船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范編制說明

《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》編制說明

一、工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來源

《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)。

文件號(hào)中內(nèi)會(huì)函【2022】27號(hào)，任務(wù)號(hào)為2022-28。本規(guī)范由中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)提出，

哈爾濱工程大學(xué)、中船發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司、上海交通大學(xué)、中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公

司、海德威科技集團(tuán)（青島）有限公司等單位聯(lián)合起草。

1.2編制背景與目標(biāo)

在國(guó)際海事組織（IMO）2023年船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略及國(guó)內(nèi)“碳達(dá)峰碳中和”

政策快速推進(jìn)的背景下，氨作為具有零碳環(huán)保、儲(chǔ)運(yùn)方便、產(chǎn)能充足的船用燃料，

受到廣泛的關(guān)注。與此同時(shí)，氨也具有點(diǎn)火能量大，火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷葐栴}。通過

氨裂解制氫，可以實(shí)現(xiàn)氫引燃、助燃，有望在船舶上更好地使用氨燃料。為更好地

支撐船舶氨在線裂解制氫技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，為船舶上使用氨在線裂解制氫裝置技術(shù)

提供標(biāo)準(zhǔn)，并使該技術(shù)對(duì)船舶、人員和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)盡可能降至最低。哈爾濱工程大

學(xué)、中船發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司、上海交通大學(xué)、中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公司、海德威科

技集團(tuán)（青島）有限公司等單位成立了聯(lián)合起草工作組，梳理了國(guó)內(nèi)外路基用氨裂

解制氫的案例，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，制定了《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技

術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，以積極推導(dǎo)航運(yùn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。

1.3主要工作過程

2022年7月，成立起草組并開始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)工作，認(rèn)真查閱和學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)制

定的有關(guān)文件，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的格式、內(nèi)容、術(shù)語(yǔ)表達(dá)方式等進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)和研究。

2022年8月至2022年10月，開展現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的追蹤評(píng)價(jià)和實(shí)施情況調(diào)查，對(duì)IMO、

ISO、中國(guó)、美國(guó)、日本、挪威等知名船級(jí)社的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指南，如船用氨燃料指南、

船用氫燃料指南以及有關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究對(duì)比。與此同時(shí)，結(jié)合工

業(yè)上氨裂解制氫的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等，明確了船舶上應(yīng)用氨在線裂

解制氫裝置的需求。

2022年11月至2023年5月，起草組在收集、整理和分析國(guó)內(nèi)外在該研究領(lǐng)域

2

相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)工作，同時(shí)嚴(yán)格遵循GB/T1.1-2020《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》所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編寫要求和

格式，起草了《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》的初稿。

2023年6月至7月，起草組針對(duì)本規(guī)范的內(nèi)容開展討論，并邀請(qǐng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域

的專家對(duì)《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》初稿進(jìn)行更加深入的研討，對(duì)規(guī)范

格式和內(nèi)容作了進(jìn)一步修改和完善。

2023年8月，起草組形成了《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》征求意見稿，

并公開征求意見，將根據(jù)反饋意見進(jìn)行修改后形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

2.1標(biāo)準(zhǔn)制定原則

在總結(jié)和比較了國(guó)內(nèi)外氨裂解制氫的方法和標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)研國(guó)內(nèi)外工業(yè)制氫的方法

和標(biāo)準(zhǔn)，充分了解船舶動(dòng)力裝置的相關(guān)要求的基礎(chǔ)上，參考了GB536-88《液體無

水氨》、GB150《固定式壓力容器》、GB3033《船舶與海上技術(shù)-管路系統(tǒng)內(nèi)含物的識(shí)

別顏色》、GB12358《作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境氣體檢測(cè)報(bào)警儀通用技術(shù)要求》、GB16808《可

燃?xì)怏w報(bào)警控制器》、GB/T18816—2014《船用熱交換器通用技術(shù)條件》、

IEC60079-29-1《爆炸性氣體環(huán)境-氣體探測(cè)器-易燃?xì)怏w探測(cè)器的性能要求》、HG/T

5316-2018《氨裂解制氫催化劑活性試驗(yàn)方法》、CCS《M-03熱交換器》、CCS《材料

與焊接規(guī)范》以及CCS《船舶應(yīng)用氨燃料指南》中的有關(guān)內(nèi)容，結(jié)合相關(guān)研究成果，

完成了本規(guī)范的編寫。本規(guī)范對(duì)船舶氨在線制氫裝置中所涉及的原料、系統(tǒng)構(gòu)成、

系統(tǒng)要求作了詳細(xì)的規(guī)定，以確?？梢栽诖吧习踩煽康貞?yīng)用氨在線制氫裝置。

2.1.1通用性原則

本規(guī)范中提出的船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置，不僅適用于船舶發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)也適

用于船舶燃料電池等使用氨燃料制氫的動(dòng)力裝置，通用性較高。

2.1.2指導(dǎo)性原則

鑒于目前沒有關(guān)于船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置的標(biāo)準(zhǔn)，本規(guī)范可以為在船舶上使

用氨在線制氫裝置提供指導(dǎo)性作用。

2.1.3協(xié)調(diào)性原則

3

本規(guī)范中所涉及的設(shè)備要求、材料選擇以及相關(guān)試驗(yàn)方法參考了目前相關(guān)行業(yè)

正在使用的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等。

2.1.4兼容性原則

本規(guī)范中的船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置所涉及的設(shè)備，充分考慮了在各種類型船

舶上應(yīng)用的情況，在船舶上具有普遍適用性。

2.2標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容

本規(guī)范共分為六章，規(guī)定了船舶氨在線制氫裝置所需的原料、制氫催化劑以及

反應(yīng)裝置的要求。內(nèi)容包括前言、范圍、規(guī)范性引用文件、催化劑、氨裂解制氫裝

置，其中包括氨裂解制氫裝置的構(gòu)成和要求，以及試驗(yàn)方法。

2.3關(guān)鍵技術(shù)問題說明

本規(guī)范中提出的船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置主要通過以下技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)制氫，液

氨進(jìn)入熱交換器，液氨在蒸發(fā)器中被加熱蒸發(fā)后形成氨氣進(jìn)入換熱器，吸收熱量后

進(jìn)入反應(yīng)器。氨氣反應(yīng)器中，在加熱器和催化劑的作用下，氨氣轉(zhuǎn)化成為氨裂解氣。

從反應(yīng)器出來的裂解氣進(jìn)入換熱器，加熱從蒸發(fā)器出來的氨氣。換熱器出來的裂解

氣進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器將液氨加熱蒸發(fā)，冷卻的氨裂解氣被送入存儲(chǔ)裝置或用氫裝

置中。

針對(duì)船舶動(dòng)力氨在線裂解制氫技術(shù)的試驗(yàn)，本規(guī)范中提出了制氫過程相關(guān)的試

驗(yàn)方法，包含氨在線制氫催化劑活性的試驗(yàn)方法、氨在線制氫技術(shù)中涉及的加熱設(shè)

備的試驗(yàn)方法、氨在線制氫裝置的氣密性試驗(yàn)方法、氨在線制氫裝置的安全試驗(yàn)方

法和氨在線制氫裝置的性能試驗(yàn)方法。

2.4標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

本規(guī)范中所使用的液氨原料符合GB536-88《液體無水氨》的要求。船舶動(dòng)力

氨在線裂解制氫的技術(shù)流程參考了工業(yè)上成熟的氨裂解制氫工藝。

本規(guī)范中所涉及的各種設(shè)備如，原料泵、冷凝器、換熱器等均符合相應(yīng)的國(guó)家

標(biāo)準(zhǔn)和船級(jí)社的標(biāo)準(zhǔn)，確?？梢栽诖吧习踩厥褂?。

氨裂解制氫過程是氨氣在氨裂解制氫催化劑的作用下，在一定的溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)

化為氫氣和氮?dú)?，主要化學(xué)反應(yīng)如下所示：

4

2NH3=N2+3H2

從反應(yīng)器出口出來的氫氣可以用于船舶動(dòng)力裝置。

2.5標(biāo)準(zhǔn)工作基礎(chǔ)

編寫組主要起草單位哈爾濱工程大學(xué)是國(guó)內(nèi)一流院校，船舶與海洋工程(含船舶

動(dòng)力)學(xué)科是國(guó)家一級(jí)建設(shè)學(xué)科，船舶動(dòng)力方面建有工信部“先進(jìn)船舶動(dòng)力技術(shù)重點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室”；擁有教育部“船舶動(dòng)力技術(shù)工程研究中心”和教育部“船舶動(dòng)力技術(shù)協(xié)同

創(chuàng)新中心”，具有充足的實(shí)驗(yàn)條件(船舶發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備等)和低碳技術(shù)基

礎(chǔ)研究、裝備研發(fā)所需設(shè)備。中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公司作為國(guó)內(nèi)最大的船用柴油

機(jī)設(shè)計(jì)制造企業(yè)，是國(guó)內(nèi)最早開展自主品牌柴油機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)及制造的廠家，也是目

前國(guó)內(nèi)最大的中、低速柴油機(jī)制造商和柴油機(jī)成套設(shè)備供應(yīng)商。公司擁有國(guó)家級(jí)企

業(yè)技術(shù)中心，致力于技術(shù)創(chuàng)新，提高自主開發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)公司技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整目標(biāo)，

使柴油機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)水平與國(guó)際接軌，與世界技術(shù)同步。海德威科技集團(tuán)（青島）

有限公司致力于在全球范圍內(nèi)提供專業(yè)的低碳航運(yùn)解決方案和技術(shù)服務(wù)，打造形成

了以碳中和、水處理、智慧航運(yùn)三大板塊為核心的低碳航運(yùn)產(chǎn)品生態(tài)。入選國(guó)家工

信部建議支持的“專精特新”小巨人名單，并取得行業(yè)首個(gè)兩化融合管理體系認(rèn)證，

獲評(píng)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、山東省“瞪羚企業(yè)”等多項(xiàng)榮譽(yù)及稱

號(hào)。海德威有國(guó)內(nèi)第一家也是唯一一家高端郵輪設(shè)備、世界首套醫(yī)療救助船裝備、

國(guó)內(nèi)首套低碳燃料系統(tǒng)實(shí)船等配套工程，在船舶低碳環(huán)保設(shè)備的實(shí)船安裝和改造方

面積攢了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目開展以來，聯(lián)合起草組搭建了完整的氨氣裂解制氫實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在氨氣裂解

制氫方面，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，并取得了豐富的研究成果。本規(guī)范提出的船舶動(dòng)力

氨在線制氫裝置，可以為船舶上使用氨在線制氫裝置提供指導(dǎo)，促進(jìn)船舶行業(yè)氫燃

料的使用，本規(guī)范具有一定的先進(jìn)性、通用性、科學(xué)性和可操作性。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

（補(bǔ)充請(qǐng)補(bǔ)充相關(guān)試驗(yàn)等數(shù)據(jù)，增加部分應(yīng)用情況。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析說明。）？？

在規(guī)范編寫過程中，針對(duì)氨在線裂解制氫進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)。

1）試驗(yàn)過程可以實(shí)現(xiàn)在線制取氫氣；

5

2）試驗(yàn)過程中，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定地制取氫氣；

3）整個(gè)試驗(yàn)過程綠色安全，沒有毒有害物質(zhì)、易燃易爆物質(zhì)泄露，充分保證了

人員及所處環(huán)境的安全；

4）試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性高，說服力強(qiáng)。

綜上所述，本規(guī)范提出的船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置，可以為船舶上使用氨在線

制氫裝置提供指導(dǎo)。

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

尚無。

五、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用的情況

本規(guī)范的發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了船舶氨在線裂解制氫，促進(jìn)了船舶行業(yè)氫燃料的使用，

解決了船舶行業(yè)用氫難的問題，為船舶行業(yè)的綠色低碳發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。該規(guī)范的

出現(xiàn)，填補(bǔ)了船舶行業(yè)氨在線裂解制氫裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)空白。

六、采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況，與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況，

國(guó)內(nèi)外關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)比分析或與測(cè)試的國(guó)外樣品、樣機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況

尚無。

七、在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制

性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本規(guī)范符合國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)和相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求，與現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

尚無。

九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明

本規(guī)范為中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，屬于團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),供學(xué)會(huì)會(huì)員和社會(huì)自愿使用。

十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

嚴(yán)格按照本規(guī)范提出的規(guī)定對(duì)船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝和監(jiān)測(cè)，

對(duì)試驗(yàn)人員進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和操作培訓(xùn)，保證船舶使用的安全性。

十一、廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

6

無。

十二、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

標(biāo)準(zhǔn)起草工作組

2022年7月30日

（注：具體內(nèi)容可以結(jié)合項(xiàng)目本身撰寫，如不涉及的可填寫無）

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《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》編制說明

一、工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來源

《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)。

文件號(hào)中內(nèi)會(huì)函【2022】27號(hào)，任務(wù)號(hào)為2022-28。本規(guī)范由中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)提出，

哈爾濱工程大學(xué)、中船發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司、上海交通大學(xué)、中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公

司、海德威科技集團(tuán)（青島）有限公司等單位聯(lián)合起草。

1.2編制背景與目標(biāo)

在國(guó)際海事組織（IMO）2023年船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略及國(guó)內(nèi)“碳達(dá)峰碳中和”

政策快速推進(jìn)的背景下，氨作為具有零碳環(huán)保、儲(chǔ)運(yùn)方便、產(chǎn)能充足的船用燃料，

受到廣泛的關(guān)注。與此同時(shí)，氨也具有點(diǎn)火能量大，火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷葐栴}。通過

氨裂解制氫，可以實(shí)現(xiàn)氫引燃、助燃，有望在船舶上更好地使用氨燃料。為更好地

支撐船舶氨在線裂解制氫技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，為船舶上使用氨在線裂解制氫裝置技術(shù)

提供標(biāo)準(zhǔn)，并使該技術(shù)對(duì)船舶、人員和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)盡可能降至最低。哈爾濱工程大

學(xué)、中船發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司、上海交通大學(xué)、中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公司、海德威科

技集團(tuán)（青島）有限公司等單位成立了聯(lián)合起草工作組，梳理了國(guó)內(nèi)外路基用氨裂

解制氫的案例，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，制定了《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技

術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，以積極推導(dǎo)航運(yùn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。

1.3主要工作過程

2022年7月，成立起草組并開始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)工作，認(rèn)真查閱和學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)制

定的有關(guān)文件，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的格式、內(nèi)容、術(shù)語(yǔ)表達(dá)方式等進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)和研究。

2022年8月至2022年10月，開展現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的追蹤評(píng)價(jià)和實(shí)施情況調(diào)查，對(duì)IMO、

ISO、中國(guó)、美國(guó)、日本、挪威等知名船級(jí)社的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指南，如船用氨燃料指南、

船用氫燃料指南以及有關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究對(duì)比。與此同時(shí)，結(jié)合工

業(yè)上氨裂解制氫的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等，明確了船舶上應(yīng)用氨在線裂

解制氫裝置的需求。

2022年11月至2023年5月，起草組在收集、整理和分析國(guó)內(nèi)外在該研究領(lǐng)域

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相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)工作，同時(shí)嚴(yán)格遵循GB/T1.1-2020《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》所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編寫要求和

格式，起草了《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》的初稿。

2023年6月至7月，起草組針對(duì)本規(guī)范的內(nèi)容開展討論，并邀請(qǐng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域

的專家對(duì)《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》初稿進(jìn)行更加深入的研討，對(duì)規(guī)范

格式和內(nèi)容作了進(jìn)一步修改和完善。

2023年8月，起草組形成了《船舶動(dòng)力氨在線制氫裝置技術(shù)規(guī)范》征求意見稿，

并公開征求意見，將根據(jù)反饋意見進(jìn)行修改后形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

2.1標(biāo)準(zhǔn)制定原則

在總結(jié)和比較了國(guó)內(nèi)外氨裂