《变压吸附提纯氢气系统安全要求gbt+42857-2023》详细解读

《变压吸附提纯氢气系统安全要求gb/t42857-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4基本要求4.1一般要求4.2工作压力4.3环境温度4.4材料contents目录5技术要求5.1布置5.2建筑物5.3消防与通风5.4电气与接地5.5设备和管道5.6自控与监测装置5.7检验与试验6操作和维护contents目录7作业人员8应急情况处理附录A(资料性)变压吸附提纯氢气系统流程示意图A.1常压解吸变压吸附提纯氢气系统A.2真空解吸变压吸附提纯氢气系统011范围变压吸附提纯氢气系统包括利用变压吸附技术从含氢原料气中提纯氢气的装置及其辅助设施。相关变种系统标准还涵盖了采用其他类似技术（如变温吸附、变压变温吸附等）的提纯氢气系统。1范围022规范性引用文件123通过引用相关文件，使本标准的内容与其他相关标准保持一致，确保整体技术要求的连贯性和准确性。确保标准的准确性与完整性引用文件为读者提供了进一步了解标准内容和相关技术的途径，便于读者深入理解和应用本标准。提供参考依据对于在其他标准中已有明确规定的内容，通过引用方式避免在本标准中重复赘述，使标准更加简洁明了。避免重复规定2规范性引用文件033术语和定义变压吸附（PressureSwingAdsorption，简称PSA）是一种气体分离技术，利用吸附剂对气体中不同组分在不同压力下的吸附差异，实现气体的分离和提纯。定义通过周期性地改变吸附塔内的压力，使吸附剂在高压下吸附杂质组分，在低压下解吸再生，从而连续获得纯净的氢气。工作原理广泛应用于氢气提纯、氮气提纯、氧气提纯等领域。应用领域3术语和定义044基本要求03冗余安全措施应设置多重安全防护措施，如安全阀、压力传感器等，确保在系统异常时能够及时响应并采取措施。01采用高质量材料和设备变压吸附提纯氢气系统应使用经过验证的高质量材料和设备，确保其能够承受操作过程中的压力和温度要求。02严格的设计标准系统的设计应遵循国家和行业标准，确保结构合理性、工艺成熟性和安全性。4基本要求054.1一般要求应符合相关国家标准和行业规范，确保系统安全可靠。设计单位应具备相应资质，确保设计质量。应考虑操作、维护、检修的便利性和安全性。4.1一般要求064.2工作压力明确系统最高允许工作压力01标准中规定了变压吸附提纯氢气系统的最高工作压力，确保系统在安全范围内运行。界定不同工况下的压力变化02根据系统实际运行情况，界定吸附、解吸等各个阶段的压力变化范围。设置压力报警与联锁机制03当系统压力超出安全范围时，触发报警并启动相应的联锁保护措施。4.2工作压力074.3环境温度确保变压吸附提纯氢气系统在规定的温度范围内正常运行，避免因温度过低或过高导致系统性能下降。正常工作温度考虑到实际运行中的环境因素，标准规定了一定的温度波动范围，以确保系统在大多数环境下都能稳定运行。允许波动范围4.3环境温度084.4材料在变压吸附提纯氢气系统中，所选材料应具备优异的耐腐蚀性，以抵御氢气及其他可能存在的腐蚀性介质对材料的侵蚀。耐腐蚀性为确保系统的气密性，所选材料应具备良好的密封性能，防止氢气泄漏。密封性材料的选用应符合相关安全标准，确保在极端条件下不会引发安全事故。安全性4.4材料095技术要求吸附剂的选择应优先选择具有高吸附容量、高选择性和良好再生性能的吸附剂。吸附剂的填装填装过程应保证吸附剂的均匀性和密实度，避免产生空穴或短路。吸附剂的更换应根据吸附剂的寿命和性能衰减情况，及时更换吸附剂，确保提纯效果。5技术要求030201105.1布置氢气吸附区应独立设置，并与其他区域保持安全距离，降低潜在风险。控制室与配电室应位于安全区域，便于监控和操作整个系统。辅助设施区包括冷却水系统、废气处理系统等，应合理配置，确保系统运行稳定。5.1布置115.2建筑物防爆泄压设计对于有爆炸危险的甲、乙类厂房，应采取防爆泄压设计，如设置轻质屋盖、轻质外墙等，以减轻爆炸事故的损失。安全疏散通道建筑物内应设置安全疏散通道，确保在紧急情况下人员能够迅速撤离。符合国家建筑设计规范建筑物应按照国家现行建筑设计防火规范进行设计，确保建筑物的结构安全、防火安全。5.2建筑物125.3消防与通风03对员工进行消防安全培训，提高员工的消防安全意识和应急处理能力。01根据提纯氢气系统的规模和火灾危险性，合理配置消防设施，如灭火器、消防栓等。02定期检查消防设施是否完好有效，确保其处于随时可用状态。5.3消防与通风135.4电气与接地防爆要求电气设备应符合相应的防爆等级，以防止氢气泄漏引发爆炸。绝缘保护电气设备的绝缘性能应良好，避免因绝缘损坏而导致的触电事故。过载保护电气系统中应设置过载保护装置，防止因设备过载而引发的火灾或设备损坏。5.4电气与接地145.5设备和管道所选用的设备必须具有相应的合格证明或符合国家相关标准规范。合格证明设备应配备必要的安全防护装置，如压力表、温度计、液位计等，确保运行过程中的安全可控。安全防护装置设备材质应符合氢气介质的特性，具有足够的强度和耐腐蚀性。材质要求5.5设备和管道155.6自控与监测装置自控系统应具有高可靠性，确保长时间稳定运行，减少故障发生概率。可靠性智能化安全性采用先进的控制算法，实现自动化操作、数据采集与处理，降低人工干预程度。具备完善的安全保护功能，包括紧急停车、联锁保护等，确保系统安全运行。0302015.6自控与监测装置165.7检验与试验

5.7检验与试验出厂检验为确保产品符合标准要求，对每台变压吸附提纯氢气系统进行的检验。型式检验在产品设计、工艺或材料有重大改变时，以及停产一年以上恢复生产时进行的检验，以验证产品的一致性和稳定性。验收检验在用户现场安装、调试完成后进行的检验，以确保系统可以正常运行并满足用户需求。176操作和维护操作人员应接受专业的变压吸附提纯氢气系统操作培训，熟悉系统的工艺流程、控制参数及应急处理措施。专业培训制定并严格执行操作规程，确保系统的安全稳定运行，包括开机、停机、正常运行和异常情况下的操作步骤。操作规程对系统的重要操作进行记录，如设备启动、停止时间，工艺参数调整等，并定期向上级报告系统运行状况。记录和报告6操作和维护187作业人员安全意识与技能作业人员需具备较强的安全意识，熟练掌握安全操作规程和应急处置技能。健康状况作业人员应身体健康，无影响安全作业的职业禁忌症。专业培训与资质作业人员应接受专业的变压吸附提纯氢气系统操作培训，并持有相应的上岗资格证书。7作业人员198应急情况处理辨识潜在危险源对变压吸附提纯氢气系统中可能引发事故的危险源进行全面辨识。明确应急组织与职责制定详细的应急组织架构，明确各成员在应急响应中的具体职责。制定应急响应程序根据潜在事故的性质和可能造成的后果，制定相应的应急响应程序。8应急情况处理20附录A(资料性)变压吸附提纯氢气系统流程示意图原料气预处理装置核心设备，内部填充有吸附剂，用于在不同压力下选择性地吸附和脱附氢气中的杂质。吸附塔控制系统负责整个提纯过程的自动控制，包括压力、温度、流量等参数的监控与调节。包括过滤、除油等步骤，以确保进入吸附塔的原料气质量。附录A(资料性)变压吸附提纯氢气系统流程示意图21A.1常压解吸变压吸附提纯氢气系统常压解吸变压吸附提纯氢气系统主要由吸附塔、解压阀、控制系统等关键部件组成。组成部件利用吸附剂对特定气体组分进行吸附，通过压力变化实现吸附与解吸过程，从而分离提纯氢气。工作原理该系统广泛应用于氢能源、化工、电子等领域，为工业生产提供高纯度氢气。应用领域A.1常压解吸