4  工艺！系，统 《 》4.0.1  氧】气、氮？。。气、：氩气的区《域性供？应，是一种“《专业化生产》社会化供应”—的，供气方式是发达【国家：普遍采用的气体供应！方式它具有节约能】源、安？全、占地面积—。少、设备利用率高、！单位投资《成本低等优点我【国区域性供应起步】于20世纪9—0年代目前仍在不断！发，展过程中在选—择管道输送》、钢：瓶输送或液体槽【车输送方式时应综】合比较分析以下各】项因素设备投—资与基建费》用，以建设费用》最小为好；气体生产！成本包括设备—折旧、人员工资、】单位：能耗成本《等；能耗包括气【体制造与输送过程中！的能源消耗》；运：输及：其他费用综》合分：析比较后应》该，选用能量《消耗：。较少生产《成，本，和运输成《本两者？之，和，中最小者为最优【供气方式同时考【虑道路运输条件及管！道敷设可能等因【素我国自改革开【放以来尤其是近十】多年来随《着，。经济发？展、交通运输条件的！大大改进和企—业管理理念的转变】现今我国“长三角】”、“珠三》角”、“环渤—海”地区和中部、】西部的？一些中心《城市已经或正—在开始采用区—域性氧气《。。、氮：气集中供应》方式据调查研究【表明：区域性氧《。气，、氮气集中供—应通常有下》面几种方式 【 《    (1—)现场制气装置【(，厂)供气它是由【气体供应《公司在较大型的【用气企？业，或，邻近：处建设制氧站(【厂)以管《道，输送向用户企业供气！和向所在地》区以：液，态气体或钢瓶气供气！这种方式在》钢铁、石化》、电子？等企业已有较多【的采用社会经济效】益显著受《到使：。用企：业欢迎、赞誉 【。 ： ： ， ，   (《2)管道供气集中】供气中心可以是现】场制气装置(—厂)也可能》。是区域或城市的集】中供：气厂将？所生产的氧气、氮】气通过管道输送至】用气企业这》。种方式要受》到输送？距离增加、投资增大！的制约并且用气【量较小的企业若输送！距离较大时其—。经，。济性较差一般只适用！大、中型用气单位 ！   【  (3)》气态钢？瓶气或集装》格供气在集中—。供气中心将气态氧、！氮以15MPa压力！充入钢瓶或集—装格钢？瓶内运至用户降【。压使用由于气—体加压和钢瓶—重量较大使生—产、运输成本增高只！适用于一定运—输距：。离的小型用气单位 ！。     ！(，4)液态《产品输送在集中供气！中心生产的液态【氧、：氮由槽？车运至用户的—液，态储罐汽化后供用气！车间使？用这种方式适用于】运输距离为200k！m～300km的中！。、小型气体用—户 ？   —  ：每种供气方式各有优！势实际采用时应根据！每个用气单位的所在！地区的具体条件【、用气品种和规模】、能：量消：耗，、经济？性等进行技术—经济比较《后选择经济合理和】。能量消耗低的供气方！式为此作了本条规】定 【4.0？.2  随着科学技！术的发展现》今低温法的空气分】离系统、设备已日】趋完美大、》中、：小型低温《法空气？分离设备《都，实现了全低压流【程单位氧气制取【的电耗大型》空气分？离设：备已达到0.—38kW·h／m】。3，。～0.？40kW·》h／m3小型空【气分离设备》为，0.6kW·h／m！3～0.7kW·h！／m3；氧提取【率，达到9？9％以上氩提取率可！。达，80％～90％【目前国际上在—建的最大低温法【空气分离设备的【氧气产量《已达4？000t／d—或116《000m《3／h我《。国低温法空》气分离设《备的生产技术水【平与国？外，的，差距：正在逐渐缩小国产6！0000m3／【h制氧能力的空【气分离设备已投入运！行 《     常】温变压？吸附制取氧、—氮是利用分子—筛对氧？、氮的选择吸附【能力：。和吸：附容量随压力变【化而变化的》特性实现对空气中】氧、氮组分的—分离自2《0世纪70年代美】国联碳公《司和德国AG公【司先后开发》研制成功变》压吸附制氧、氮设】备，在提高分离效—率降低能耗研制新型！分子筛完善工艺【流程：和研制长寿》命程控切换》阀等方面均取得很大！。进展我国变压吸附制！氧、：氮设备？已经取得很大发【展已：可生产制氧能力达4！0000《m3／h的制氧【装置研制成功的【真空：变压吸附制氧—装置：的单位？氧气电能消耗也【可达到不超过0【.4kW·h／m】3由于空气分离方法！不同、规模不—同、制取产品气【纯度不？同、工艺流程不同】其能：源消：耗量：也，是不：同的：建设投？资、运行费用也会有！差异因？此在进行氧气站【工艺：系统：、工艺设备选择时应！认真进？行综合分《析比：较，后优选能《量消耗少的》空气分离《系统和配置节—。能型：设备 】4.0.3 — 由于本次修订将】适用范围从低温法空！气分：离拓宽到低温法和】常温：法空气分离规模由】氧气产量300【m3／h以下—扩大：到任意规模因此【氧气站的工艺系统有！了，更多的选择可—以是低温法或常温法！常温法中有变—。压吸附和膜分离【低温法？中有内压缩》流程和外《压缩流程等每种工艺！和流程？的产品品《种、：产量、纯度》和能耗不同且各自】具有：不，同的特点和适用于】不，同的：。用户本？条列出了《在选用氧《气站：工，。艺，系统时应考虑的六】个方面的《主要因素这些—因素是相互关联【不可分割的》如当用户用》氧，规模大于《1000《0m3／h产品品】种多氧气《纯度大于95％或】同时需要液体产【品时应选用低温【法空气分《离工艺；当仅—需要氧气《或氮气单《一产品且氧气纯度小！于9：5％或规《模较小时可选—用常温变压吸—附工艺；当用氧【压，力大于4M》Pa又需要液体产品！多时可选用低温【法，的内压缩流》程；当？用氧压力小于3MP！a而电价较高—时，可采用低温法—的外压缩流程；等等！总之应？根据具体项目—的要求具体条件进】行技术经济比较【后选用合《适的氧？气站的工艺系统【 ？ 4《.0：.4  《本条对？低温法空气分离系】统的设备配置及其】技术要求作出了规定！   】 ， (1)低温法【空气分离设备是【将，空气液化后利用各】组分的沸点差进行】精馏分离的》。因此原料空气—必须加？压以提？供液化分离所需的功！能所以本《条第1款《、，第2款对原》。料空气压《缩机：及其空气过滤器的】要求进行了》规定：据了解全低压流程】。空压机的出口压力大！多为：0.5？5MPa～0.8M！。Pa；用于》煤气化联合循环的】空气：分离设备当》要利用燃气》轮机的多余空气【时有时将原料空气压！缩机的出《口压力提《高，到1.0《。MPa同时也提高】了，。。产品出冷箱的压【力所以本规范规定】“原料空气压力不宜！。大于1.0MPa”！对于：离心式？压缩机为确》保，高速：叶片的正常运行要求！严格控制过滤精度目！前大多采用自—洁式：空气过滤器》它与布袋式》过滤器相比具—有过滤效率高维护方！。便可保证《。压缩机连《续运转三年以上的优！点 【  ：。  (2)》预冷装？置是利用污氮的冷】量冷却加压后的【原料空气冷却—。降温后的空气饱和】。水，含量下降《同时提高《了分子筛和活性氧】。化铝对？水分和二氧》化碳的吸附容—量两者？都导：致分子筛和活性【氧化铝数量减少并降！低了再生能耗但是】当，原料空压机》设有后冷却器或分子！筛吸附器《再生采用变压吸附】工，艺时为节省》投资和减少带水危险！也可以？不设预冷系统国内外！都，有此类工程实例【    ！ (3)分子—。筛吸附器可以是【单层床或《双层床单层》床仅设13X分子筛！双，层床是分子》筛，加，活，性氧化铝13X【分子筛可以同时吸附！水分、二氧化—碳和大部分碳氢化合！物活性？。氧化铝可以吸—。附水分？将它：设在分？子筛前可以减少【13X数量和再生温！度根：据国内外厂商技【术资料和工程实例原！料空：气，经纯化器纯化后【二氧化碳《含量：小，于，或等于1.0—×10-《6水分含量为露点7！0℃由于13X的吸！附顺序是先水—分后二氧化碳故通】常只测量出口空气】的二：。氧化碳含《量只要二氧化碳含】量小于1.0—×10-6露点均可！小于70《℃ 》    》 19？97年？5，月和12《月曾先后发生了【设有：膜式：主冷凝蒸发器的空】气，分离设备的爆炸事】故经过各国空气分离！公司专家的调研分】析达成共《识爆炸？事故是由于原—料空气中的氧化亚】氮引起氧化亚—氮沸点高、挥发【。度低、溶解》度小与水《分，、二氧化氮一样属于！易堵：塞组分一《旦在主冷凝蒸发器中！由于某？种原因？使，氧化亚氮以》固体状态析出后极】易形成“《干蒸发”或“—死端沸腾”》而造成碳《。。氢化合物的聚—集从而引《发安全？问题：。这种风险在膜式主】冷凝蒸发器中尤为】突出根据有关资料】介绍13X分子筛对！氧化亚氮的脱除【率可达85％—～90％如需进【一步清除应在13X！。分子：筛上部增《。。设专：用分子筛《因此本条规定氧化亚！氮脱除率宜高于80！％ 【    (4)采用！分子筛常温净化的低！温法空气分离设【备中通常不》。设液氧或液》空，吸附器但当采用了膜！式主冷凝蒸发器或环！境条件不好或—主冷液氧流动性差】时需设置液氧或液空！吸附器？以防止碳氢化—合物：聚集 ？ ：。 4《.0.5 》 内：压缩流程设置—空气增压机》或循：环氮压机是》为了在主换》。热器中蒸发经—液氧泵加《压的：液氧由于氮气—比，空气冷凝温度低【汽 化潜热小—故循环氮《压机：的流量？和压力？要高于空气增压机】的流：量和压力其吸入【压力也低于空气增】压机使其能耗高【于，。空，气增压机10％以】上故循环氮压机【仅适用于有高压【氮用户的场合这【样可以共用一台氮压！机循环？氮气不参《与精馏？只用于吸收》和传：递冷量？这种流程多》用于化工企业为了简！化工艺流《程对于压《力较低的内》压缩流程《也有采用提高—原料空气压力的方式！所以本条规定—“，宜设置空气增—压机：。。或循环氮气压缩机”！ ： ， 4.0.【6  ？大、中型空气分离设！备应根据《用，户需求决《定是否提取氩—气粗：氩脱氧有两种方法】一是先在粗氩塔【脱氧：至2％？～3％然后常—温加氢？脱，氧，至1×10-6～2！×10-6；二【是采用？规整填料《塔在粗氩塔内一次】脱，氧至1×《。10：-6～2《×10-6即全精馏！制氩：后者工 艺》简单安全但粗氩【塔高度增加在—有氢源的情况下投资！可，能高于？加氢脱氮随着—填，料价格？的下降两种方法的】价格差在《缩小本规范》从操作维护与安【全考：虑作了宜采用全【精馏制氩方法—制取氩气《的规定 》 4.0.7！  本条制订了大】型低温法《。。空气：分离设备稀有—气体的提取装 【置的设？置原则 —     1 ！ 根据用户需求设置！因为：氖、氦、氪、氙【稀有气体主》要用于 《电光源、激光、【空，间，技术、？电子：工业、？核反应堆、低温【。工程、医疗等方面】。这是随？着尖端科学的发【展而发展的 —  —   2《  稀有气体应集】中提取因为在—空气中稀有气体【的数量是《。极其微小的氖、【氦、氪、《氙在空气中的—含量分别《为18？.2×？。。10：-6、？5.24×1—0-6、1.4【。×1：0-6、《0.086×—10-6《。 ：   — ， 一台氧《产，。量为60000m】3／h的低温法空】。气分离设备在7【0，％，～8：6％提取率》的情：况下其稀《有气体的产量—仅为：氖3.6《7m3／h、氦【1.04m3／h、！氪0.0283m】3／h？、氙0.022【m3／h因此只有】在大型空《气分离设《备上提取稀有—气体才是经济的【而且最？好，是几台大型空气分】离设备？的稀有气体》粗制气集《中起来进行提纯【精制才更能体现其规！模效应？ ？    — 3  每》种稀有气体》有其：不同：的用途同一种气体】。。又，分纯与高《纯不同等级》各个等级的纯—度和：杂，质含量不同在确【定，品种和等《级时要？根据其？用途和生产工—艺等具体条件—经技术经济》比，。较确定 — 4.》0.8？  本条根据氧【气站生产的稳定【、，安全运行的》要求对离《心式空？气压缩机规定了主要！保护措施 【 ，  ？   1  —。防喘振保护系统喘振！是离心式压缩机【最危险、《最容：易发：生，的操作事故它伴【随着尖叫和气流在出！口处来回振荡—而产生强烈》振动引？。起机器？损坏喘振发》生在低流量、高【压力的工况要—。使压缩？机避免喘《振应测量出》其喘振线并确—保压缩机在》喘振线？以下运？。行即防喘振保护系】。统 ： ？  ？   2  —离心式空气压缩【机较好的能力调【节范围？是70％《～105％当空气】分离：设备：气体产量减少至70！％以下时必须启动】安全放散系统否则压！力升高将会使—压缩机运行进—入喘：振区引？发，事，故的发生因此离心】式空气压缩机—应设有？安全放散系统 【   【  3  离心式压！。缩机是？高速运？转机械为《。了不：在油压？、，油温、动平》衡和轴向力》等超标？时轴承参数发生异常！降低使用寿》命损：。坏，机器为此应设置轴】承温度？、轴振动和轴位【移测量、《报警和停车》系统 —     4  ！离心式空气压缩机】入，口可调导叶是目前唯！一可在效率不变情况！下改变流量的方【法，其调节范围是—70％～105％由！于原料空气压—缩机的能耗占制氧】能耗的98％以上】设置入口导叶能【力可调系统可在空气！。分离设备《减少：。气体产量时》保持单位制氧电【耗不变？。所以本？规范：规定离心式空压机】应设置入口导叶可调！。系统 【     鉴于本】条的规定涉及氧气站！的核心设备的安全稳！定运行？和实现？节能的？主要保？护措施所以》本条为？强，制性条？文 — 4.0.9  本！条是对常温变压吸】附空气分离》系统的设置作—。出的有关规定 【 《。。   ？ ， (1)实践表【明常温变压吸附空】气分离系统只适【用于：单一产品(氧或氮)！的制取这是》由它的制取工艺决】定，的由于氩与氧的分离！系数相近只依—赖变压吸《附难以分离最高氧】。纯度为95.5【％其余为氩》一般氧纯《度为93《％以下氮气纯—度一般为9》9，。％以下制取 —99％～99.9】9％纯度的氮气其】能耗较大《若需99.》99％以上的—纯，。度时需设《纯化装置才能达到 ！   【  (2《)常温变压吸附空】气，分离设备《中吸附剂的再—。生解吸是《实现空气分离和获得！合格产品《。气体的？。关键阶段《。目前我国的》制造厂家生产的常温！变压吸附空》气分离？装置中吸附剂的再生！解吸都采《用常压解《吸或：。。真空解吸 ！ 4.0.10 】 常温空气膜法【分离是2《0世纪80年代兴】起的新技术它—。是利用氧和》氮在中空纤维—中的不同渗透率【实现氧与《氮，的分离氮的》。渗透率大于氧作为】透过气？(，产品气)从敞—开端流出氧气—。作为：尾气从封闭端排出】产品氮？纯度为9《0％～99％氧纯度！为30％～45【％膜分离的优—点是工艺与结构【简单、体积》小、产气速》度比：较，快(约需3分钟)】。、操作与《维护方便 【 ：。。 4.0.11【  低温法空气分离！设备的产品加压方】法有产品《气体压缩机加压【(外压缩流程—)和在冷《箱内采用《液体泵加压》(内压缩《流程)两种》内压：缩流程和外压缩流】程都属于成》熟的工艺各有优缺点！应根据不同用户的】不，同需求进行》比较选？择 《 ，。  ？   通常内压缩流！。程适合用氧》压力：大于4？MPa且《有多种用氮》压，力，的，化工企业或》液体产品要求较多的！。用户外压《缩流程适《合用氧压力小—于或等于4MP【a、液体《产品需？。求不：大的钢铁企业随着内！压缩：流程工？艺的不断改》进它的用户还在扩】大中： ？ ： 4.0.12  ！离心式压缩》机和活塞式压缩机】适用的压力和—流量范围不同—离心式压缩机适用】于大流？量、：低压力活《塞，式压缩机适用于小流！量、高压力氧、氮产！品气压？缩机根据《流，量和：压力的不同要—求可选择离心式压缩！机或活塞《式压缩机由于离【心式压缩机的体积】小、重量轻、—。运动部件少、运行】稳定、可不设备用所！。。以本条规定单台【压，缩机排气能力—大于60《0，0m：3／h时宜采用离】心式：压缩机 》 4.—0.：13  《氧气忌油气》。缸应采？用无油？润滑同？时还应？。防止十字头的润滑】油通过活《塞，杆，带入气缸无油润滑还！能保持氧气的干燥和！不受污染所以本条】规定采用气缸—无油润？滑活：塞式氧气压》。缩机 —    》 当气缸采用水润】滑时为确保》软，水的不间断供应【以免断水后排—气温度升高而引发】事故所以本条规【定应设置《软水：供给系统并》应设置断水》报警、？停车装置《 4.】0.14  —活塞式氧气》和氮：气压缩机机前—缓冲罐的作》用是为了解决压缩】机，间断吸气引》起的压力波动—解决空气分离设备产！量变化时压缩机【能力调节上》的滞后？缓冲罐的容》积取决于活》塞式压缩机一级缸容！。积和压缩机的—能力调节范》围  】   活塞式氧【气和氮气压》缩机：机后气体压力—贮罐用于解决—压缩机输《出量和？用户气？体用：量之间的不平—衡它的容积》按产气量和》用户用量《曲线确定所以本条规！定应根据用户气体用！量变化情况确定 】。 4.0】.16 《 本条规定设置【的氮气？或干：燥空气试车系统是为！了，防止检修时因装配不！当，和有异物或》油，进入一旦直接用氧气！试车：而引发着《火事故 ！    氮气轴封】系统是为了防—止，在，轴封：处氧气泄漏或—润滑油进入而引发着！。火事故自动》快速充氮灭火系统】是用于？一旦有着火迹象如排！气温度升《高，。时快速？充入氮气以达—到灭火的目的 【     ！本，条，规定涉及离心式【氧气压缩《机的安全《稳定运行和》防，止着火事故的—发生以及即》时扑灭可能发生的氧！气，着火事故《故本条为强制性条文！ ： 4.—0.17  氧【气站的噪声源主要】是由气体动力噪【声、机械噪声和电】动机噪声构》成气体？动力噪声来源于各】种类型？的气：体压缩机和》各种形式的压缩气】。体放散管其中活【塞式压缩机的气缸】。周，期性吸气、》排，气使管？道中气？体发生压力波动【。、，气柱振动产生—噪声因其转》数，低其噪声频谱呈低频！特性；离《心，式压缩机《是由气？体涡流和《摩擦产生噪声其【噪声频谱呈中、【高频特性《压缩：气体从压缩》机或压力管 道放】空，时由于气体》压力：骤减以很高的速【度排入大气》将在放散管口产生强！烈的涡流噪声—其频率和声》压级都？较高可达110d】B(A)《～130dB(【A)在氧气站—内压：缩气体放散》管噪声声压级较高且！放散频度较多的是低！温法空气分离—设备的纯化器—。及常：温空气分《离设备？的吸附？器的：放散管所以本条规】定均：应设置消《声器 ？ 4.0.！19 ？ 水浴式汽化器是】用蒸汽加热》水用热水加热汽【。化低温液体采用水】。温调节装置保持热水！温度恒定从》而使：。。出口气体温度恒【定，。为了防？止调节失灵时出【。口气体温度过低造】成碳钢管道结霜甚】至冻坏设计上应设】有出口气体温度过】低报警这一》温度通常设》定为15℃》 4【.，0.20  氧气】站产品气体》储存系统有压力【气体贮罐贮存—与，低温：液体贮罐《贮存压力《气体贮罐贮》存依：靠贮存压力和最低释！放压：力之差贮存气体【其贮量有限一般是】10倍～20倍贮罐！。水容积；《。低温： 液体贮存由—于液：态气体？汽化后体积较大因】。而，贮存量较大低—温液体贮存》的，单位贮存《量投资？。低，于压：力气体贮罐；但【生，产低温液《体产品的能耗较高】因此选择时》应根据下列因素进】行综合比较后确【定 ？   —  (1)》由，于常温法空气分离】设备不生产液体产】品，小型低温法空气分离！设备由于产量小通】常也不提取液体产】。品所以低《温液体？贮，存只适用于大、中】型低温法空》气分离系统 —   【  (2)》大、中型低》温法空气分离设【备可以？。同时：生，产氧气、氮气、【。。氩气也能同时—提取液氧、》液，氮、液氩产品也可以！生，产或提取《其中：的1种或2》种产品一般应根【据市场需求和建【设，单位自？身的需求《确定空气分》离产：品的品种和气—态产：品或液态产品—的贮存量 【。     (】3)贮气量应—根据空气分离设【备，产气量和用户用气量！之间的？。。不平衡曲线计—算确定？经计算的贮存量不大！时，可用压力气体贮【罐，解决：贮存量？较大时宜设低—温，液体贮？罐   ！  若氧气站要考】虑空气？分离设备检修时【的气体供应由于贮气！量较大一般》应设：。低，温，液体贮？罐 4.！0.21 》。 本条第3款规定“！充装：。台前的气体管道【。上应设有紧急切断阀！、安全阀、放空阀】”是为了《当充：装钢瓶发生超压甚至！着火事故《时可以立即切断【充灌气源以防事故扩！大 》 4？.0：.22  据了解】目前实际运行的一些！。中小：型氧气站中为满足】用户：对空气分《离产品气体各种压】力的需要或空气分】离设备检修》时的不间断供气【在有：的站房中将气体充】装台或充装钢瓶集装！格既：作为充？灌台也作《。为气体汇流排输送】气体使用但为了满足！用户：对气体流量》和供气压力的—要求：应增设压《力调节装置》等 》 4.《0.2？3，  本条第》1款和第2款—为强制性条款—规定了为确保气体充！装台：安全稳定《运行和避免气体灌装！间内：排，放气体的积聚—引发着火和人员【窒，息事故应配置的设施！、附件和《管道：其中第1款》的超压泄放》用安全？阀是确保避免—充，装过：压的安全措施；第】2款规定气体充【装台应设《有吹扫放空阀通常是！利用装？置上某？个充灌阀门配置放】空连接管道将吹扫】气体：排至室外防止充【。装过程排放》时室内积聚氧—气或其他窒息性气体！。引起事故的》发生 4！.0.24 — 规定本条的目的】是防止氧《气、：氮气随冷凝水的排放！在，室，内，积聚或经排》水，。沟窜入其他房间引发！着火或人员窒息事故！ ， 4.【0.：25  据调查目前！我国的各类医—院集中供氧时大多采！用三：种方式一是氧气由钢！瓶经汇流排减压后】。。供应；二《是外购液氧从液氧贮！罐经汽化器汽化、稳！压后供应；三—是设置常温变—压吸附？制氧装置《生，产医用氧气供应医用！氧气品质在现—行国家标准医—用及航空呼吸用【氧GB 898【。2中作了规定目前我！国一些医疗单—位已应？用常温变压吸附制】氧设备多年积累【了，使用经验并在一些】制造工厂有定型产】品出售？所以本规范》规定了？采用：常温法变压吸附【制氧：装，置制取？医用氧气时应该符合！现行行业标准医用】分子筛制氧设备通】用技术？规范YY／T 【0298的有关规定！ ， 》    《由于：氧气是典型的—氧化性气体具有激】烈的氧化助燃作用为！防止使？用氧气的《建筑(房间)一旦出！现火情时《可能扩大人身、财】产损失所以本—条第：3款规定在氧气供应！总，。管上应设可遥控的】紧，急切断阀以》便在使用氧》气的建筑《内一旦？出现火？情后可根据要—求，即时切断建筑物内的！氧气输入 —