水电解制氢系统技术要求 GB/T 19774-2005 (非移动式系统)检查内容5．1．1通用要求5.1．1．1水电解制氢系统包括下列单体设备或装置：水电解槽及其辅助设备一一分离器、冷却器、，压力调节阀、碱液过滤器、碱液循环泵；原料水制备装置；碱液制备及贮存装置；氢气纯化装置；氢气储罐；氢气压缩机；气体检测装置；直流电源、自控装置等5．1．1．2水电解制氢系统可采用固定式或移动式5．1．1．3水电解制氢系统的副产品氧气，可根据需要回收利用或直接排入大气当回收利用时5．1．3工作条件5．1．3．1水电解制氢系统的工作压力（か）分为：常压、低压和中压三类，它们的压力范围规定为：常压水电解制氢系统，p＜0．1MPa低压水电解制氢系统，0．1MPa≤p＜1．6MPa；中压水电解制氨系统，1．6MPa≤p＜10MPa5．1．3．2环境温度根据用户要求确定水电解制氢系统的工作环境温度在没有确定的数据时，宜按工作环境温度小于45℃为依据5．1．3．3水电解制氢系统所处场所有爆炸危险的区域及等级的划分，应符合GB50177的规定5．1．3．4水电解制氢系统的外供电系统的输入电压值由用户确定，电压等级宜为10kV、380V水电解制氢系统每台水电解槽成独立配置直流电源。
5．1．3．5水电解用原料水的水质应符合表2规定5．1．3．6水电解制氢系统采用苛性破性水溶液时，所使用的氢氧化钾或氢氧化钠应符合GB／T2306、GB／T629的规定在苛性碱性水溶液电解制氢系统运行中，苛性碱性水溶液（电解液）的质量要求应符合表3的规定5．1．3．7水电解制氢系统应设置吹扫置换接口吹扫置换气采用含氧量小于0．5％的氮气5．1．3．8冷却水的水压宜为0．15MPa～0．35MPa，循环冷却水的水质应符合表4的要求5．1．3．9仪表或气动用压缩空气的气源压力应按仪表或气动要求确定，其质量宜符合GB／T4830的规定或相关产品的要求5．2单体设备5．2．1通用要求5．2．1．1水电解制氢系统的单体设备，应根据水电解制氢系统的规模、用氢特性、氢气品质的不同要求，合理配置不同的单体设备5．2．1．2单体设备的技术性能、工作参数应满足或高于水电解制氢系统的总体要求5．2．1．3单体设备的材质单体设备内或连接部位与电化学反应过程或氢气／氧气直接接触或间接接触的内表面、零部件或密封件所选用的材料应具有下列特性：5．2．1．3．1在所有的工作条件下，具有必要的化学稳定性5．2．1．3．2在运行中不会发生各种形式的催化反应、电化学反应或其他形式的化学反应引起的寄生性副反应，以避免这些反应形成对氢气／氧气的污染。
5．2．1．3．3应符合各项机械性能要求，并在工作条件下保持稳定的力学性能5．2．1．3．4所选用材料的化学组成、结构形态，不应发生或避免发生氢脆或氢腐蚀5．2．1．3．5所选用的材料的化学组成、结构形态，在运行中不发生应力腐蚀、裂纹或氧腐蚀5．2．1．4对移动式水电解制氢系统的防护推荐精选罩或外売的设置，应符合下列规定5．2．1．4．1当直接接触或间接接触潮湿气体后，可能影响单体设备或零部件技术性能或使用功能时，应采取防护措施或选用防潮材质5．2．1．4．2防护罩或外壳应采用不燃材料；最小厚度宜为0．6mm，一般可采用镀锌钢板等对面积较大的防护罩，按强度或刚性要求，采取加强揹施或双层结构5．2．1．4．3防护罩或外壳需设保温层时，应按GB／T8175设计，其保温材料，应采用不燃材料，并设置避免材料飞扬、散落的措施5．2．1．4．4防护罩或外壳的内表面必须平整、无氢气积聚空间，并在顶部最高处设排气口，若有二处或二处以上顶部有最高处时，则应在每个最高处均设排气口5．2．1．4．5防护罩或外壳内应设有氢气浓度报警装置，并与排风机或吹扫置换气体关断阀连锁5．2．1．4．6防护單或外壳内应在方便检查、维修的位置设检査口、维修口，其数量和尺寸应按检查、维修对象或功能确定。
检查口、维修口应设有视窗或盖板5．2．2水电解5．2．2．1水电解槽是水电解制氢系统的主体设备，它的性能参数将决定水电解制氢的技术性能水电解槽的性能参数、结构应以降低单位氢气电能消耗、减少制造成本、延长使用寿命为基本要求应合理选择水电解槽的结构型式、电解小室及其电极、隔膜的构造、涂层和材质5．2．2．2水电解槽的氢气生产能力、纯度和杂质含量应按制造厂家的企业标准和用户的要求协商确定5．2．2．3电解小室的电极材质、涂层等应根据槽体设计、水电解制氢系统的总体要求确定5．2．2．4隔膜材质，隔膜石棉布应符合TC211的规定应按槽体设计的技术要求和供货条件确定5．2．2．5密封垫片的选择应确保水电解槽在工作状态不渗漏，并能承受槽体开、停车时的工作状态变化，其质量应符合GB／T3985或具体水电解槽槽体设计所选材质的相关标准5．2．2．6螺形弹簧的制造要求应符合GB／T1972的规定5．2．2．7铸件内外表面应光滑，不得有气泡、裂纹及厚度显著不均的缺陷，诗钢件应符合GB／T11352的规定5．2．2．8主要焊接结构的焊缝不得有气孔、夹渣和裂纹等缺陷5．2．2．9．1镀件的镀层表面不得鼓泡、起皮、局部无镀层和划伤等严重缺陷。
镀层表画质量应进行100％检验5．2．2．9．2镀件的镀层厚度、结合强度及孔隙率的质量和检查应分别符合JB2111、JB2112和JB2115的规定5．2．2．9．3镀件的钡层厚度，结合强度及孔隙率的检验抽样和抽样方法按GB／T2829的规定镀件可以采用相同工艺同时电镀的试件进行试验5．2．3压力容器5．2．3．1水电解制氢系统的压力容器主要用于气液分离、冷却和储存压力容器的设计、制造、检验和验收应符合《压力容器安全技术监察规程》、GB150、GB151的规定5．2．3．2容器的工作压力是指在水电解制氢系统正常工作状态下，容器顶部可能达到的最高压力5．2．3．3容器的材质应满足氢气／氧气和电解液在系统工作状态的要求当采用不锈钢板时应符合GB／T4237的规定：采用碳素钢板时应符合GB6654的规定5．2．3．4容器的规格、尺寸、壁厚应按计算确定，并留有必要的裕量5．2．3．5容器的布置应根据水电解制氢系统的总体设计，并尽力做到顺应制氨流程、连接管路短、方便操作和维修5.2．4氢气储罐5．2．4．1水电解制氢系统根据氢气使用特点或用户要求，设置相应的氢气储罐5．2．4．2氢气储罐的储存能力应按氢气使用特点、氢气生产能力和电力供应状况确定压力型氢气罐的氢气储存容量应根据最大进气压力和允许出气压力确定5．2．4．3氢气储罐有常压型和压力型两类。
常压型氢气宣采用湿式贮气柜，工作压力为4．0kPa压力型氢气罐有筒形或球形压力容器，也可用氢气钢瓶组或长管氢气钢瓶等工作压力应按水电解制氢系统工艺流程、氢气使用特点确定氢气球形罐的制造、检验应符合GB12337的规定，氢气钢瓶应符合GB5099和《气瓶安全监察规程》的规定5．2．4．4压力型氢气罐上或其进气／出气管第1个切断阀前必须设泄压用安全园，安全阀应符合GB／T12241的规定常压型氢气罐，应设自动放空管5．2．5气压缩机5．2．5．1用于氢气增压的氢气压缩机，应根据水电解制氢系统流程和用户要求设置，其形式有从常压增压至低压或中压或高压，从低压增压至中压或高压；从中压增压至高压甚至超高压等多种型式5．2．5．2根据氢气压缩机进气／排气压力、氢气纯度的要求，选用活塞式、膜式等类型压缩机5.2.5.3氢气压缩机的性能、结构和材质均应满足氢气特性的要求，设置可幕的防爆、防滲漏措施氢气压缩机应配置防爆型电动机，其防爆等级为dICT1，应符合GB50058的规定5．2．5．4氢气压缩机应分级设置安全泄压装置一一安全网安全应装防护罩，排出的氢气应接至室外氢气压缩机的进气管应设有低压超限报装置、停机连锁5．2．5．5氢气压编机前应设置有氢气缓冲鍵。
对于氢气输送用氢气压缩机，应在进气管与排气管之间设置旁通循环管5．2．5．6移动式水电解制氢系统中的氢气压缩机的电气柜／控制柜，应采用邻近布置，此类电气柜／控制柜应采用柜内填充带压空气或气或按GB50058规定采用 DIICTI等级的防爆电器移动式水电解制氮系统中的氢气压缩机，应固定在底座上，并应设置隔振措施；压缩机的安装、验收应符合GB50275的规定5．2．6気气纯化器5．2．6．1氢气纯化器用于去除氢气中的氧杂质、水分等采用催化法去除氧杂质，采用降温法和吸附法去除氢气中的水分5．2．6．2氢气纯化器中的各类容器的设计、制造、检验、验收均应符合《压力容器安全技术监察规程）和GB150、GB151的规定5．2．6．3氢气纯化过程的温度控制等，宜采用自动控制装置控制5．2．6．4氢气纯化后的氧、水分的痕量杂质浓度的检测可采用GB／T5831、GB／T6285、GB／T5832．1、GB／T5832．2、GB／T8984．1、GB／T8984．2的方法根据用户要求，宜设置连续检测推荐精选仪器5．2．7压力调节器／阀5．2．7．1压力调节器／阀用于水电解柚出口氢气侧、氧气側的压力平衡或水电解制氢系统外供氢气／氧气的压力调节。
5．2．7．2压力调节器／应符合气动调节、自力式调节阀的相关标准或企业标准5．2．8氢气关闭阀／切断5．2．8．1根据水电解制氢系统的生产过程的气流切断、分析、测试、吹除置换的要求应在相关位置设置关闭阀／切断阀5．2．8．2关闭阅／切断阅的工作压力、温度参数，应按其在系统中的所在位置确定，此类门的选择应充分考虑氢气的特性，而纯氢系统的门的选择还应考虑纯氢不会被污染当氢气系统采用电动阀时，应按GB50058的规定选用相应防爆等级的阀门5．2．8．3水电解制氢系统的阀门，在安装前应逐个进行气密性泄漏量检测，应符合GB5017、GB50235的规定 5．2．9阻火器5．2．9．1水电解制氢系统的氢气排空口前，应装设阻火器・防止雷击等外部火源返回引起氢气着火5．2．9．2阻火器的阻火层结构有砾石型、金属丝网型和波纹型氢气阻火器可采用GB13347规定的要求与方法5．2．9．3氢气阻火器宜安装在靠近氢气排空口处阻火器后的氢气管道应采用不锈钢管材5．3管路及附件5．3．1材质选择水电解制氢系统的管路、附件的材质选择，应符合GB50177GB50316、GB50235的规定5．3．2管路、附件的布置5．3．2．1符合水电解制氢系统带控制点的工艺流程图的要求5．3．2．2应方便运行操作、安装和维修。
5．3．2．3对于有热胀冷缩的管段，布置时应结合柔性计算和热补偿要求，妥善安排5．3．2．4管道及附件的布置应整齐有序，减少不必要的交叉，适当注意美观5．3．3氢气流速氢气管道内氢气流速和管径、附件形式的选择，应符合GB50177、GB50316的规定5．3．4管道支架管道支架的设置、计算，应符合GB50316的规定支架应避免焊接在单体设备上5．3．5冷却水管路应根据其工作温度确定是否采取保温措施当需要进行保温时，其保温材料应为不燃材料对不得中断冷却水供应的冷却水管路，应设有断水保护装置，并设置报警和停机连锁5．4电气设备及配线5．4．1直流电源的配5．4．1．1每台水电解槽的直流电源一般单独地采用晶闸管整流器或硅整流器整流器应设有调压功能，并具备自动稳流功能5．4．1．2水电解槽用整流器的选择，应符合下列要求。