制氫站檢修工藝規(guī)程

制氫站檢修工藝規(guī)程一、氫氣的性質(zhì)根據(jù)安全和經(jīng)濟(jì)要求，氫氣的純度按容積計(jì)算應(yīng)大于96%，其中含氧量不超過(guò)2%，氫氣不會(huì)引起爆炸。二、氫爆的基本概念氫氣的著火、燃燒和爆炸是氫氣的主要特性。在常溫下，氫氣不怎么活潑，在明火引燃或在觸媒劑作用下，才能和氧化合，所以氫氣是一種極易燃燒的氣體。氫氧焰的溫度高達(dá)3400K。氫氣燃燒爆炸性能見(jiàn)下表。氫氣的著火溫度雖不低，但它的著火能量很小。氫氣和空氣混合物的最小著火能量與氫氣的純度有關(guān)。當(dāng)氫氣純度為30%時(shí)（體積含量），著火能量最小，僅為0.02Mj。氫氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣群艽螅?.75m/s），滅火距離小（0.06cm）。氫氣和空氣混合物的滅火距離與氫氣純度有關(guān)。氫氣的燃燒、爆炸性能在空氣中的燃燒范圍（體積%）4.0～75.0最小著火能量（mJ）0.02在空氣中的爆炸范圍（體積%）18.0～59.0燃燒熱（kJ/mol）68在氧氣中的燃燒范圍（體積%）4.65～94.0火焰溫度（℃）2045在氧氣中的爆炸范圍（體積%）18.3～58.9滅火距離（cm）0.06在空氣中的著火溫度（℃）585火焰速度（cm/s）270在氧氣中的著火溫度（℃）560氫氣的燃燒和爆炸過(guò)程，從化學(xué)反應(yīng)角度來(lái)講，都是氫氣和氧氣化合生成水和釋放能量的過(guò)程。它們之間的區(qū)別僅在于反應(yīng)的速度不同。燃燒時(shí)，反應(yīng)速度較慢而且穩(wěn)定；爆炸時(shí)，反應(yīng)速度極快而且產(chǎn)生具有破壞性的沖擊波。燃燒包含著兩個(gè)緊密的環(huán)節(jié)，即反應(yīng)的誘發(fā)（點(diǎn)火）和燃燒；爆炸現(xiàn)象盡管是在短時(shí)間內(nèi)完成，卻包含著誘發(fā)、燃燒和爆炸三個(gè)環(huán)節(jié)。氫爆發(fā)生的條件是：氫氣在空氣中的體積含量為4%～75%或在氧氣中的體積含量為4.65%～94.0%,含氫的混合氣體置于密閉的容器中。有明火觸發(fā)純氫著火。綜上所述，當(dāng)一定空間內(nèi)空氣（或氧氣）中氫氣含量處于爆炸上、下限之間時(shí)，一遇明火，局部首先著火，并放出大量的熱量，使生成的水蒸氣的體積膨脹，壓力急劇增大形成沖擊波，即形成爆炸現(xiàn)象。可見(jiàn)，氫冷系統(tǒng)中保持氫氣高純度，是防止氫爆的首要措施。防止氫爆和燃燒的主要措施定期排污，保持氫氣的純度，排污就是一種換氣。保持正常氫壓，不使外界空氣進(jìn)入氫罐或發(fā)電機(jī)殼內(nèi)三制氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明1、全套制氫設(shè)備包括電解槽、框架一（包括分離器、冷卻器、干燥器、屏蔽泵等）、框架二（包括管道、閥門(mén)、壓力表、減壓器等）、框架三（包括除鹽水箱、堿液箱、補(bǔ)水泵、閥門(mén)等）、除鹽水閉式循環(huán)冷卻裝置、儲(chǔ)氫罐、壓縮空氣儲(chǔ)罐，以及系統(tǒng)內(nèi)的電氣和控制設(shè)備、管道、閥門(mén)和必須的儀器儀表等。2、制氫設(shè)備型號(hào)說(shuō)明：ZHDQ-32／5-W3ZH--中壓D--電解Q--制氫32--工作壓力（Kg/cm2）5--氫氣產(chǎn)量（Nm3/h）W3--改進(jìn)號(hào)3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)：氫氣產(chǎn)量：5Nm3/h(產(chǎn)氫量連續(xù)可調(diào)范圍為額定出力的50%-100%)氧氣產(chǎn)量：2.5Nm3/h氫氣純度：≥99.8%(V/V)氧氣純度：≥99.3%(V/V)氫氣壓力:3.14MPa干燥后氫氣露點(diǎn)：≤-50℃直流電耗：5KWh/Nm3H2氫氧分離器液位差:20mm以下除鹽水耗量:5L/h(單套)冷卻水耗量:5t/h(單套)4、電解制氫的流程見(jiàn)圖4.1氫氣系統(tǒng)電解槽氫分離洗滌器氫氣冷卻器氣水分離器吸附器A（B）排空排空冷凝分離器吸附器B（A）框架二儲(chǔ)氫罐（發(fā)電機(jī)）4.2氧氣系統(tǒng)電解槽氧分離器排空4.3堿液循環(huán)系統(tǒng)氫分離洗滌器電解槽堿液過(guò)濾器堿液冷卻器堿液循環(huán)泵氧分離器4.4補(bǔ)水系統(tǒng)除鹽水補(bǔ)水箱補(bǔ)水泵氫分離洗滌器堿液循環(huán)系統(tǒng)4.5冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)工業(yè)冷卻水進(jìn)水堿液循環(huán)泵冷凝分離器除鹽水閉冷除鹽水箱閉冷泵熱交換器氫氣冷卻器可控硅整流器工業(yè)冷卻水出水堿液冷卻器氫分離洗滌器氧分離器四、制氫站及氫氣系統(tǒng)安全防爆措施制氫站的管理應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《制氫站防火門(mén)禁制度》。禁止與工作無(wú)關(guān)的人員進(jìn)入制氫站。制氫站內(nèi)嚴(yán)禁煙火，禁止放置易燃易爆物品，嚴(yán)禁明火，嚴(yán)禁帶入火種,嚴(yán)禁吸煙，應(yīng)設(shè)有“嚴(yán)禁煙火”的標(biāo)示牌。儲(chǔ)氫罐與臨近建筑物的防火防爆間距應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家防火防爆規(guī)定，儲(chǔ)氫罐周?chē)ㄒ话阍?0米以?xún)?nèi)）應(yīng)設(shè)有圍欄，圍欄外10米內(nèi)嚴(yán)禁煙火。制氫室應(yīng)備有必要的消防設(shè)施和防火器材（二氧化碳、沙子、石棉布等），任何單位、個(gè)人不能以任何理由損壞或擅自挪用、拆除、停用消防設(shè)施、器材，不得占用防火間距，不得堵塞消防通道。制氫裝置應(yīng)良好接地，以防止產(chǎn)生靜電引起氫氣燃燒和爆炸。電解槽四周操作地面應(yīng)放置絕緣橡膠板。電解間應(yīng)安裝防爆燈，應(yīng)開(kāi)天窗或通風(fēng)孔，必須保證室內(nèi)通風(fēng)換氣次數(shù)每小時(shí)不少于3次，事故通風(fēng)每小時(shí)不少于7次。如果采用自然通風(fēng)無(wú)法滿(mǎn)足要求，則需采用機(jī)械通風(fēng)，而且必須選用防爆型電機(jī)、風(fēng)機(jī)及其他附屬設(shè)備。制氫站應(yīng)采用防爆型電氣裝置。制氫室的電纜、電纜溝和暖氣溝的孔洞應(yīng)用防火材料封堵嚴(yán)密。制氫站內(nèi)建筑不應(yīng)使用鋼門(mén)、鋼窗，門(mén)應(yīng)向外開(kāi)，室外應(yīng)裝防雷裝置。制氫站必須備有橡膠手套和防護(hù)眼鏡，以供進(jìn)行與堿液有關(guān)的工作時(shí)應(yīng)用；還應(yīng)必須備有2%~3%的稀硼酸溶液，以防萬(wàn)一設(shè)備漏堿，堿液噴濺到臉上或身上時(shí)及時(shí)清洗。凡是和氫氣、氧氣接觸的管道、閥門(mén)都要用四氯化碳清洗以除去油污。制氫設(shè)備和氫氣系統(tǒng)中的氫氣純度和含氧量必須符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，在制氫電解槽氫氣出口管上應(yīng)有帶報(bào)警的氫中含氧量在線監(jiān)測(cè)儀表。氣瓶應(yīng)直立地固定在支架上，不要受熱，并盡量避免直接受日光照射。儲(chǔ)氫罐上的安全門(mén)應(yīng)定期校驗(yàn)，保證動(dòng)作良好。氫氣放空閥、安全閥均需設(shè)通往室外高出屋頂2m以上的金屬放空管和阻火器，不允許在室內(nèi)大量排放氫氣；室外設(shè)備的放空管需高于附近有人操作的最高設(shè)備2m以上，放空管應(yīng)有防止雨雪侵入和外來(lái)異物堵塞的措施。五、點(diǎn)檢、維護(hù)人員到制氫站工作時(shí)安全措施點(diǎn)檢、維護(hù)人員進(jìn)入氫站都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《制氫站防火門(mén)禁制度》。進(jìn)入氫站前應(yīng)交出火種，禁止使用手機(jī)、傳呼機(jī)、對(duì)講機(jī)等無(wú)線電通信設(shè)備。進(jìn)入制氫站工作應(yīng)穿靜電防護(hù)服和防靜電鞋，禁止穿化纖等容易產(chǎn)生靜電的服裝，禁止穿帶有釘子的鞋。進(jìn)入電解間前應(yīng)用手觸摸靜電消除器以消除靜電。制氫站工作應(yīng)使用防爆工具，例如銅制工具，嚴(yán)禁鐵器工具相互撞擊，以免產(chǎn)生火花。在操作和維修制氫裝置時(shí)，手和衣物不能沾有油脂。任何油脂都不允許落入有可能與氧氣接觸的設(shè)備上。不允許堿液掉到電解槽極板之間或極板與拉緊螺栓之間，更不允許任何金屬雜質(zhì)物落到電解槽上，以防引起極板間短路。制氫室內(nèi)的管道、閥門(mén)或其他設(shè)備發(fā)生凍結(jié)時(shí)，應(yīng)用蒸汽或熱水解凍。檢查各連接處有無(wú)漏氫情況，可用測(cè)氫儀或肥皂水。制氫設(shè)備的閥門(mén)和截門(mén)應(yīng)均勻緩慢的打開(kāi)，使氣體緩慢地放出或輸送，禁止劇烈地排送，當(dāng)氫氣急劇放出時(shí)，由于靜電原因可能引起自動(dòng)燃燒和爆炸，當(dāng)氧氣急劇放出時(shí)，管路的氧化層可能引起火花。不要用手碰觸電解槽，禁止用兩只手分別接觸到兩個(gè)不同的電極上。制氫室著火時(shí)，應(yīng)立即停止電氣設(shè)備運(yùn)行，切斷電源，排除系統(tǒng)壓力，并用二氧化碳滅火器滅火，由于漏氫而著火時(shí)，應(yīng)用二氧化碳滅火并用石棉布密封漏氫處不使氫氣逸出，或采用其他方法斷絕氣源。六、制氫站及氫氣系統(tǒng)檢修期間的安全技術(shù)措施進(jìn)入氫站進(jìn)行檢修工作時(shí)必須通知?dú)湔具\(yùn)行人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，落實(shí)安全措施執(zhí)行情況，以防發(fā)生意外事故。進(jìn)入制氫站檢修及施工作業(yè)時(shí)必須向制氫站當(dāng)值值班人員出示工作票，經(jīng)值班人員核查無(wú)誤并做好相應(yīng)措施后，方可開(kāi)展檢修及施工作業(yè)。儲(chǔ)氫設(shè)備（包括管道系統(tǒng)）和發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)設(shè)備非明火檢修前，必須將檢修部分與相連的部分隔斷，加裝嚴(yán)密的堵板，并將氫氣置換為氮?dú)猓?jīng)檢測(cè)含氫量在0.5%以下方可拆卸檢修。制氫裝置運(yùn)行中不得進(jìn)行任何檢修工作，嚴(yán)禁帶壓修理、緊固和敲擊，若需檢修應(yīng)先停機(jī)。禁止在氫冷發(fā)電機(jī)與儲(chǔ)氫罐周?chē)赃M(jìn)行明火作業(yè)或做能產(chǎn)生火花的工作。如必須在氫氣管道附近進(jìn)行焊接或點(diǎn)火工作，應(yīng)事先經(jīng)過(guò)空氣含氫量測(cè)定，證實(shí)工作區(qū)域內(nèi)空氣中含氫量小于3%并經(jīng)廠主管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)（總工程師）批準(zhǔn)后方可工作。制氫站內(nèi)及氫氣系統(tǒng)檢修時(shí)應(yīng)使用防爆工具，以防產(chǎn)生火花，檢修人員須穿防靜電工作服和防靜電鞋。在制氫站動(dòng)火必須按規(guī)定執(zhí)行動(dòng)火工作票制度。檢修施工需要明火作業(yè)時(shí)必須提前一天辦理一級(jí)動(dòng)火工作票，經(jīng)運(yùn)行值長(zhǎng)、公司消防主管、安監(jiān)部長(zhǎng)、總工程師或生產(chǎn)副經(jīng)理逐級(jí)審批后方可進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)。制氫站動(dòng)火工作前必須首先對(duì)動(dòng)火工作區(qū)域內(nèi)空氣中的含氫量進(jìn)行檢測(cè)，含氫量不得超過(guò)0.1%，合格后，消防監(jiān)護(hù)人在動(dòng)火工作票上簽字，下令允許開(kāi)始動(dòng)火后方可動(dòng)火。動(dòng)火過(guò)程中應(yīng)由專(zhuān)職檢測(cè)人員每隔半小時(shí)測(cè)定一次現(xiàn)場(chǎng)空氣中的含氫量濃度是否合格；作業(yè)安全監(jiān)護(hù)人應(yīng)在檢修過(guò)程中不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)氫濃度；專(zhuān)職消防監(jiān)護(hù)人必須始終在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，動(dòng)火中發(fā)生異常情況應(yīng)服從專(zhuān)職消防監(jiān)護(hù)人員的指揮。動(dòng)火期間應(yīng)保證工作區(qū)域內(nèi)連續(xù)通風(fēng)。氧氣系統(tǒng)明火作業(yè)前必須用二氧化碳或氮?dú)庵脫Q合格后方可進(jìn)行。制氫站內(nèi)一切電氣設(shè)備的維修都必須停電進(jìn)行。制氫設(shè)備（包括電源部分）每年小修一次，電解槽一般5~7年大修一次，管道系統(tǒng)每年進(jìn)行一次嚴(yán)密性試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)做水壓試驗(yàn)。安全閥、液位計(jì)須定期檢驗(yàn)，每年至少一次，壓力表、氣體檢測(cè)分析儀表的校驗(yàn)應(yīng)符合熱工檢修規(guī)程和運(yùn)行規(guī)程。防靜電接地裝置和法蘭跨接導(dǎo)線必須定期檢驗(yàn)，應(yīng)符合電氣檢修規(guī)程和運(yùn)行規(guī)程。電解槽絕緣電阻每次大小修時(shí)必須測(cè)量，不合格者應(yīng)查明原因。電解槽解體后應(yīng)按原來(lái)的順序排列好，不可倒亂。解體后，應(yīng)清理極板、隔離框、拉緊螺桿和螺帽上的鐵銹、焊渣、油垢和金屬毛刺。組裝后要依次進(jìn)行冷緊和熱緊，熱緊后，電解槽應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，要求在15分鐘內(nèi)無(wú)任何滲漏，否則應(yīng)重新熱緊。在檢查分離器、洗滌器、冷卻器、堿液罐和氫氣儲(chǔ)存罐內(nèi)部管的腐蝕情況時(shí)必要情況下應(yīng)進(jìn)行打壓試驗(yàn)，如果腐蝕嚴(yán)重應(yīng)進(jìn)行更換。閥門(mén)內(nèi)部油脂應(yīng)徹底清除干凈，閥門(mén)檢查完畢，要對(duì)閥座和填料進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，確認(rèn)不漏。設(shè)備及系統(tǒng)檢修完畢，水壓試驗(yàn)和泄漏量檢查合格后方可允許啟動(dòng)。啟動(dòng)前要求各種測(cè)量表計(jì)齊全、合格，滅火器材齊全，周?chē)鸁o(wú)易燃易爆品，鋪好絕緣膠皮。七、凡從事制氫站及氫氣系統(tǒng)檢修維護(hù)的工作人員均應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)并嚴(yán)格執(zhí)行本規(guī)范。且必須經(jīng)過(guò)考試合格后（成績(jī)90分以上）方可上崗進(jìn)行氫站和氫氣系統(tǒng)的檢修維護(hù)工作。附：氫氣和氧氣混合自爆（在無(wú)明火或靜電的情況下）極限：氫氣濃度：9