TCIEP 0201-2024 液氫儲存輸送一體化運行規(guī)范

ICS27.180CCSF19CIEP中國工業(yè)環(huán)保促進會團體標準T/CIEP0201—2024液氫儲存輸送一體化運行規(guī)范Integratedoperationspecificationforliquidhydrogenstorageandtransportation2024-12-25發(fā)布 2024-12-25實施中國工業(yè)環(huán)保促進會??發(fā)布T/CIEP0201T/CIEP0201—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1液氫儲罐的設(shè)置 2液氫罐車、罐式集裝箱運輸 3液氫卸車和增壓設(shè)施 3液氫輸送管道 3氫氣管道的連接 4輸送一體化相關(guān)要求 4附錄A（規(guī)范性）液氫管道和低溫氫氣管道及其組成件的低溫沖擊試驗 6前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件規(guī)定的技術(shù)要求不涉及任何專利。但是，本文件的工程應(yīng)用可能會涉及特定專利。本文件由中國工業(yè)環(huán)保促進會提出并歸口。（杭州（天津T/CIEP0201T/CIEP0201—2024PAGEPAGE1液氫儲存輸送一體化運行規(guī)范范圍本文件規(guī)定了液氫儲存和輸送一體化運行過程中儲存和輸送所需要的液氫儲罐的設(shè)置、液氫罐車、罐式集裝箱運輸、液氫卸車和增壓設(shè)施、液氫輸送管道、氫氣管道的連接和輸送一體化相關(guān)要求。本文件適用于加氫站、廠區(qū)液氫的儲存、輸送、裝卸等操作流程及安全技術(shù)要求。本文件不適用于軍事、國防、航天等領(lǐng)域大型液氫儲存輸送。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T150 壓力容器（所有部分）GB/T229 金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T3836.14 爆炸性環(huán)境 第14部分：場所分類 爆炸性氣體環(huán)GB4387 工業(yè)企業(yè)廠內(nèi)鐵路、道路運輸安全規(guī)程GB4962 氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程GB/T12241安全閥 一般要求GB/T12243彈簧直接載荷式安全閥GB/T12778金屬夏比沖擊斷口測定方法GB/T13347石油氣體管道阻火器GB/T18442.3 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第3部分：設(shè)GB/T20801 壓力管道規(guī)范（所有部分）GB21668 危險貨物運輸車輛結(jié)構(gòu)要求GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語GB/T29729氫系統(tǒng)安全的基本要求GB/T31480深冷容器用高真空多層絕熱材料GB/T31481深冷容器用材料與氣體的相容性判定導則GB/T34542.1氫氣儲存輸送系統(tǒng) 第1部分：通用要求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/T34583加氫站用儲氫裝置安全技術(shù)要求GB/T40060液氫貯存和運輸技術(shù)要求GB50156—2021汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范GB50169電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范GB50251輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范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JT/T617危險貨物道路運輸規(guī)則TSGR0005移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG21固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程術(shù)語和定義GB/T24499界定的術(shù)語和定義適用于本文件。液氫儲罐的設(shè)置液氫儲罐應(yīng)滿足以下條件：儲罐內(nèi)容器的最低設(shè)計金屬溫度不應(yīng)高于-253500GB5016GB/T18442.3GB/T31480GB/T31481的規(guī)定。內(nèi)外容器間的支撐件宜選用導熱率低、具備真空下放氣率低、有良好低溫韌性等性能的材料；應(yīng)根據(jù)力學性能、物理性能和工藝性能，以及與液氫的相容性選擇液氫儲罐的材料，相關(guān)性GB/T150液氫儲罐的內(nèi)外容器間的夾層中與氫接觸的管路不應(yīng)有法蘭連接接頭、螺紋連接接頭和膨脹GB/T34583儲罐應(yīng)設(shè)有壓力和溫度測量儀表、安全泄放裝置、氣泄漏報警裝置、氮氣吹掃置換接口等附GB/T2972915TSG21要對儲罐進行全面檢查，包括外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、防腐涂層、防雷接地等方面，如檢查不合格則需及時修理或更換。液氫儲罐的內(nèi)容器應(yīng)設(shè)置全啟式安全閥，外容器應(yīng)設(shè)置超壓泄放裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定：2（組）1（組）應(yīng)為備用，每個（組）安全閥的排放能力應(yīng)滿足儲罐過度充裝、環(huán)境影響、火災(zāi)時熱量輸入等工況產(chǎn)生的氫氣排放需要。同時可應(yīng)用爆破片與安全閥串聯(lián)，串聯(lián)時兩者之間的腔體應(yīng)設(shè)置壓力表、排氣口及報警指示器等，爆破片爆破時要保證不能留有碎片；P01.081.1PO；TSG21GB/T12241GB/T12243外容器超壓泄放裝置的開啟壓力不應(yīng)大于外容器的設(shè)計壓力。液氫儲罐其他閥門的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：安全閥與儲罐之間應(yīng)設(shè)切斷閥，切斷閥在正常操作時應(yīng)處于鉛封開啟狀態(tài)或在連接使用安全50%的安全閥始終處于使用狀態(tài)；GB/T150液氫儲罐液相管道靠近儲罐應(yīng)設(shè)置一道可遠程控制操作的緊急切斷閥，該閥與液氫儲罐之間所有管道的連接應(yīng)采用焊接；液氫儲罐內(nèi)容器應(yīng)設(shè)置泄壓管道，管道上應(yīng)設(shè)可遠程控制操作的閥門。液氫儲罐應(yīng)在控制室和就地分別設(shè)置指示壓力和液位測量儀表，并應(yīng)符合下列規(guī)定：0.95PO在控制室設(shè)置液位高報警、高高報警和液位低報警系統(tǒng)，液位高高報警時，應(yīng)聯(lián)鎖關(guān)閉進液管道緊急切斷閥。90%，適用于常用的球形儲罐和圓柱形儲罐。采用液氫增壓泵輸送液氫時，液氫泵的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)滿足泵吸入壓頭要求；泵的進、出口管道應(yīng)設(shè)置防振（補償）裝置和全啟封閉式安全閥；在泵出口管道上應(yīng)設(shè)置止回閥和壓力檢測儀表，并應(yīng)在控制室和就地分別指示，達到壓力高限值時應(yīng)聯(lián)鎖停泵；應(yīng)設(shè)（進出口）溫度檢測儀表，并應(yīng)在控制室和就地分別指示，超限時應(yīng)報警；應(yīng)采取防噪聲措施。氣化器的設(shè)置符合下列規(guī)定：氣化器的選用應(yīng)符合當?shù)囟練鉁貤l件下的使用要求；1.2氣化器出口氣體溫度應(yīng)滿足高壓儲氫設(shè)施使用溫度要求；氣化器出口應(yīng)設(shè)置溫度和壓力檢測儀表，并應(yīng)分別在現(xiàn)場及控制室指示溫度和壓力，同時參與液氫泵的聯(lián)鎖邏輯。儲罐的耐火極限及材料滿足以下要求：3.00h2.00h；GB/T150液氫儲罐的設(shè)計單位應(yīng)針對儲罐制造階段和使用階段預期可能出現(xiàn)的所有工況編寫風險評估報告。風險評估報告至少應(yīng)包括下列內(nèi)容：液氫儲罐的基本設(shè)計參數(shù)，包括工作條件、液氫危害特性、結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝；描述所有可能出現(xiàn)的工況條件，主要包括內(nèi)容器冷沖擊試驗、夾套抽空、運輸、吊裝、首次充液、正常充液、增壓、對外供液等工況；設(shè)計時，通過分析所有工況下可能發(fā)生的失效模式制定技術(shù)措施；提出液氫少量泄漏、大量涌出、爆炸狀況下的處置措施；告知用戶可能出現(xiàn)的破壞形式及破壞可能帶來的危害性后果，提出防止容器出現(xiàn)破壞的措施；提出一旦容器發(fā)生破壞時操作人員的防護裝置、應(yīng)采取的措施，便于用戶制定合適的應(yīng)急預案。液氫罐車、罐式集裝箱運輸GB21668、JT/T617、TSGR0005液氫罐車出發(fā)前，應(yīng)確認罐車的運輸時間和運輸距離，并制定緊急情況排放措施，以確保運輸過定值。當壓力表讀數(shù)異常升高時，罐車應(yīng)開到人稀、空曠處，打開放空閥排氣泄壓，相關(guān)要求應(yīng)滿足GB/T3836.14液氫罐車壓力接近安全閥起跳壓力時，應(yīng)將罐車行駛到空曠處排放，并設(shè)警戒線，應(yīng)滿足GB/T40060GB438720km/h，不應(yīng)用手推行駛，禁止溜放。裝載液氫的液氫運輸車應(yīng)露天停放，切勿停放在靠近橋梁、隧道或地下通道的場所。液氫卸車和增壓設(shè)施液氫罐車采用壓差輸送的卸車工藝或采用泵卸車工藝。卸車應(yīng)盡量減少氫氣排放。連接液氫罐車的卸液管道上應(yīng)設(shè)置切斷閥和止回閥，氣相管道上應(yīng)設(shè)置切斷閥。輸送液氫的裝卸閥門、軟管和快速裝卸接頭應(yīng)采用真空絕熱或其他保溫結(jié)構(gòu)。24GB/T34542.2液氫管道應(yīng)設(shè)置吹掃置換系統(tǒng)。液氫的裝卸設(shè)施在裝配前后均應(yīng)進行充分的吹掃置換。液氫或冷氫氣的出口和排放方向，其周邊及可能產(chǎn)生液化空氣滴落的地方，應(yīng)設(shè)有積液盤、保護裝置或警告標識。液氫輸送管道1.1（或容器）的設(shè)計GB/T20801管道的設(shè)計溫度不應(yīng)高于-253AGB/T34542.3103到15Pa同。兩端關(guān)閉且有可能存留液氫或低溫氫氣的管道，應(yīng)設(shè)置安全閥或其他泄壓裝置，整定壓力應(yīng)大于內(nèi)容器安全泄放裝置的整定壓力，但不應(yīng)高于管道的設(shè)計壓力，泄壓排放的氣體應(yīng)接入放空管。300mm閥門的選用和安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：液氫閥門與管道的連接應(yīng)采用焊接連接，其中焊接接頭應(yīng)采用不帶墊板的全焊透對接焊接接頭。真空絕熱閥門及與之相連的真空絕熱管道應(yīng)具有獨立的真空腔，且不能與罐體的真空腔連通。增壓泵后應(yīng)采用卡套連接；遠程控制的閥門均應(yīng)具有手動操作功能。氫氣管道上應(yīng)設(shè)有放空管、分析取樣口和吹掃置換口，其位置應(yīng)能滿足管道內(nèi)氣體排放、取樣、吹掃和置換要求。放空管的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：氫氣放空管管口處應(yīng)設(shè)阻火器。阻火器的類型應(yīng)根據(jù)放空管的排放流量、火源與阻火器的距離以及可能存在的爆轟風險來確定。對于小流量排放且火源與阻火器距離較遠的情況，可以選用高性能網(wǎng)式阻火器。對于高流量排放或存在爆轟風險的情況，應(yīng)使用防爆轟阻火器。通常情況下，火源與阻火器的距離應(yīng)為管道直徑的50100GB/T13347應(yīng)有防雨雪侵入和雜物堵塞的措施；0.1MPaGB/T34542.120m3.5m5m20m45°的范圍不宜布置平臺或建筑物；放空管應(yīng)垂直設(shè)置，排放管口不能使氫氣燃燒的輻射熱和噴射火焰沖擊到人或設(shè)備而發(fā)生人員傷害或設(shè)備性能損傷；GB4962氫氣管道的連接26.4mm20MPa氫氣管道與設(shè)備的連接，根據(jù)需要宜采用焊接連接。由于振動、壓力脈動及溫度變化等可能產(chǎn)生交變荷載的部位，不宜采用螺紋連接。20MPa48MPaSch160DN1550％的要求。液氫管道之間的連接宜采用焊接連接、卡套連接或真空法蘭連接，焊接接頭應(yīng)采用不帶墊板的全焊透對接焊接接頭，增壓泵后宜采用卡套連接：焊接接頭應(yīng)進行沖擊試驗，且沖擊性能達到母材要求；NB/T47013.2NB/T47013.5輸送一體化相關(guān)要求一體化所需設(shè)備主要包括液氫容器、泵和閥門、輸送管路和運輸設(shè)備。液氫罐車、罐式集裝箱只有在得到有關(guān)人員同意后方可進入充灌場所進行充灌。充灌前，應(yīng)對充GB50251進行充灌操作時必須要控制輸送壓力和流量，確保受液罐不能因為上游壓力或流量超標而產(chǎn)生超90%。GB50169任何需要人工操作的環(huán)節(jié)，操作人員必須進行釋放靜電和防靜電操作，操作過程中不得用產(chǎn)生火花的金屬工具敲擊，摩擦生熱等。附 錄 A（規(guī)范性）液氫管道和低溫氫氣管道及其組成件的低溫沖擊試驗GB/T229GB/T1277810mm×10mm×55mm7.5mm、5.0mm、2.5mm80%。試樣缺口應(yīng)沿厚度方向切取，三個試樣為一組。A.1196GB50156—2021注1：采用小尺寸試樣時，側(cè)向膨脹量合格標準與標準試樣相同，且三個試樣均應(yīng)合格。注2：對于無法加工小試樣的管材，經(jīng)協(xié)商可在同爐號與成品管同熱處理工藝且壁厚≥5mm的中間管上進行。表A.1沖擊試驗的吸收能量和側(cè)向膨脹量合格標準（母材、焊縫金屬）試樣規(guī)格（mm）最低使用溫度（℃）沖擊試驗溫度（℃）沖擊吸收能量KV2（J）側(cè)向膨脹量LE（mm）標準試樣尺寸＜－196－196≥70≥0.767.5×10×55＜－196－196≥52.5≥0.765×10×55＜－196－196≥35≥0.762.5×10×55＜－196－196≥12≥0.76對于液氫壓力容器用奧氏體型不銹鋼鋼材應(yīng)更進一步進行-253（沖擊試驗溫度）的沖擊試驗,液氦壓力容器用奧氏體型不銹鋼鋼材應(yīng)進行-269（沖擊試驗溫度）的沖擊試驗，沖擊性能指標應(yīng)符A.2GB/T150表A.2液氫、液氦沖擊試驗合格要求試樣規(guī)格（mm）最低使用溫度（℃）沖擊試驗溫度（℃）沖擊吸收能量KV2（J）側(cè)向膨脹量LE（mm）標準試樣尺寸（液氫）＜－196－253≥47≥0.53標準式樣尺