氢气站设计规范GB 50177-2005(13)

4．0．11 各种制氢系统的氢气中冷凝水排放过程中将不可避免地有少量氢气同时排出．若操作不当或操作人员未及时关好冷凝水排放阀，使氢气排入房间内或在排水管(沟)中形成爆炸混合物，将会造成爆炸事故等严重后果。据调查，曾在一些工厂多次发生此类事故。如：上海某厂氢气管道积水，在气水分离器处向房间内直接排水，曾在一次排放冷凝水过程中，操作人员违章离开现场，致使氢气排入房间内，氢气浓度达到了爆炸极限，当操作人员开灯时，发生爆炸，塌房2间，烧伤2人；另一工厂，在排放氢气管道积水时，用胶管接至室外，因胶管脱落，氢气泄漏到房间内，形成了爆炸混合气，在操作人员下班关灯时，发生爆炸，炸坏房屋，2人轻伤。鉴于上述情况，为杜绝此类事故的发生，本条规定冷凝水

应经疏水装置或排水水封排至室外。这样的装置已在许多工厂使用，做到了在氢气没备及管道内的冷凝水排放过程中，没有氢气泄漏到房间内。

水电解制氢系统中的氧气中冷凝水排出时，与氢气一样也有氧气泄漏到房间内的情况，氧气比空气重，又为助燃气体，为了确保安全生产，防止因氧气泄漏、积存引起的着火事故的发生，氧气设备及管道内的冷凝水排放也应经单独设置的疏水装置或氧气排水水封排至室外。这里要强调的是氢气、氧气中冷凝水疏水装置或排水水封应各自设置，不得合用一个疏水装置或排水水封，这是为了避免形成氢气、氧气爆炸混合气。所以，本条规定：“应经各自的专用疏水装置或排水水封排至室外”。

4．0．12 按表2所列，各行业对氢气纯度和杂质含量的要求是不相同的。为了采用技术先进、经济合理、操作管理方便、建设投资少的氢气纯化方法和装置，应根据具体工程原料氢气的条件、技术参数和用氢设备对产品氢气所需的纯度和杂质含量，进行技术经济比较后选用合适的氢气纯化系统。如：常压型水电解制氢装置制取的氢气经加压后，可采用加热再生或无热再生的氢气纯化系统；压力型水电解制氢装置制取的氢气，可采用自身工作气再生或两级氢气纯化系统。对半导体集成电路工厂为制取高纯氢气，可采用催化吸附净化装置作为初级纯化，而以低温吸附或吸气剂型纯化装置为末端氢气纯化。

4．0．13 为确保氢气灌装系统安全、可靠的运行，应设置相应的安全装置，这是因为：一是氢气为易燃、易爆和易泄漏的气体；二是灌装系统为高压运行，一般氢气灌装压力大于15 MPa；三是氢气灌装容器均为高压气瓶。本条规定，氢气灌装系统应设有超压泄放用安全阀、分组切断阀、压力显示仪表，避免发生超压事故和分组管理灌装气瓶；应设有氢气回流阀、吹扫放空阀；氢气放空管接至室外安全处，正常情况下，氢气回流利用，减少排放大气的氢气量，既有利安全也减少浪费，但在不正常情况或开车、停车时，则应对系统进行放空和吹扫置换。 4．0．14 氢气系统中的含尘量与制氢系统的设备选型、设备和管道的材质、氢气纯度等因素有关。据调查测定，未经过滤的氢气系统中粒径大于0.5／μm的尘粒含量达每升数千到数万粒，因此当用户对氢气中的尘粒粒径和尘粒浓度有要求时，应设置不同过滤精度的过滤器。

4．0．15 各类制氢系统在检修、开车、停车时，都应进行吹扫置换，将系统中的残留氢气或空气吹除干净，尤要注意死角末端残留气，并分析系统内氢中氧的含量，达到规定值，方可进行检修动火、开车、停车。按现行国家标准《氢气使用安全技术规程》规定，置换氮气中含氧量不得超过O.5％。 5 设备选择

5．0．1 氢气站设计容量通常是根据用户氢气耗量和使用氢气的特点确定，当氢气用户为三班均匀使用氢气时，设计容量按班平均小时耗量计算。若氢气用户为三班使用氢气，且各班用氢负荷差异较大，或者一班(二班)用氢，可按昼夜平均小时耗量计算。在用氢量高于或低于昼夜平均小时耗量时，以用氢气罐储气进行调节。但是电力部门计算设计容量是按全部氢冷发电机的正常消耗量，以及能在

大约7d的时间内积累起相当于最大一台氢冷发电机的一次启动充氢量之和考虑。本条第3款是对外销的商用型氢气站的设计容量的规定，应十分重视对市场需求的调查分析，否则将会因设计容量过大，设备得不到发挥，造成亏损。 5．0．2 水电解制氢过程要消耗较多的电能，所以人们都以水电解制氢装置的单位氢气电能消耗(kW?h／Nm3?H2)作为此类设备的性能参数、产品质量的主要体现，也是评价这类装置先进性的主要标志。近年来各国的科技工作者、制造厂家经过研究开发，改进制造工艺或槽体结构，使水电解制氢装置的单位氢气电能消耗得到了降低。 日本研制的离子膜水电解制氢装置(实验型)，单位氢气电能消耗仅3.8kW?h／Nm3?H2；国内研制的新型压力水电解制氢装置可达4.2～4.5kW?h／Nm3?H2。表3列出文献报道的国内外一些水电解制氢装置的主要性能参数。