TCCGA 40011-2021 液氫杜瓦安全技術(shù)規(guī)范

T/CCGA40011—2021

液氫杜瓦安全技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了液氫杜瓦基本要求、儲存和使用要求，以及應(yīng)急預(yù)案與演練。

本文件適用于在正常環(huán)境溫度（-40℃～60℃）下使用，貯存介質(zhì)為液氫冷凍液化氣體，設(shè)計溫度

不高于-253℃，公稱容積為100L～1000L，內(nèi)膽設(shè)計壓力不高于3.45barg（50psig），可進行重復(fù)充裝

的真空絕熱杜瓦。

本文件不適用于可移動式的車載液氫瓶、液氫槽車、液氫罐式集裝箱及液氫固定式壓力儲罐。

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。

GB2894安全標志及其使用導(dǎo)則

GB4962氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程

GB/T29304爆炸危險場所防爆安全導(dǎo)則

GB/T29639生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則

GB/T34542.2氫氣儲存輸送系統(tǒng)第2部分：金屬材料與氫環(huán)境相容性試驗方法

GB/T34542.3氫氣儲存輸送系統(tǒng)第3部分：金屬材料氫脆敏感度試驗方法

GB/T35528低溫液化氣體安全指南

GB/T35528低溫液化氣體安全指南

GB/T40060液氫貯存和運輸技術(shù)要求

GB50058爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)

GB50140建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范

GB50177氫氣站設(shè)計規(guī)范

GB50974消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

TSG23氣瓶安全技術(shù)規(guī)程

AQ/T9007生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練指南

AQ/T9009生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練評估指南

AQ/T9011生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案評估指南

NB/T47010承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件

NB/T47013.2承壓設(shè)備無損檢測第2部分射線檢測

NB/T47013.5承壓設(shè)備無損檢測第5部分滲透檢測

T/CCGA40001液氫

CGAS-1.2泄壓裝置標準第2部分:壓縮氣體的可移動氣瓶（PortableContainersforPORTABLE

CONTAINERSFORCOMPRESSEDGASES）

CGAS-1.3泄壓裝置標準第3部分:裝載壓縮氣體的固定存儲容器(Pressurereliefdevice

standardsPart3-stationarystoragecontainersforcompressedgases)

CGAP-59低溫容器充裝期間超壓的預(yù)防（PreventionofOverpressureDuringFillingof

CryogenicVessels）

CGA341非可燃低溫液體絕熱罐式集裝箱技術(shù)要求（Specificationforinsulatedcargotankfor

nonflammablecryogenicliquids）

DOT-4L焊接絕熱氣瓶（Weldedinsulatedcylinders）

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T/CCGA40011—2021

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

高真空多層絕熱highvacuummultilayerinsulation

絕熱層空間內(nèi)設(shè)置多層絕熱材料間隔的防熱輻射屏，并抽真空形成高真空多層絕熱。液氫杜瓦夾層

封結(jié)真空度不宜低于1.0×10-2Pa。

3.2

有效容積effectivevolume

在使用狀態(tài)下，深冷容器允許充裝冷凍液化氣體的液體最大液體體積，單位為升（L）。

3.3

幾何容積geometricvolume

按設(shè)計的幾何尺寸確定的內(nèi)膽內(nèi)部體積（不包括頸管），單位為升（L）。

3.4

額定充滿率specifiedfillingrate

深冷容器充裝時，充裝液體量達到設(shè)計規(guī)定最高液面時的液體體積與內(nèi)容器幾何容積之比。

3.5

最高操作壓力maximumoperatingpressure

設(shè)備正常運行的最高壓力，該壓力一般由工藝系統(tǒng)決定。

3.6

最高允許工作壓力maximumallowedworkingpressure

在設(shè)計溫度和設(shè)計壓力下設(shè)備最終選擇的壁厚所能承受的最大壓力。

3.7

封結(jié)真空度sealing-offvacuumdegree

罐體夾層抽真空結(jié)束并且封閉抽真空接口后，在常溫下真空夾層壓力相對穩(wěn)定時的真空度。

3.8

液氫liquidhydrogen

液氫是氫氣在-253.0℃所呈現(xiàn)的液體狀態(tài)，其技術(shù)要求應(yīng)符合T/CCGA40001。

4基本要求

4.1設(shè)計要求

4.1.1液氫杜瓦內(nèi)膽、外殼、夾層、焊接結(jié)構(gòu)、管路系統(tǒng)、安全附件的設(shè)計原則可參照GB/T24159的有

關(guān)要求。

4.1.2液氫杜瓦的幾何容積應(yīng)不小于有效容積的1.1倍，且預(yù)計長期儲存的液氫杜瓦，充裝時應(yīng)考慮儲

存期間內(nèi)液氫體積的變化。

4.1.3液氫杜瓦一般采用高真空多層絕熱結(jié)構(gòu)，外殼壁厚的設(shè)計應(yīng)滿足承受外壓壓差0.1MPa的要求，外

殼最小壁厚及加強圈的設(shè)計可參照CGA341的有關(guān)要求。

4.1.4外殼應(yīng)設(shè)置超壓泄放裝置，超壓泄放壓力應(yīng)不大于0.05MPa,其排放能力應(yīng)足以使夾層內(nèi)的壓力不

超過0.1MPa。

4.1.5液氫杜瓦應(yīng)設(shè)置可操作的取樣口，用于充裝前置換合格檢測。另外也方便長期儲存時檢測液氫內(nèi)

仲氫的含量。

4.1.6液氫杜瓦的設(shè)計應(yīng)參照TSG23的相關(guān)規(guī)定。

4.1.7液氫杜瓦內(nèi)膽的焊接工藝評定試板，宜進行設(shè)計溫度下沖擊試驗。

4.1.8液氫杜瓦的外殼材質(zhì)宜選擇不銹鋼，若必須選擇碳鋼材質(zhì)，需要考慮使用地環(huán)境溫度和濕度的影

響。

4.2安全設(shè)施要求

4.2.1液氫杜瓦的安全裝置包括多級安全閥、爆破片。

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T/CCGA40011—2021

4.2.2內(nèi)膽安全閥宜設(shè)置兩級，一級安全閥整定壓力為不低于最大操作壓力的1.1倍，二級安全閥整定

壓力宜不低于內(nèi)膽的設(shè)計壓力。安全閥的排放能力應(yīng)滿足安全泄放量的要求。

4.2.3液氫杜瓦內(nèi)膽在兩級安全閥的基礎(chǔ)上宜設(shè)置爆破片，保證安全閥失效時爆破片能開啟泄壓。爆破

片爆破壓力不宜高于內(nèi)膽的最大允許工作壓力的105%。

4.2.4液氫杜瓦內(nèi)膽安全閥的泄放量不低于額定充裝流量，同時安全閥的排量宜維持內(nèi)膽壓力不超過最

大允許工作壓力的116%。

4.2.5液氫杜瓦內(nèi)膽與安全泄放裝置之間不宜設(shè)置切斷閥。

4.2.6單個液氫杜瓦的所有安全泄放裝置的出口管線宜集中排放至安全位置，嚴禁排放在無通風(fēng)的室內(nèi)。

排放溫度宜復(fù)溫到90K以上。

4.2.7安全泄放裝置宜設(shè)置在杜瓦的頂部，且排放管線中氫氣的最大速率不應(yīng)超過150m/s。

4.3其他附件要求

4.3.1內(nèi)膽應(yīng)設(shè)置壓力表、液位計等監(jiān)控附件。

4.3.2液氫杜瓦的排液管線宜設(shè)置在底部且設(shè)置根部切斷閥。

4.3.3液氫杜瓦的壓力表宜采用禁油壓力表，安全閥、爆破片、手閥應(yīng)禁油禁脂。

4.3.4液氫杜瓦應(yīng)設(shè)置充裝、排放等操作要求的閥門，閥門所用的密封膠不應(yīng)與液氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

4.3.5閥門、管路和安全附件等應(yīng)設(shè)置防護圈或保護罩。

4.3.6液位計的量程不應(yīng)低于額定充滿率對應(yīng)的液位高度。當采用刻度轉(zhuǎn)換式液位計時，應(yīng)在明顯位置

標示額定充裝量和刻度換算表。

4.3.7儀表或電氣防爆要求應(yīng)符合GB50058的規(guī)定，且不應(yīng)低于氫氣爆炸混合物的級別和組別。

4.3.8兩端均可關(guān)閉且有可能存留液氫或冷態(tài)氫氣的管路，應(yīng)設(shè)置管路安全閥，其整定壓力應(yīng)不超過管

路設(shè)計壓力。

4.3.9液氫杜瓦管路系統(tǒng)需應(yīng)設(shè)置吹掃口，用于充裝前的置換。

4.3.10液氫杜瓦的進液管路和排液管路宜設(shè)置安全切斷閥。

4.4材料選擇

4.4.1臨氫介質(zhì)所用金屬材料應(yīng)滿足強度要求，并具有良好的塑性、韌性和可制造性。用于低溫工況時

還應(yīng)有良好的低溫韌性，且其韌脆轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)低于系統(tǒng)的工作溫度。

4.4.2臨氫介質(zhì)材料的選擇應(yīng)考慮氫脆的影響。

4.4.3液氫杜瓦內(nèi)膽的最低設(shè)計金屬溫度應(yīng)考慮正常工作條件下及檢驗、試驗條件下介質(zhì)最低工作溫度

對內(nèi)容器金屬溫度的影響，且應(yīng)不高于-253℃。

4.4.4與氫介質(zhì)接觸的材料應(yīng)符合GB/T34542.2及相關(guān)標準的規(guī)定，材料的氫脆敏感度試驗應(yīng)符合

GB/T34542.3的規(guī)定。

4.4.5液氫杜瓦內(nèi)膽所用非金屬材料應(yīng)有良好的抗氫滲透性能。

4.4.6夾層支撐材料應(yīng)滿足液氫杜瓦的低溫性能要求，使用溫度在材料允許使用溫度范圍之內(nèi)，且材料

應(yīng)具有良好的低溫沖擊韌性。

4.5檢驗檢測要求

4.5.1無損檢測

經(jīng)外觀檢側(cè)合格后，內(nèi)膽對接焊縫應(yīng)按設(shè)計圖紙要求射線檢測和著色檢測。焊縫的無損檢側(cè)應(yīng)按

NB/T47013.2或NB/T47013.5的規(guī)定進行。進行射線檢測時，射線透照底片質(zhì)量為AB級，合格級別Ⅱ級；

進行滲透檢測時，合格級別Ⅰ級。

4.5.2氦質(zhì)譜檢漏

內(nèi)膽焊接完成并經(jīng)無損檢測合格后應(yīng)進行氦質(zhì)譜檢漏，漏率應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求。內(nèi)膽和外殼組裝

后真空夾層應(yīng)進行氦質(zhì)譜撿漏，漏率應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求。氦質(zhì)譜檢測時，發(fā)現(xiàn)漏氣的地方應(yīng)按焊接返

修工藝進行修補，修補后再按原要求進行無損檢測，合格后再重新進行氦質(zhì)譜檢測。

5使用場所要求

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T/CCGA40011—2021

5.1液氫杜瓦不宜在室內(nèi)使用。若必須在室內(nèi)使用，要求室內(nèi)必須通風(fēng)良好，對易導(dǎo)致氫積聚的密閉空

間應(yīng)采用強制通風(fēng)。事故排風(fēng)機的選型應(yīng)符合GB50058的規(guī)定，且不應(yīng)低于氫氣爆炸混合物的級別和組

別。在室內(nèi)儲存液氫杜瓦，應(yīng)嚴格按照GB/T29304的要求進行管理。

5.2在室外使用液氫杜瓦，宜設(shè)置遮雨棚。建筑物要求采用非燃燒材料建造。

5.3液氫杜瓦使用場所內(nèi)不應(yīng)具有大比表面積和強吸附性能的物質(zhì)堆放。

5.4若液氫杜瓦用于汽化后供應(yīng)氣氫，使用場所和操作應(yīng)符合GB4962的有關(guān)規(guī)定。

5.5液氫杜瓦的使用場所應(yīng)設(shè)有安全出口，周圍應(yīng)設(shè)置安全標志，安全標志的設(shè)置應(yīng)符合GB2894的有

關(guān)規(guī)定。

5.6液氫杜瓦的使用場所與民用建筑物、公用道路及庫房保持相應(yīng)的安全距離，并應(yīng)不小于GB50177

的有關(guān)規(guī)定。

5.7液氫杜瓦使用場所爆炸危險區(qū)域的劃分應(yīng)符合GB50177的相關(guān)規(guī)定。

5.8液氫杜瓦的使用場所應(yīng)設(shè)置滅火器、消火栓等消防救護器材，滅火器的配置應(yīng)符合GB50140的有關(guān)

規(guī)定，滅火器宜采用干粉滅火器，消火栓的設(shè)置應(yīng)符合GB50974的有關(guān)規(guī)定。

5.9液氫杜瓦的使用場所應(yīng)設(shè)有消防通道，道路的寬度不應(yīng)小于4m，路面上的凈空高度不應(yīng)小于4.5m。

5.10液氫杜瓦的儲存和使用場所宜設(shè)置圍墻或柵欄等防撞設(shè)施。

5.11液氫杜瓦的使用場所應(yīng)設(shè)置氫氣濃度監(jiān)測和報警系統(tǒng)，報警濃度值和響應(yīng)時間應(yīng)符合GB/T40060

的相關(guān)規(guī)定。

5.12液氫杜瓦使用場所應(yīng)設(shè)置紫外火焰探測器和紅外火焰探測器。

5.13液氫杜瓦在使用場所應(yīng)設(shè)置接地裝置，且應(yīng)符合GB50177的有關(guān)規(guī)定。

5.14液氫杜瓦使用場所內(nèi)嚴禁明火作業(yè)。

5.15液氫杜瓦在使用場所內(nèi)可近距離移動，且移動過程中要監(jiān)視壓力表讀數(shù)，確保液氫杜瓦在移動過

程中不排放液氫或氫氣。

6使用要求

6.1液氫杜瓦在充裝前應(yīng)檢查液氫杜瓦的介質(zhì)標識，合格證是否在有效期內(nèi)，壓力計、液位計、安全設(shè)

施、閥門等是否齊全有效、靈敏可靠并在檢驗有效期內(nèi)。

6.2液氫杜瓦充裝單位應(yīng)制定安全使用操作規(guī)程，操作人員獨立上崗操作前，應(yīng)進行安全教育和操作規(guī)

程培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后持安全操作證上崗。

6.3安全教育的內(nèi)容應(yīng)符合GB/T35528的相關(guān)規(guī)定。

6.4操作規(guī)程最少應(yīng)包括操作人員安全防護要求、液氫杜瓦操作流程及關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)、應(yīng)急事故處置措

施等。安全防護要求方面應(yīng)符合GB/T40060的相關(guān)規(guī)定。

6.5液氫杜瓦只有得到液氫充裝站安全負責(zé)人許可后方可進行充裝。

6.6首次充裝前，應(yīng)對充裝的連接管道和液氫杜瓦進行正壓置換。置換標準應(yīng)符合GB/T40060相關(guān)規(guī)定。

6.7液氫杜瓦首次充裝前應(yīng)充分預(yù)冷，預(yù)冷時調(diào)節(jié)加注口閥門開度，預(yù)冷時間宜不小于30min。

6.8充裝時，操作人員宜在現(xiàn)場，對管道連接處再次進行檢查確認，防止泄漏。

6.9當液氫杜瓦上的閥門、儀表、管道連接接頭等處被凍結(jié)時，不應(yīng)用鐵錘敲打或明火加熱，宜用70～

80℃潔凈、無油的熱氮氣或溫水進行融化解凍。

6.10對于原來裝過液氫或仍存在部分液氫的液氫杜瓦，充裝前應(yīng)按T/CCGA40001的要求對杜瓦內(nèi)氫氣

進行檢驗。符合液氫杜瓦置換標準的，不必再進行置換；不符合者應(yīng)按本文件6.6進行置換。

6.11液氫杜瓦在充裝前應(yīng)固定，防止移動或滑動。

6.12液氫杜瓦充裝結(jié)束后若需要斷開輸液管，應(yīng)將先輸液管置換到非氫氣環(huán)境，再斷開輸液管。

6.13空液氫杜瓦在存放時，應(yīng)保持內(nèi)膽和相連管道的干燥清潔，采用氮氣保持內(nèi)部微正壓狀態(tài)存放。

6.14液氫杜瓦充裝過程中出現(xiàn)溢出時，應(yīng)立即關(guān)閉上游閥門以切斷溢出源，人員應(yīng)撤離液氫溢出區(qū)域，

并對液氫溢出區(qū)域進行通風(fēng)。

6.15液氫杜瓦在使用過程中出現(xiàn)故障時，應(yīng)先停止使用，然后應(yīng)按照液氫杜瓦的使用說明書來排除故

障。

4

T/CCGA40011—2021

6.16液氫杜瓦使用過程中出現(xiàn)事故時，應(yīng)按應(yīng)急預(yù)案進行處置，人員立即疏散至液氫杜瓦的上風(fēng)向，

保證液氫杜瓦內(nèi)的液氫泄漏后可以立即消散。同時報告消防部門和上級領(lǐng)導(dǎo)部門。

7應(yīng)急預(yù)案與演練

7.1液氫杜瓦的充裝、運輸、使用單位及場所，均應(yīng)按GB/T29639的規(guī)定編制生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案，

并應(yīng)按AQ/T9011的要求進行評估。

7.2應(yīng)按AQ/T9007的規(guī)定制定本單位的應(yīng)急預(yù)案演練計劃，應(yīng)每年至少組織一次綜合應(yīng)急預(yù)案演練或

者專項應(yīng)急預(yù)案演練，每半年至少組織一次現(xiàn)場處置方案演練，同時按AQ/T9009的要求進行評估，以

促進本單位應(yīng)急預(yù)案的提升。

中國氣體協(xié)會官網(wǎng)

5

ICS27.075

CCSJ74

CCGA

中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會團體標準

T/CCGA40011—2021

液氫杜瓦安全技術(shù)規(guī)范

Technicalregulationforsafetyofliquidehydrogendewar

2021-12-30發(fā)布2022-03-01實施

中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會發(fā)布

T/CCGA40011—2021

液氫杜瓦安全技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了液氫杜瓦基本要求、儲存和使用要求，以及應(yīng)急預(yù)案與演練。

本文件適用于在正常環(huán)境溫度（-40℃～60℃）下使用，貯存介質(zhì)為液氫冷凍液化氣體，設(shè)計溫度

不高于-253℃，公稱容積為100L～1000L，內(nèi)膽設(shè)計壓力不高于3.45barg（50psig），可進行重復(fù)充裝

的真空絕熱杜瓦。

本文件不適用于可移動式的車載液氫瓶、液氫槽車、液氫罐式集裝箱及液氫固定式壓力儲罐。

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。

GB2894安全標志及其使用導(dǎo)則

GB4962氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程

GB/T29304爆炸危險場所防爆安全導(dǎo)則

GB/T29639生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則

GB/T34542.2氫氣儲存輸送系統(tǒng)第2部分：金屬材料與氫環(huán)境相容性試驗方法

GB/T34542.3氫氣儲存輸送系統(tǒng)第3部分：金屬材料氫脆敏感度試驗方法

GB/T35528低溫液化氣體安全指南

GB/T35528低溫液化氣體安全指南

GB/T40060液氫貯存和運輸技術(shù)要求

GB50058爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)

GB50140建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范

GB50177氫氣站設(shè)計規(guī)范

GB50974消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

TSG23氣瓶安全技術(shù)規(guī)程

AQ/T9007生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練指南

AQ/T9009生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練評估指南

AQ/T9011生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案評估指南

NB/T47010承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件

NB/T47013.2承壓設(shè)備無損檢測第2部分射線檢測

NB/T47013.5承壓設(shè)備無損檢測第5部分滲透檢測

T/CCGA40001液氫

CGAS-1.2泄壓裝置標準第2部分:壓縮氣體的可移動氣瓶（PortableContainersforPORTABLE

CONTAINERSFORCOMPRESSEDGASES）

CGAS-1.3泄壓裝置標準第3部分:裝載壓縮氣體的固定存儲容器(Pressurereliefdevice

standardsPart3-stationarystoragecontainersforcompressedgases)

CGAP-59低溫容器充裝期間超壓的預(yù)防（PreventionofOverpressureDuringFillingof

CryogenicVessels）

CGA341非可燃低溫液體絕熱罐式集裝箱技術(shù)要求（Specificationforinsulatedcargotankfor

nonflammablecryogenicliquids）

DOT-4L焊接絕熱氣瓶（Weldedinsulatedcylinders）

1

T/CCGA40011—2021

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

高真空多層絕熱highvacuummultilayerinsulation

絕熱層空間內(nèi)設(shè)置多層絕熱材料間隔的防熱輻射屏，并抽真空形成高真空多層絕熱。液氫杜瓦夾層

封結(jié)真空