(jù)需要回收利用或直接排入大氣，當(dāng)回收利用時(shí)應(yīng)

符合GB/T19774和GB50177的規(guī)定。

7.1.2對(duì)于氧氣排入封閉空間的小型制氫系統(tǒng)，氧氣應(yīng)被通風(fēng)氣流有效稀釋，防止富氧環(huán)境

風(fēng)險(xiǎn)。

7.1.3設(shè)備及管路的材料應(yīng)根據(jù)使用條件（設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)特性）、耐腐蝕性

能、加工工藝性能、焊接性能和經(jīng)濟(jì)合理性等選用。壓力容器用鋼材應(yīng)符合GB150和TSG21

的規(guī)定；氫氣管道應(yīng)符合GB50177的規(guī)定；氧氣管道應(yīng)符合GB50030的規(guī)定。合理選材，降

低腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

7.1.4與氧氣接觸的設(shè)備、管道及其閥門、附件的脫脂應(yīng)符合GB50030和HG20202的

規(guī)定。

7.1.5設(shè)備和管路的布置應(yīng)便于操作和維護(hù)，出現(xiàn)緊急情況時(shí)應(yīng)便于人員撤離。

7.1.6設(shè)備及管路應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件及工藝要求采取符合GB/T8175規(guī)定的保溫、防燙措

施。

7.1.7所有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備均應(yīng)設(shè)置安全罩或采取其他防護(hù)措施。

7.1.8對(duì)噪聲大的設(shè)備和管路應(yīng)采取消聲、隔聲措施。

7.1.9在設(shè)備、管路上有發(fā)生人員高處墜落危險(xiǎn)的部位，應(yīng)配置扶梯、平臺(tái)、圍欄和系掛裝

置等附屬設(shè)施，且應(yīng)有防滑措施。

7.1.10設(shè)備、管道和閥門要統(tǒng)一編號(hào)，按照GB7231、GB2893和GB2894的規(guī)定涂安

全色，并設(shè)安全標(biāo)志和標(biāo)識(shí)。

7.2單體設(shè)備

7.2.1電解槽

水電解槽的性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)應(yīng)以降低單位氫氣電能消耗、減少制造成本、延長(zhǎng)使用壽命

為基本要求。應(yīng)合理選擇水電解槽的結(jié)構(gòu)型式、電解小室及其電極、隔膜的構(gòu)造、涂層和材

質(zhì)。

電極應(yīng)選擇催化活性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、過電位低材料。隔膜和密封墊片材料應(yīng)滿足槽體設(shè)

計(jì)的技術(shù)要求。

7.2.2壓力容器

制氫系統(tǒng)的壓力容器主要用于氣液分離、冷卻和儲(chǔ)存。壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、

使用、改造、維修和檢驗(yàn)，應(yīng)符合GB150、GB/T151及TSG21的規(guī)定。

在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，室外含濕氣罐底部，應(yīng)采取防凍措施。

7.2.3氫氣純化器

氫氣純化器采取的保溫、防燙措施，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)7.1.6的規(guī)定。氫氣純化器入口宜設(shè)

置流量測(cè)量?jī)x表。氫氣純化過程的溫度控制和閥門切換等，宜采用自動(dòng)控制。

7.2.4循環(huán)泵和補(bǔ)水泵

機(jī)泵的流量、揚(yáng)程、工作溫度和壓力應(yīng)滿足工藝要求，與輸送介質(zhì)接觸的材質(zhì)適用于堿

液/純水。如其安裝在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)8.1.2的規(guī)定。

7.2.5關(guān)閉閥/切斷閥

關(guān)閉閥/切斷閥應(yīng)符合GB/T19774、GB50177的規(guī)定。如電動(dòng)閥門安裝在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，

應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)8.1.2的規(guī)定。

7.2.6壓力泄放裝置

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GB/TXXXXX-20XX

安全閥應(yīng)符合GB/T12241和TSGZF001的規(guī)定。安全閥應(yīng)靠近被保護(hù)設(shè)備或管道垂直

裝設(shè)，其位置要易于檢查和維修。應(yīng)在安全閥的出口設(shè)置導(dǎo)管，不得將排放介質(zhì)直接排入室

內(nèi)。

7.2.7阻火器

氫氣放空管應(yīng)按照GB50177的規(guī)定設(shè)置阻火器，阻火器材質(zhì)應(yīng)選用耐壓、耐腐蝕、具

有阻火性能的材料。

7.3管路及附件

7.3.1制氫系統(tǒng)管路及附件的設(shè)計(jì)、安裝、檢驗(yàn)和維護(hù)應(yīng)符合GB50177、GB50030和

TSGD0001的規(guī)定。

7.3.2制氫系統(tǒng)管路及附件的布置應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)圖紙的要求。

7.3.3管路內(nèi)的冷凝水，均應(yīng)經(jīng)各自的專用疏水裝置或排水水封排至室外。水封上的氣

體放空管，應(yīng)分別接至室外安全處。

7.3.4制氫系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置氮?dú)庵脫Q吹掃口。所有吹掃口前應(yīng)配置切斷閥、止回閥。

7.3.5氫、氧氣管道的支、吊架應(yīng)采用不燃燒體制作。

7.3.6氫氣管道與其他管道共架或分層敷設(shè)時(shí)，宜布置在外側(cè)上層。

7.3.7氫、氧氣管道安裝后，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和泄漏量試驗(yàn)，此類試驗(yàn)應(yīng)

按GB50177、GB50030的規(guī)定進(jìn)行。

7.3.8氫、氧氣管道泄漏量試驗(yàn)合格后應(yīng)采用無油、干燥的空氣或氮?dú)庖圆恍∮?0m/s

的流速進(jìn)行吹掃，直至出口無鐵銹、焊渣及其他雜物為合格。使用氮?dú)獯祾邥r(shí)，應(yīng)采取防止

人員窒息的措施。

7.3.9氫氣、氧氣放空管應(yīng)在避雷保護(hù)范圍之內(nèi)，并應(yīng)采取防止雨雪侵入和雜物堵塞的

措施。

8電氣及儀表控制

8.1一般要求

8.1.1制氫系統(tǒng)所處場(chǎng)所有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域及等級(jí)的劃分應(yīng)符合GB50177和GB50058

的規(guī)定。

8.1.2爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備應(yīng)符合GB3836.1和GB50058的規(guī)定，防爆等級(jí)不應(yīng)

低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級(jí)別和組別。因需要在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域使用非防

爆設(shè)備時(shí)應(yīng)采取有效的隔爆措施。

8.1.3爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電纜及導(dǎo)線的敷設(shè)，應(yīng)符合GB50217的規(guī)定。

8.1.4富氧環(huán)境中的電氣設(shè)備，應(yīng)滿足使用要求，避免成為點(diǎn)燃源。

8.1.5應(yīng)在電解間和控制室設(shè)置手動(dòng)緊急停車按鈕，該按鈕動(dòng)作應(yīng)切斷電解槽的直流電

源。

8.1.6電解槽及輸電銅排周圍應(yīng)設(shè)置防觸電隔離措施。制氫系統(tǒng)電氣設(shè)備和輸電線路應(yīng)

確保絕緣合格，必要時(shí)加裝防護(hù)設(shè)施。

8.1.7應(yīng)有防止導(dǎo)電體掉落在電解槽體上的安全措施。

8.2直流電源

8.2.1每臺(tái)水電解槽的直流電源均應(yīng)獨(dú)立配置，一般采用高頻開關(guān)電源、晶閘管整流器

或整流二極管整流器。直流電源應(yīng)符合GB/T3859.1和GB/T13422的規(guī)定。

8.2.2直流電源配備的高壓整流變壓器應(yīng)設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。

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GB/TXXXXX-20XX

8.2.3直流電源應(yīng)設(shè)有調(diào)壓和自動(dòng)穩(wěn)流功能，并應(yīng)具備直流過流、交流缺相等停車保護(hù)

功能。

8.2.4制氫系統(tǒng)的所有安全聯(lián)鎖信號(hào)均應(yīng)切斷直流電源。安全聯(lián)鎖停車信號(hào)應(yīng)符合本標(biāo)

準(zhǔn)8.6.1的規(guī)定。

8.3電熱元件

8.3.1電熱元件的技術(shù)要求應(yīng)符合JB/T2379的規(guī)定。

8.3.2應(yīng)根據(jù)電熱元件的工作溫度，在電熱絲和外殼之間填充合適的絕緣材料。電熱元

件長(zhǎng)期存放或使用后，電熱絲和外殼之間的絕緣電阻應(yīng)不低于1.0MΩ。

8.3.3用于壓力介質(zhì)中的電熱元件，應(yīng)采取措施避免外殼、焊縫、密封件損壞造成事故。

8.3.4氫氣純化器的電熱元件應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)8.1.2的規(guī)定。

8.4接地

8.4.1制氫系統(tǒng)的所有金屬外殼、金屬管道、金屬底座和框架均應(yīng)接地。接地應(yīng)符合GB

50057和GB50177的規(guī)定。

8.4.2氫氣和氧氣設(shè)備、管道的法蘭、閥門等連接處應(yīng)采用金屬線跨接，跨接電阻應(yīng)小

于0.03Ω。

8.4.3電解槽應(yīng)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行接地電阻檢查。對(duì)兩端分別接入直流電源正負(fù)極的電解

槽，其對(duì)地電阻應(yīng)不小于1.0MΩ。

8.4.4電氣裝置的接地，應(yīng)以單獨(dú)接地線與接地干線相連接，不得采用串接方式。

8.4.5所有防雷、防靜電接地裝置，應(yīng)定期檢測(cè)接地電阻，每年至少檢測(cè)一次。

8.5氫氣泄漏和氫火焰檢測(cè)裝置

8.5.1制氫系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置固定式氫氣檢測(cè)報(bào)警裝置，其技術(shù)性能應(yīng)符合GB50493的規(guī)定。

氫氣檢測(cè)報(bào)警裝置監(jiān)測(cè)空氣中氫氣的濃度，當(dāng)達(dá)到0.4%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)，應(yīng)報(bào)警并開啟事故

風(fēng)機(jī)；當(dāng)達(dá)到1%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)，應(yīng)聯(lián)鎖停車。

8.5.2固定式氫氣檢測(cè)報(bào)警裝置探頭應(yīng)安裝在氫氣易泄漏和積聚處。

8.5.3制氫系統(tǒng)應(yīng)配備便攜式氫氣檢測(cè)報(bào)警裝置。

8.5.4氫火焰檢測(cè)報(bào)警裝置應(yīng)根據(jù)響應(yīng)時(shí)間、檢測(cè)距離、覆蓋范圍、靈敏度等因素選用，

并應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)8.1.2的規(guī)定。

8.5.5氫氣檢測(cè)報(bào)警裝置在設(shè)備維護(hù)期間也應(yīng)正常工作。

8.6儀表控制系統(tǒng)

8.6.1為保證整個(gè)制氫系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，應(yīng)設(shè)置重要工藝參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)、控制、記

錄、報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)。

如適用，控制系統(tǒng)應(yīng)具備下列報(bào)警、聯(lián)鎖停車功能：

系統(tǒng)壓力高；

氧壓力高；

氫氧兩側(cè)差壓高/低；

電解槽溫度高；

堿液/純水液位高/低；

堿液/純水流量低；

直流過電流/直流電源故障；

普氫中氧含量高；

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普氧中氫含量高；

空氣中氫含量高；

純水電導(dǎo)率高；

氫純化器脫氧塔催化劑床層溫度高；

機(jī)械通風(fēng)/正壓保護(hù)系統(tǒng)故障；

手動(dòng)緊急停車按鈕動(dòng)作/外部緊急停車信號(hào)。

如適用，控制系統(tǒng)宜具備下列報(bào)警、聯(lián)鎖停車功能：

冷卻水故障；

儀表氣源故障；

火災(zāi)報(bào)警。

如適用，控制系統(tǒng)應(yīng)具備下列報(bào)警功能：

行程開關(guān)顯示自動(dòng)閥門故障；

氫純化器干燥塔分子篩床層溫度高；

純氫微氧高；

純氫露點(diǎn)高。

8.6.2儀器儀表的量程和精度等級(jí)應(yīng)滿足使用要求，并應(yīng)定期校核。與氧氣接觸的儀表

應(yīng)禁油。

8.6.3新設(shè)備投產(chǎn)前或檢修后，必須根據(jù)工藝要求進(jìn)行測(cè)試和模擬試驗(yàn)，確保控制及聯(lián)

鎖保護(hù)動(dòng)作靈敏可靠、各種閥門開關(guān)到位，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

8.6.4每臺(tái)水電解槽應(yīng)設(shè)置氫中氧和氧中氫含量在線分析儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氫氣、氧氣的純

度。對(duì)于氫氣純化系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置氫氣中雜質(zhì)含量分析。

8.6.5儀表控制系統(tǒng)應(yīng)可接受外部緊急停車信號(hào)。

8.6.6儀表控制系統(tǒng)的不間斷電源應(yīng)時(shí)刻處于正常狀態(tài)。

9運(yùn)行和維護(hù)

9.1首次開車前準(zhǔn)備

9.1.1制氫系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)驗(yàn)收合格。設(shè)備、管路的布置、連接應(yīng)符合施工圖紙要求，

試壓、吹掃應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)7.3.7和7.3.8的規(guī)定；應(yīng)檢查電氣設(shè)備的絕緣和接線情況，機(jī)泵等

運(yùn)動(dòng)類設(shè)備，應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成負(fù)荷試車；儀表控制系統(tǒng)應(yīng)完成測(cè)試，符合本標(biāo)準(zhǔn)8.6.3的

規(guī)定。

9.1.2應(yīng)檢查所有制造廠提供的各種合格證、技術(shù)文件，資料應(yīng)齊全無誤。應(yīng)包括但不

限于如下資料：

a)制氫系統(tǒng)及主要零部件合格證；

b)全部例行試驗(yàn)記錄；

c)儀器儀表、機(jī)泵等說明書；

d)自控圖冊(cè)、工藝圖冊(cè)、整流柜圖冊(cè)及系統(tǒng)安裝維護(hù)手冊(cè)；

e)電解槽各部件、管道及附件的原材料材質(zhì)證明文件；

f)壓力容器相關(guān)技術(shù)資料和質(zhì)量證明文件；

g)產(chǎn)品及輔料的化學(xué)品安全技術(shù)說明書。

9.1.3試車計(jì)劃和方案應(yīng)由主管部門批準(zhǔn)。

9.1.4開車前應(yīng)進(jìn)行全面安全檢查，并應(yīng)對(duì)查出的問題逐項(xiàng)進(jìn)行整改。

9.1.5現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境符合設(shè)計(jì)要求，各種生產(chǎn)輔助系統(tǒng)均應(yīng)達(dá)到開車所應(yīng)具備的條件。

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9.1.6應(yīng)對(duì)制氫系統(tǒng)的氫氣設(shè)備、管路進(jìn)行置換。使用氮?dú)庵脫Q氫氣系統(tǒng)時(shí)，氮?dú)獾暮?/p>

氧量應(yīng)小于0.5%(體積分?jǐn)?shù))。氫氣系統(tǒng)內(nèi)氧或氫的含量應(yīng)至少連續(xù)2次分析合格，氫氣系

統(tǒng)內(nèi)氧含量小于等于0.5%（體積分?jǐn)?shù)），氫的含量小于等于0.4%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)置換結(jié)束。

吹掃置換后的氣體應(yīng)通過排放管排放。

9.1.7日常開車前準(zhǔn)備應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)9.1.5和9.1.6的規(guī)定。如系統(tǒng)為保壓狀態(tài)開車，則

無需置換。

9.2設(shè)備運(yùn)行

9.2.1制氫系統(tǒng)開車前應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)9.1.7的規(guī)定。

9.2.2送電前，應(yīng)檢查電解槽體上是否有雜物，防止短路。送電前后，應(yīng)檢查電解槽直

流電源極性，防止接錯(cuò)而產(chǎn)生相反氣體。

9.2.3氫、氧氣體相關(guān)手動(dòng)閥門應(yīng)緩慢開關(guān)。

9.2.4系統(tǒng)開車后，應(yīng)關(guān)注氣體純度。氫氣、氧氣純度合格后，才能對(duì)外送氣。

9.2.5操作人員應(yīng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，定時(shí)記錄電解槽小室電壓。各個(gè)電解小室

電壓應(yīng)分布均勻。

9.2.6系統(tǒng)在開車或運(yùn)行過程中，發(fā)生報(bào)警或聯(lián)鎖停車時(shí)，應(yīng)查明原因，嚴(yán)禁隨意改變

保護(hù)設(shè)定值或取消聯(lián)鎖。

9.2.7制氫系統(tǒng)停車時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行。

9.2.8短暫停車時(shí)系統(tǒng)應(yīng)保持正壓狀態(tài)。長(zhǎng)時(shí)間停車，應(yīng)排空系統(tǒng)中氫氣、氧氣，并按

本標(biāo)準(zhǔn)9.1.6的規(guī)定置換系統(tǒng)。

9.3設(shè)備維護(hù)

9.3.1制氫系統(tǒng)維護(hù)、檢修應(yīng)制定作業(yè)方案及相應(yīng)的安全防護(hù)措施，經(jīng)批準(zhǔn)后方可組織

實(shí)施。

9.3.2設(shè)備維護(hù)、檢修應(yīng)執(zhí)行上鎖/掛牌程序。

9.3.3如果對(duì)安全保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)，而沒有其它方式代替其安全功能，那么它所保護(hù)

的設(shè)備也應(yīng)停止運(yùn)行。

9.3.4應(yīng)按照系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)的要求，定期檢查、清洗或更換設(shè)備的零部件；定期檢查、

調(diào)校各類電氣設(shè)備和儀器、儀表。

9.3.5設(shè)備、管道、閥門嚴(yán)禁帶壓拆卸。壓力容器、壓力管道及安全附件的維護(hù)、檢修

應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)7.2.2和7.3.1的規(guī)定。

9.3.6制氫系統(tǒng)在動(dòng)火作業(yè)前，應(yīng)可靠隔離，置換應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)9.1.6的規(guī)定。接觸過氫

氣的吸附劑、保溫層，動(dòng)火前也必須認(rèn)真吹掃。動(dòng)火作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守GB30871的規(guī)定。

9.3.7維護(hù)、檢修過程應(yīng)采取措施，防止與氧氣接觸部分沾有油脂。

9.3.8制氫系統(tǒng)的維護(hù)、檢修記錄應(yīng)至少保存三年。

9.3.9設(shè)備拆除工作應(yīng)在沒有雷電的天氣進(jìn)行。在設(shè)備拆除期間，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測(cè)空氣中的

氫氣含量，一旦氫含量超過0.4%（體積分?jǐn)?shù)），應(yīng)立即停止拆除工作。

10作業(yè)人員

10.1作業(yè)人員上崗時(shí)應(yīng)穿符合GB12014規(guī)定的阻燃、防靜電工作服和符合GB21146

規(guī)定的防靜電鞋，且應(yīng)配戴必要的個(gè)人防護(hù)裝置。

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10.2作業(yè)人員應(yīng)接受所接觸物品的危險(xiǎn)性和緊急情況時(shí)的應(yīng)對(duì)措施的培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容

深度應(yīng)與被培訓(xùn)人員承擔(dān)的職責(zé)一致。設(shè)備操作人員應(yīng)掌握制氫系統(tǒng)相關(guān)的理論知識(shí)和操作

技能，考試合格后持證上崗。

10.3作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)操作規(guī)程和安全守則。

10.4作業(yè)人員應(yīng)無色盲或其他影響正常作業(yè)的生理缺陷或疾病，且作業(yè)前不應(yīng)進(jìn)行影

響正常作業(yè)的活動(dòng)。

11應(yīng)急處理

11.1應(yīng)急預(yù)案

11.1.1應(yīng)建立健全各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任制和安全規(guī)章制度，各級(jí)人員應(yīng)對(duì)其所管轄范圍的

安全負(fù)責(zé)。應(yīng)制定事故應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急救援人員和必要的應(yīng)急救援器材、設(shè)備。

11.1.2應(yīng)急預(yù)案應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)11.2、11.3和GB/T29639的規(guī)定，并應(yīng)與相關(guān)部門和單

位應(yīng)急預(yù)案相銜接。

11.1.3應(yīng)定期進(jìn)行事故應(yīng)急預(yù)案演練。

11.1.4應(yīng)急預(yù)案應(yīng)定期進(jìn)行評(píng)審和修訂，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)改進(jìn)。

11.1.5發(fā)生突發(fā)事件后，應(yīng)立即啟動(dòng)已批準(zhǔn)的應(yīng)急預(yù)案。

11.2泄漏

11.2.1應(yīng)迅速查明泄漏情況，根據(jù)泄漏部位和泄漏程度，采取措施阻止或控制泄漏，并

按照應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行報(bào)告。

11.2.2堿液少量泄漏時(shí)，將泄漏液體收集在可密閉的容器中或用沙土、活性炭或其它惰

性材料吸收。大量泄漏時(shí)，封閉排水管道，收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。

11.2.3氫氣泄漏現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)被隔離，嚴(yán)禁火種。采取的措施應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)8.5.1的規(guī)定。

11.2.4應(yīng)急處理人員應(yīng)配戴個(gè)人防護(hù)裝置避免窒息和堿液灼傷。

11.2.5如有窒息人員，應(yīng)及時(shí)救至通風(fēng)良好處，實(shí)施人工呼吸，并迅速就醫(yī)。

11.2.6當(dāng)氫氣泄漏不能控制時(shí)，應(yīng)立即疏散泄漏污染區(qū)人員。

11.3火災(zāi)和爆炸

11.3.1系統(tǒng)一旦發(fā)生火災(zāi)或者爆炸事故，應(yīng)立即發(fā)出警報(bào)。

11.3.2應(yīng)及時(shí)切斷電解槽電源。若不能立即切斷氫源，應(yīng)保持氫氣系統(tǒng)正壓狀態(tài)，防止

回火發(fā)生，并用消防水霧強(qiáng)制冷卻著火設(shè)備。

11.3.3應(yīng)采取有效措施，防止火災(zāi)擴(kuò)大。

11.3.4氫火焰不易察覺，應(yīng)急處理人員應(yīng)配戴個(gè)人防護(hù)裝置，預(yù)防外露皮膚燒傷。

11.3.5如火勢(shì)難以控制、火災(zāi)或容器、管道超壓失效導(dǎo)致爆炸，應(yīng)立即疏散危險(xiǎn)區(qū)域人

員，并迅速組織救援。

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附錄A

（資料性附錄）

典型壓力型水電解制氫系統(tǒng)框圖

制氫系統(tǒng)的主體設(shè)備為水電解槽。水電解槽由若干個(gè)電解小室組成，每個(gè)電解小室由電

極、隔膜和電解質(zhì)等構(gòu)成。根據(jù)所產(chǎn)氫氣、氧氣用途而配置不同的氣液處理、氣體純化、存

儲(chǔ)設(shè)備，從而構(gòu)成了整個(gè)制氫系統(tǒng)。典型制氫系統(tǒng)框圖見圖A.1。

氣液壓力氫氣

H2氫氣

處理控制純化

儲(chǔ)罐

H2O裝置裝置裝置

堿液/純水循環(huán)

水電解槽

直流電氣液壓力氧氣

氧氣

處理控制純化

儲(chǔ)罐

O2裝置裝置裝置

圖A.1制氫系統(tǒng)框圖

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附錄B

（資料性附錄）

壓力型水電解制氫系統(tǒng)主要危險(xiǎn)物及單元設(shè)備危險(xiǎn)性

制氫系統(tǒng)的產(chǎn)品、副產(chǎn)品涉及氫氣、氧氣（壓縮的），堿性水電解系統(tǒng)還涉及氫氧化鉀

或氫氧化鈉，均屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。

氫氣的相對(duì)分子質(zhì)量為2.016，無色、無味、無嗅，具有窒息性。

氫氣比空氣輕，泄漏后會(huì)迅速向高處擴(kuò)散。氫氣燃燒范圍較寬，在常溫常壓空氣中的可

燃極限為4%~75%（體積分?jǐn)?shù)），在常溫常壓氧氣中的可燃極限為4%~94%（體積分?jǐn)?shù)）。氫

氣點(diǎn)火能量很低，在空氣中的最小點(diǎn)火能為0.017mJ，在氧氣中的最小點(diǎn)火能為0.007mJ。

與許多其他氣體不同，在由高壓向低壓的節(jié)流膨脹過程中氫氣溫度是升高的。氫的性質(zhì)及其

燃燒特性見GB/T29729-2013的附錄B和附錄C。

氧氣的相對(duì)分子質(zhì)量為31.9988，無色、無味、無嗅。

氧氣比空氣重，是強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)助燃劑，能與可燃物和還原物質(zhì)發(fā)生猛烈反應(yīng)，氧氣與

油、脂肪接觸有著火和爆炸危險(xiǎn)。

氫氧化鉀和氫氧化鈉具有強(qiáng)腐蝕性，粉塵刺激眼和呼吸道，直接接觸皮膚和眼睛可引起灼

傷，誤服可造成消化道灼傷。氫氧化鈉職業(yè)性接觸毒物危害程度為輕度危害（Ⅳ級(jí)）。

制氫系統(tǒng)主要單元設(shè)備危險(xiǎn)性見表B.1。

表B.1制氫系統(tǒng)主要單元設(shè)備危險(xiǎn)性

序號(hào)單元設(shè)備介質(zhì)危險(xiǎn)性

氫氣、氧氣、堿液泄漏時(shí)易燃易爆、有腐蝕性1、帶壓、灼燙

1電解槽

1/純水2、觸電

2氫分離器氫氣、堿液1/純水2泄漏時(shí)易燃易爆、有腐蝕性1、帶壓、灼燙

3氧分離器氧氣、堿液1/純水2泄漏時(shí)易燃易爆、有腐蝕性1、帶壓、灼燙

4堿液1/純水2過濾器、冷卻器堿液1/純水2泄漏時(shí)有腐蝕性1、帶壓、灼燙

5氫氣冷卻器氫氣泄漏時(shí)易燃易爆、帶壓、灼燙

6氧氣冷卻器氧氣泄漏時(shí)易燃易爆、帶壓、灼燙

泄漏時(shí)有腐蝕性1、帶壓、灼燙、機(jī)械傷害

7循環(huán)泵堿液1/純水2

、觸電

8去離子器2純水2帶壓、灼燙

9補(bǔ)水泵純水帶壓、機(jī)械傷害、觸電

10電解液制備及貯存裝置1堿液1泄漏時(shí)有腐蝕性1

11氫純化器脫氧、干燥塔氫氣泄漏時(shí)易燃易爆、帶壓、灼燙、觸電

12氫氣儲(chǔ)罐氫氣泄漏時(shí)易燃易爆、帶壓、窒息

13直流電源、自控裝置-觸電

注1：堿性水電解裝置

注2：質(zhì)子交換膜水電解裝置

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目錄

1范圍.......................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件...................................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義...........................................................................................................................................................2

4壓力型水電解制氫系統(tǒng)危險(xiǎn)因素.......................................................................................................................2

4.1火災(zāi)和爆炸................................................................................................................................................2

4.2帶壓氣體....................................................................................................................................................3

4.3腐蝕............................................................................................................................................................3

4.4窒息............................................................................................................................................................3

4.5灼燙............................................................................................................................................................3

4.6機(jī)械傷害....................................................................................................................................................4

4.7觸電............................................................................................................................................................4

5基本要求...............................................................................................................................................................4

6環(huán)境條件...............................................................................................................................................................4

6.1一般要求....................................................................................................................................................4

6.2制氫系統(tǒng)設(shè)置場(chǎng)所....................................................................................................................................4

7設(shè)備及管路...........................................................................................................................................................4

7.1一般要求....................................................................................................................................................5

7.2單體設(shè)備....................................................................................................................................................5

7.3管路及附件................................................................................................................................................6

8電氣及儀表控制...................................................................................................................................................6

8.1一般要求....................................................................................................................................................6

8.2直流電源....................................................................................................................................................6

8.3電熱元件....................................................................................................................................................7

8.4接地............................................................................................................................................................7

8.5氫氣泄漏和氫火焰檢測(cè)裝置....................................................................................................................7

8.6儀表控制系統(tǒng)............................................................................................................................................7

9運(yùn)行和維護(hù)...........................................................................................................................................................8

9.1首次開車前準(zhǔn)備........................................................................................................................................8

9.2設(shè)備運(yùn)行....................................................................................................................................................9

9.3設(shè)備維護(hù)....................................................................................................................................................9

10作業(yè)人員.............................................................................................................................................................9

11應(yīng)急處理...........................................................................................................................................................10

11.1應(yīng)急預(yù)案................................................................................................................................................10

11.2泄漏........................................................................................................................................................10

11.3火災(zāi)和爆炸............................................................................................................................................10

附錄A(資料性附錄)典型壓力型水電解制氫系統(tǒng)框圖........................................................................................11

附錄B(資料性附錄)壓力型水電解制氫系統(tǒng)主要危險(xiǎn)物及單元設(shè)備危險(xiǎn)性....................................................12

2

GB/TXXXXX-20XX

壓力型水電解制氫系統(tǒng)安全要求

Safetyrequirementsforpressurizedwaterelectrolysissystemforhydrogen

production

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以水電解法制取氫氣、氧氣的壓力型制氫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行

相關(guān)的安全要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于工作壓力大于等于0.3MPa的固定式水電解制氫裝置，包括堿性水電解裝

置和質(zhì)子交換膜水電解裝置。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適

用于本文件。凡是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。

GB150（所有部分）壓力容器

GB/T151熱交換器

GB2893安全色

GB2894安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則

GB3836.1爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求

GB/T3859.1半導(dǎo)體變流器通用要求和電網(wǎng)換向變流器第1-1部分：基本要求規(guī)范

GB7231工業(yè)管道的基本識(shí)別色、識(shí)別符號(hào)和安全標(biāo)識(shí)

GB/T8175設(shè)備及管道絕熱設(shè)計(jì)導(dǎo)則

GB12014防靜電服

GB/T12241安全閥一般要求

GB/T13422半導(dǎo)體變流器電氣試驗(yàn)方法

GB/T19774水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)要求

GB21146個(gè)體防護(hù)裝備職業(yè)鞋

GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語

GB/T27921-2011風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)

GB/T29639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/T29729-2013氫系統(tǒng)安全的基本要求

GB30871化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范

GB50030氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50057建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50058爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50177氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50217電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50493石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范

HG20202脫脂工程施工及驗(yàn)收規(guī)范

1

GB/TXXXXX-20XX

JB/T2379金屬管狀電熱元件

TSG21固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

TSGD0001壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道

TSGZF001安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

3術(shù)語和定義

GB/T24499界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

固定式壓力型水電解制氫系統(tǒng)stationarypressurizedwaterelectrolysissystemfor

hydrogenproduction

壓力型水電解制氫系統(tǒng)的各類設(shè)備、管道全部布置在廠房?jī)?nèi)或廠房外，用設(shè)備基礎(chǔ)、管

道支架固定設(shè)置的制氫系統(tǒng)。

3.2

爆炸性氣體環(huán)境explosivegasatmosphere

在大氣條件下，氣體或蒸汽可燃性物質(zhì)與空氣的混合物引燃后，能夠保持燃燒自行傳播

的環(huán)境。

3.3

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估riskassessment

包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的全過程。

3.4

富氧環(huán)境oxygen-enrichedatmosphere

空氣中氧的體積分?jǐn)?shù)大于23.5%的環(huán)境。

3.5

動(dòng)火作業(yè)hotwork

直接或間接產(chǎn)生明火的工藝設(shè)備以外的禁火區(qū)內(nèi)可能產(chǎn)生火焰、火花或熾熱表面的非常

規(guī)作業(yè)，如使用電焊、氣焊（割）、噴燈、電鉆、砂輪等進(jìn)行的作業(yè)。

4壓力型水電解制氫系統(tǒng)危險(xiǎn)因素

壓力型水電解制氫系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱制氫系統(tǒng)）包括下列單體設(shè)備或裝置：水電解槽及其

附屬設(shè)備單元；氫氣純化單元；氫氣儲(chǔ)罐；分析儀器；直流電源、自控裝置等。

典型制氫系統(tǒng)框圖參見附錄A。

制氫系統(tǒng)主要危險(xiǎn)物及單元設(shè)備危險(xiǎn)性參見附錄B。

4.1火災(zāi)和爆炸

氫氣發(fā)生著火或爆炸的要素是氫氣與氧化劑混合達(dá)到可燃或爆炸極限并存在適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)

燃源。制氫系統(tǒng)具有潛在的爆炸性氣體環(huán)境和點(diǎn)燃源，可能存在但不限于下述場(chǎng)景：

2

GB/TXXXXX-20XX

a)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷、設(shè)備選型錯(cuò)誤、控制系統(tǒng)工作異常等原因造成系統(tǒng)中的氫氧氣

體混合、泄漏。

b)電解槽為制氫系統(tǒng)的核心設(shè)備，其結(jié)構(gòu)、組件或組裝過程存在缺陷，造成槽體

內(nèi)氫氧氣體混合或向外泄漏。電解槽泄漏嚴(yán)重時(shí)，槽內(nèi)液體會(huì)隨氣體噴射而出并霧

化。

c)壓力容器、管道及安全附件設(shè)計(jì)、選材、制造、安裝存在缺陷，容器、管道未

按期檢驗(yàn)、安全附件缺失或故障等原因造成容器、管道泄漏甚至爆炸。

d)氫氣系統(tǒng)在使用前置換不充分；電解槽電源正負(fù)極接反，使氫氣系統(tǒng)產(chǎn)生氧氣，

進(jìn)入氫氣儲(chǔ)罐，造成氫氧氣體混合。

e)氣體純度分析儀表工作異常，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣體純度超標(biāo)。氫氣泄漏檢測(cè)裝置或

機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)故障，造成氫氣濃度超標(biāo)。

f)含有過量氧氣的氫氣直接進(jìn)入氫氣純化器的脫氧塔，在其內(nèi)部氫氣和氧氣在催

化劑的作用下復(fù)合成水，放出大量熱量，造成脫氧塔內(nèi)部溫度過高。

g)氫氣管道法蘭跨接線接觸不良、含雜質(zhì)的氫氣流速過快、工作人員未穿防靜電

工作服等原因，而產(chǎn)生靜電火花。

h)高速氧氣流中的雜質(zhì)顆粒、油脂接觸高壓氧氣、快速打開氧氣閥門都可能導(dǎo)致

燃燒。

i)生產(chǎn)裝置區(qū)的防雷設(shè)計(jì)不符合規(guī)范要求，不能覆蓋保護(hù)區(qū)域，雷擊損壞設(shè)備，

導(dǎo)致氫氣泄漏并被點(diǎn)燃。

j)電氣設(shè)備由于漏電、短路、過載、接觸電阻過大等原因產(chǎn)生電弧或火花；電氣

設(shè)備的防爆等級(jí)不滿足使用要求，也可能成為點(diǎn)燃源。

k)作業(yè)時(shí)未使用防爆工具，摩擦、撞擊引起火花。

l)檢修過程中，檢修設(shè)備與在用生產(chǎn)系統(tǒng)未采取有效隔離措施；動(dòng)火作業(yè)前未徹

底置換；取樣分析不具備代表性，分析數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確也可能引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。

4.2帶壓氣體

制氫系統(tǒng)設(shè)備或管道失效可能導(dǎo)致帶壓氫氣、氧氣能量迅速釋放，形成沖擊波，