12、氫氣管道12.0,1.氣體的流速有經(jīng)濟(jì)流速和安全流速之分、對(duì)可燃性氣體主要應(yīng)著眼于安全流速.氫氣具有著火能量低,與空氣。氧混合燃燒和爆炸極限寬、燃燒速度快等特點(diǎn),所以在生產(chǎn)和使用過程中的燃燒,爆炸問題應(yīng)特別注意、氫與空氣或與氧混合形成處于爆炸極限范圍內(nèi)的可燃性混合物和著火源同時(shí)存在,是燃燒和爆炸的兩個(gè)基本條件、為此。應(yīng)管理好可燃燒性物質(zhì)、防止氫氣泄漏,逸出和積累,注意系統(tǒng)的密封,抑制和監(jiān)視爆炸性混合物的形成、同時(shí)要管理好著火源.著火源分自燃和外因點(diǎn)燃兩大類?;鹪吹男纬珊托再|(zhì)見表6、氫氣在管道內(nèi)流動(dòng)、當(dāng)流速大。與管壁摩擦增強(qiáng)。特別是管道內(nèi)含有鐵銹雜質(zhì)時(shí),形成靜電火花,據(jù)美國(guó)宇航局統(tǒng)計(jì)的96次氫氣事故中,氫氣釋放到大氣與空氣混合后著火事故占62,靜電引起的著火事故占17,2、多年以來(lái) 氫氣管道設(shè)計(jì)中控制流速為8m,s。本規(guī)范修訂前。規(guī)定碳鋼管中氫氣最大流速、當(dāng)壓力大于1。6 MPa時(shí)為8m.s.0、1.1,6 MPa為12m.s.不銹鋼管為15m,s 原規(guī)范執(zhí)行中一些單位詢問和提供超過規(guī)定最大流速的有關(guān)問題和情況,如揚(yáng)子石化一巴斯夫公司提供,該公司相關(guān)石化裝置的氫氣流速采用小于20m,s。近年來(lái) 隨著我國(guó)引進(jìn)技術(shù),設(shè)備和技術(shù)交往.許多單位實(shí)際又突破原規(guī)范的規(guī)定流速、國(guó)內(nèi)已建部分氫氣管道流速見表7、從表7可見,氫氣流速比修訂前規(guī)定流速有所提高是可行的,為確保安全生產(chǎn),應(yīng)在接地,防泄漏方面加強(qiáng)技術(shù)措施、隨著技術(shù)、材料及施工管理水平的提高,這是完全可以做到的、如、管道內(nèi)壁除銹至本色 碳鋼管氬弧焊作底焊,防焊渣落入管道中,安裝過程中和安裝后防止焊渣,鐵銹遺留在管內(nèi)并進(jìn)行吹掃 泄漏量試驗(yàn)要求泄漏率以小于0,5,為合格。室外管道接地 閥門.法蘭金屬線跨接.設(shè)備、管道設(shè)接地端頭等.在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程,GB,16912。1997中規(guī)定管道中氧氣的最高允許流速為 工作壓力大于0,1小于或等于3,0,MPa時(shí),碳鋼15m.s,不銹鋼25m,s、工作壓力大于3.0小于10。MPa時(shí)。不銹鋼10m s 本次修訂參考此規(guī)定對(duì)氫氣最大流速作了適當(dāng)修改,12。0、2、為避免因氫氣泄漏造成燃燒和爆炸事故的發(fā)生.規(guī)定氫氣管道的管材應(yīng)采用無(wú)縫鋼管 不采用具有焊縫的焊接鋼管,電焊鋼管等。12 0、4、法蘭和墊片的選用按工作介質(zhì)的壓力。溫度和需要密封程度確定 由于氫氣易泄漏。密封程度要求高,規(guī)定壓力大于2、5 MPa采用凹凸式或榫槽式或梯形槽法蘭,根據(jù)實(shí)際使用情況和保證氫氣管道連接部位的密封。規(guī)定工作壓力小于10MPa,氫氣管道墊片采用聚四氟乙烯或金屬纏繞式墊片、壓力大于等于10,MPa。墊片采用硬鋼紙板或退火紫銅板、12.0、5.氫氣是易燃易爆氣體,管道應(yīng)采用焊接,以防止產(chǎn)生泄漏.與設(shè)備。閥門連接處允許采用法蘭或絲扣連接 是因受閥門 設(shè)備本身連接方式的限制.從國(guó)內(nèi)外氫氣管道敷設(shè)情況看.幾乎全是采用這種方法,絲扣連接處采用聚四氟乙烯薄膜作填料 具有清潔 施工方便,安全性。密封性好的優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為普遍.可以替代以往常用的涂鉛油的麻或棉絲,12.0,6,管道穿過墻壁或樓板時(shí)、為使管道不承受外力作用并能自由膨脹及施工檢修方便。故要求敷設(shè)在套管內(nèi) 套管內(nèi)的管段不得有焊縫,是為了避免因有焊縫不便檢查而無(wú)法發(fā)現(xiàn)泄漏氫氣所帶來(lái)的不安全性.此外、為防止氫氣漏人到其他房間引起意外事故 故要求在管道與套管的間隙應(yīng)用不燃材料填堵,12。0,7 為防止檢修其他管道時(shí) 焊渣火花落在氫氣管道上發(fā)生危險(xiǎn),也為了防止氫氣管道發(fā)生事故時(shí)影響其他管道、又因氫氣輕。極易向上擴(kuò)散,所以規(guī)定氫氣管道布置在其他管道外側(cè)和上層。12,0.8、輸送濕氫及需做水壓試驗(yàn)的管道。因有積水,排水問題.規(guī)定管道坡度不小于3.并在最低點(diǎn)處設(shè)排水裝置排水 防止排水時(shí)氫氣泄漏 12 0,9。氫氣放空管設(shè)阻火器,是為了在氫氣放空時(shí) 一旦雷擊引起燃燒爆炸事故時(shí)起阻止事故蔓延作用.阻火器位置以往有的設(shè)在室內(nèi),以便于維修,也有的設(shè)在室外,利于防雷擊,本條規(guī)定,應(yīng)設(shè)在管口處 氫氣放空管高出屋脊1m是為使氫氣排空時(shí) 不倒灌入室內(nèi).壓力大于0 1,MPa氫氣放空管,為防止氫氣放空時(shí)流速過大.并考慮放空管設(shè)在室外被雨水.濕空氣腐蝕產(chǎn)生鐵銹引起放空時(shí)氫氣的燃燒 爆炸事故、本條規(guī)定放空管在阻火器后的管材應(yīng)采用不銹鋼管、12 0,10,本條制定的依據(jù)是、1,氫氣站.供氫站和車間內(nèi)氫氣管道 為便于施工和操作維修。避免或減少泄漏時(shí)的不安全性.規(guī)定宜沿墻,柱架空敷設(shè)。2、為避免因氫氣泄漏造成不必要的人身和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的損失、規(guī)定氫氣管道不準(zhǔn)穿過生活間 辦公室和穿過不使用氫氣的房間。3,進(jìn)入用戶車間設(shè)切斷閥,是為便于車間管理,安全生產(chǎn).一旦事故發(fā)生時(shí)、切斷氣源.設(shè)流量記錄累計(jì)儀表 便于車間獨(dú)立經(jīng)濟(jì)核算,4。氫氣系統(tǒng)在投入使用前或者需要?jiǎng)踊饳z修時(shí),均需以氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w進(jìn)行系統(tǒng)的吹掃置換,因此規(guī)定管道末端設(shè)放空管、5 氫氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?一旦回火便迅速傳至整個(gè)系統(tǒng),后果嚴(yán)重,接至有明火的用氫設(shè)備的支管上裝設(shè)阻火器 是為了在一臺(tái)用氫設(shè)備出事故產(chǎn)生回火時(shí)不影響或盡量減少影響其他使用點(diǎn)的一項(xiàng)安全措施,以達(dá)到安全生產(chǎn)。12,0,11、本條制定的依據(jù)是。1,氫氣為易燃易爆氣體、為防止氫氣管道火災(zāi)事故擴(kuò)大.故規(guī)定支架采用不燃材料制作 2、為防止?jié)駳涔艿涝诤涞貐^(qū)結(jié)凍堵塞.規(guī)定采取防凍措施、一般采取管道保溫或采用不超過70。的熱水管伴隨保溫、12,0。12。本條制定的依據(jù)是,1,埋地敷設(shè)深度,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),工礦企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范,規(guī)定,2,土壤腐蝕性等級(jí)分為低,中。高三級(jí),防腐層分別采用普通 加強(qiáng)及特加強(qiáng)三個(gè)等級(jí),各級(jí)防腐層結(jié)構(gòu)見表8。一般情況下埋地氫氣管道采用加強(qiáng)級(jí)防腐層.3,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。工礦企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范.中有關(guān)管線綜合和綠化布置的規(guī)定.當(dāng)必須穿過熱力地溝時(shí) 加設(shè)套管,規(guī)定套管和套管內(nèi)的管段不應(yīng)有焊縫,是為了防止氫氣泄漏進(jìn)入地溝甚至竄人建筑物、構(gòu)筑物內(nèi) 形成氫氣爆炸混合物、引起事故的發(fā)生。4、敷設(shè)在鐵路和不便開挖的道路下面的管道設(shè)套管,主要考慮到便于氫氣管檢修.同時(shí)避免使氫氣管道承受外力作用,套管內(nèi)的管段應(yīng)是無(wú)焊縫的。5。為防止從管底到管子上部以上300mm范圍內(nèi)回填土塊、石頭等雜物形成空洞.一旦氫氣泄漏時(shí)、積聚形成爆炸性氣體.故回填土前應(yīng)在管子上部300mm范圍內(nèi) 用松散土填平夯實(shí)或填滿砂子后才可再回填土.12,0。13,明溝敷設(shè)在電力部門應(yīng)用較多,實(shí)質(zhì)上是一種低架空敷設(shè)、其要求與架空敷設(shè)相同,為確保安全,本條作了較嚴(yán)格的規(guī)定 12.0.14。氫氣管道能否安全運(yùn)行,施工條件和施工質(zhì)量起著很重要的作用.必須引起重視.目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所有各種工業(yè)管道作出的規(guī)定具有通用性。普遍性,對(duì)氫氣管道來(lái)說(shuō)。因它是易燃易爆氣體 具有危險(xiǎn)性、從安全角度需要作補(bǔ)充規(guī)定。本條就是根據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)提出的氫氣管道設(shè)計(jì)對(duì)施工及驗(yàn)收的要求.1 氫氣管道引起燃燒爆炸的條件有兩個(gè)。一是形成氫氣與空氣或氧氣的爆炸混合氣 二是有火源.為防止氫氣事故的發(fā)生.必須要千方百計(jì)地消除或防止產(chǎn)生上述兩個(gè)條件 根據(jù)這一基本點(diǎn)、氫氣管道中如有鐵銹。焊渣等雜物時(shí),被高速氫氣流帶動(dòng)與管壁摩擦容易產(chǎn)生火源.特別是管道內(nèi)壁有毛刺 焊渣突出物時(shí)更增加碰撞起火的危險(xiǎn).所以應(yīng)比其他管道要求嚴(yán)格.2,碳鋼管焊接采用氬弧焊作底焊。是防止焊渣進(jìn)入管道內(nèi)的一項(xiàng)安全技術(shù)措施、但施工費(fèi)用增加,以往氫氣管道并未這樣做.為此、本條規(guī)定宜采用氬弧焊作底焊.3 為確保氫氣管道系統(tǒng)安全運(yùn)行、在安裝過程中每個(gè)環(huán)節(jié)每個(gè)步驟均要采取措施防止焊渣,鐵屑 可燃物等進(jìn)入,否則在管道安裝完畢再來(lái)檢查和消除是十分麻煩 十分困難的.不易徹底清除于凈,為此.規(guī)定應(yīng)采取措施,防止焊渣等進(jìn)入管內(nèi) 4 氫氣管道強(qiáng)度試驗(yàn).氣密性試驗(yàn)和泄漏量試驗(yàn)是檢驗(yàn)施工安裝最終質(zhì)量的重要手段,為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制定本條。一般管道強(qiáng)度試驗(yàn)以液壓進(jìn)行 考慮到液壓試驗(yàn)后。水分除去很困難.易使管道內(nèi)壁產(chǎn)生銹蝕,影響安全運(yùn)行,為此.規(guī)定對(duì)壓力小于3.0,MPa的氫氣管道做氣壓強(qiáng)度試驗(yàn),對(duì)壓力大于等于3。0.MPa的管道 為了安全,采用水壓強(qiáng)度試驗(yàn) 以氣壓做強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí),應(yīng)制定嚴(yán)密的安全措施。防止意外事故的發(fā)生。氣密性試驗(yàn)一般管道按工作壓力進(jìn)行,考慮到氫氣滲透性強(qiáng)、為防止泄漏.按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。鋼制壓力容器,規(guī)定的氣密性試驗(yàn)壓力 規(guī)定為1。05P、對(duì)泄漏量試驗(yàn)合格的泄漏率規(guī)定,是根據(jù)氫氣滲透性強(qiáng)的特性、經(jīng)國(guó)內(nèi)多年實(shí)踐證明可行、并符合安全要求,泄漏率可按下列計(jì)算方法進(jìn)行、當(dāng)氫氣管道公稱直徑小于或等于300mm時(shí),