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12 】氢气管道
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12【.,0.1 气体的流!速有经济流》速和:安全流速之分对可燃!性气体主《要应着眼《于安全流速氢气【。具有着火能量低【与空气、氧混合燃烧!和爆炸极限宽—。燃烧速度快等特点所!以在生?产和使用《过程:中的燃?烧、爆炸《问题应特别注意【。氢与空气或与氧混】合形:成处于爆炸极限范围!内的:可燃性?混合物?和着火源同时存在是!燃烧和爆炸的两个】基本条?。件为此应管理—好可燃?烧性:物质防?。止氢气?泄漏、逸《出和积?累注意系统的密封、!抑制和监视爆炸性混!合,物的形?成同时要管》理好着火源着火【源分:。自,燃和外因点燃两大类!火源:的形成和性质—见表6
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氢气在管!道内流动当流速【大与:管壁摩擦增强—特别是管道内—含有铁锈杂质时形成!静电火花据》美,国宇航局《统计的96次氢气】事故中氢气释放【到大气与空气—混合:后着:火事故占62%【静电引起的》着火:。事故占17.2%】。多年以来《氢气管道设计中控】制流速为8m/s】本规范修订》前规定碳钢管—中,。氢气最?大,流速当压力大于1.!6 MPa时—为8m/s0.【1~1.《6 :MPa?为12m/》。s;不?锈钢管为15—m/s原《规范执行中一些单】位询问和提供超过】规定最大《流速的?有关问题和》情况如扬子石化一巴!斯夫公司《。提供:该公司相关石—化装置的氢气—流速:采用小于20m【/s近年来》随着我国引进技术、!设,备和技术交往许多】单位实际又突破【。原规范的《规定流速国内已建部!分氢:。气管道流《速见:。表7:
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从表7可见氢!气,流速比修《订前规定流速有所提!高是可行《的为确?保,安全生产应在—接地、防《泄漏方面加》。强技术措施随着【技术、材料及施【。。工管理水平》的提高?这是完?全可以做到的如管道!内壁除锈至本色;】碳钢管?氩弧:焊作底焊防焊—渣落入?管道中?;安:装过程中和》安装后防止焊—渣、铁锈遗留在管】内并进行吹扫;泄漏!。量试验要求》泄漏率以小于—0.5%《。。为,合格;室外管道【接地阀门、法兰【金属线跨《接设备、《管道:设接地端头等
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在国家标—准氧气?及相关气体安全【技术规程GB 1】6,912-1》9,97中规定管道中】。氧气的最《高允许流速为—工作压力大于—0.1小于》。或等于3.》0 :MPa时碳钢1【5m/s、》不锈钢25m/s】;工作压《力大于3《.0小于《。10: MPa时不锈钢1!0m/s本次修订参!考此规?定对氢气最》大流速作了适—当修改
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《。12.0《.2: 为避免因—氢气泄漏造成燃烧和!爆炸事故《的发生规定氢—气管道的《管材应?采用无缝钢管不采】用,具有焊缝《的焊:接钢管、电焊钢管】等
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1》。2,.0.4 》 法兰和垫片—的选用按工作介质】的压力、《温度和?需要密封程度确定由!于氢:气易:泄漏密封程》度要求高规定压力大!于,2,.5 MP》a采:用凹凸式《。或榫槽式或》梯形:槽法:兰
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根》据实际使用情况【。和,保证氢气《管道连接部位—的密封?规定工作压力小于1!0MPa氢气管道】垫片采?用聚四氟乙》烯或金属《缠绕式?垫片;压《。力大于等于10 M!Pa垫片采》用硬钢纸板或—退,火紫铜?板
《
12.0【.5 氢气是易燃!易爆气体管道应【采用焊?接,以防:止产生泄漏与设备】、阀门连接处允许采!用,法兰或?丝,扣连接?是因受阀门、—设备本身连》接方式的限制从国】内外氢气管》道敷设情况看几【乎全是采用这种方法!
—丝扣连接处采—用聚:四氟乙?烯,薄膜作填《料具有清洁、施【工方便安全性、密】封,性好:的优点目前》国内外应《用较为普遍可以替】。代以往常用的涂铅油!的麻或棉丝
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12.0.6】 管道穿过墙【壁或楼?板时为使管道不【承受外?力作用?并能自由《膨胀及施工检修方便!故要求敷设在—套管内;套管内的管!段不得?有,焊缝是为了避—免因有焊缝不便检】查而:无法发?现泄漏氢气所带来】的不安全性此—外为防止《氢气漏人到其他【房间:引起意?外事故故要求在管】道与:套管的间隙》应用不?燃,材料填堵
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《12.0.7 【 为防止《。检修其?他管道时焊渣火【花落在氢气管道【。上,发生危险也为了防止!氢气管道发生—事故时?影,响其:他管道;又因—氢,。气轻极易向》上,扩散:所以规定氢气管道布!置,在其他管道》外侧:和上层
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12.0—.8 《输送湿氢及需做水压!试,验,的管道因有积水、排!水,问题规定管道坡【度不小于3》‰ 并在最低点处设!排水装置排》水防止?排水时氢气泄漏【
12.!。0,.9: 氢气放空管设】阻火器是为了在氢气!放,空时一旦雷》。击引起燃烧爆—炸事故时起阻—止事:故蔓延作用阻火器位!置,以往有的设在室内】以便于维修;—也有:的,设在:室外利于《防,雷,击本:。。条规定应设在管【口处氢气放空—管,高出屋脊《1m是为使氢—气排空时不倒灌【入室内
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压力大于【0.1 MPa氢】气放:空,管为防止氢气放【空时流速过大并考虑!放空管设在室外【被雨:水、湿空《气腐蚀产生铁—锈引起放空时—氢气的燃烧、爆炸】事故本?条规定放空管在阻火!器后:的管材应采用不【锈钢:。管
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12.】0.:10 本条制定】的依据是
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1 】氢气站、供氢站和】车,间,内,氢气管?。。道为便?于施工和操作维修避!。免或减少《泄,漏时的不安全性规定!宜沿墙、柱架空【敷设
2! 为?避免因氢《。。气泄漏造成》不必要的《人身和国《家财产的损失规【定,氢气管道不》准穿过生活间、办】公室和穿过不使用】氢气的?房间
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3 进!入用户?车间设切断阀是为】便于车?间管理安《全生产?一旦事故发生—时切断气源设流【量记录累计》仪表便于车间独立经!济核算?
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4: 氢气系统在投】入使:用前或者《。需要动火检修时均】需以氮气或》其,他惰性气体进行系统!的吹扫?置换:因此规定管道末端】。设放空?管
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5 氢》气的火焰《传,播速度快一旦—回火便迅速传至整个!系统后果严重接至有!明火的用氢设—备的支管上》装设阻火器是为了】在一台用《氢设备?出事:故产生回火》时不影响或尽量减】。少影响其他使—用点的一项安全措施!以达:到安全生产》
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12.0.【11 《。本条:制定:的依据是《
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,。1 : ,。氢气:为易燃易爆气体【为防止氢气管道火灾!事故扩大故》规,定支架采用不燃材料!制作:;
2】 为防止湿—氢管道在寒冷地区】结冻:堵塞规?定采:取防冻措施一般采取!管道保?温或采用不》超,过,。。70℃的热水管伴】随保温
!12.?。0.1?2 本条制定的依!据是
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1》 埋地《敷设深度《按现行国《家标准工矿》企业总?平面设?计规范规定
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2 土壤腐】蚀性等级分为低、中!、高三级防》腐层分别《。采用普通、加强及特!加强三个等级—各级防腐层结构【见表8
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一—。般情况?。。下埋地氢气管道采用!加强级防腐层
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3 ? 按现?行国家标准工矿企】业,总平:面设计规《范中有关管线—综合和绿《化,布置的规《定当必须穿过—热力地沟时加设套管!规定套管和套管内的!管段不应有焊缝是为!了防止氢气》泄漏进入地》沟甚至窜人》建筑物、构筑物【。。内,形,成氢气爆炸》混合物引起事故的】发生
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4 敷设在铁】路,和不便开挖》的道路下《面的管道设》套管主要考》虑到便?于氢气?管,检修同时避》免使氢气管》。道承受外《力,作用套管内》的管:段应:是无焊缝的》
《
5 为—防止从管底到—管,子上部?以上300》mm范围《内回填?土,块,、石头等杂物形成空!。洞一:旦氢气泄漏时积聚】。形成爆?炸性气?体故回?填,。土前应在管子—上部300mm范】围内用?松散土填平夯—实或填满砂子后【才可再?回填土
!12.0.》1,3 明沟》敷设在电《力部门应用较多【实质上是一种低架空!敷设其要求》与,架,空,敷设相同为确保【安全本条作了较【。严格的规定
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12.《0,.14?。 氢?气管道能否安—全运行施工条件和施!。工质量起着很重要】的作:用,必,须引起重视目前国内!现行国家标》准对:所有各种工业管道作!出的规?。定具有通用》性、普遍性对氢气管!道来:说因它是易燃—易爆气体具有危【险,性,从安全角度需要【作补充规定本条【就是根据国内经验】提出:的氢气管道设—计对施工及》验,。收的要求
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1: :氢气管道引起—。燃烧爆?炸的条件有》。两个一是形成氢【气,与空气或氧气—的爆炸混合气;【二是有火源为—防止氢气事》故的发生必须要千方!百,计地消?除或防止产生上【述两个条件》。根据这一基本点氢】气管道中如有铁【锈、焊?渣等:杂物时被高速氢气流!带动与管壁》摩擦容易产生火源特!别,是管道内壁有毛刺】、焊:渣突出物时更增【。加,碰撞起?火,。的危险所以应比【其他管道要求—严格
2! , 碳钢?管,焊接采用氩弧焊作底!焊是防止焊渣—进入管道内》的一项安《全,技术:措施但施工费用增加!以,往氢:气管道并未这样做】为此本条规》定宜采用氩弧焊作底!焊
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3 为确—保氢气管道系统安】。全运行在安装过【程中每个环》节每个步《骤均要采《取,措施防止焊》渣、铁屑《、可燃物等》进入否则在》管道:安装完?毕再来检查和消除】是十分?麻烦、十分困难【的不易彻底清除【于净为?此规定应采取措【施防止焊渣等—进入管内
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4 氢气【管道强度试验—、气密性试》验和泄漏《量试验是检验—施,工安装最终质量【的重要手段为统一标!准制定本条
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一般《管,道强度试验以—液压进行考》虑,到液压试验后水【分除去很困难易使管!道内壁产《生锈蚀影响安全【运行为此规定对压力!。小于3.《0, MPa的氢气管道!做气压强度试验;】对压力大于等于3】.0 MPa的管道!。为了安全采用水【压强度试《。验以:气压:。做强度试验时应制】。定严密?的安:全,措施防止意外事【故的:发生
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气》密性试验一》。般管道按《工作压力进》行考虑到氢气渗【透性强为防止—泄漏按照现行—国家标准钢制压力】容器规?定的气密性》试验压力规定为1】.05P
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《对泄漏量试验—合格的泄漏率—规定是根据氢气【渗透性强的》特性经国内多年【实,。践证明可行》并符合安全要求泄】漏,率可按下列计算方】法进行
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当氢气管【道,公称直?径小于或等于3【00m?m时
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