制氢站设备检修规程

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1、IWI内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司企业标准Q/CDT-ITKTPC105-0102-2006600MW机组检修规程制氢站设备2005年7月第1版内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司前言1、适用范围本规程规定了内蒙古大唐国际托克托发现有限责任公司制氢站设备的检 修作业工艺标准及技术标准，本标准适用于托电制氢站设备的检修作业，作为 设备检修维护人员执行检修任务的工作标准。2、引用依据发电设备检修管理导则电业安全作业规程电力建设施工及验收技术规范本标准还依据厂家设备说明书结合上级有关规定和本公司具体情况编制 而成。本标准自批准之日正式执行。编写：宋 莹 张靖峰 施继东 汪存幸校核：宋 莹 王

2、少峰审定：于海东 石建东 仲维辉 李占江批准：郭亚斌本规程解释权归设备部汽机点检。目录1. 制氢站的检修通则32. 电解槽的检修113. 氢氧分离器的检修284. 氢贮存罐的检修405. 氢气排水水封的检修55600 MW机组检修规程HINq：制氢站的检修通贝y编写：宋莹审核：批准：2005年7月第1版内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司制氢站检修通则一、氢气的性质 根据安全和经济要求，氢气的纯度按容积计算应大于 96%，其中含氧量不超过 2%，氢 气不会引起爆炸。二、氢爆的基本概念 氢气的着火、燃烧和爆炸是氢气的主要特性。在常温下，氢气不怎么活泼，在明火引 燃或在触媒剂作用下，才能和氧化合，

3、所以氢气是一种极易燃烧的气体。氢氧焰的温度高 达 3400K 。氢气燃烧爆炸性能见下表。氢气的着火温度虽不低，但它的着火能量很小。氢气和空气混合物的最小着火能量与 氢气的纯度有关。当氢气纯度为 30%时（体积含量），着火能量最小，仅为 0.02Mj。氢气的火焰传播速度很大（2.75m/s）,灭火距离小（0.06cm）。氢气和空气混合物的灭 火距离与氢气纯度有关。氢气的燃烧、爆炸性能在空气中的燃烧范围（体积）4.0 75.0最小着火能量（mJ）0.02在空气中的爆炸范围（体积）18.0 59.0燃烧热（kJ/mol）68在氧气中的燃烧范围（体积）4.65 94.0火焰温度（C）2045在氧气中的

4、爆炸范围（体积）18.3 58.9灭火距离（cm）0.06在空气中的着火温度（C）585火焰速度（cm/s）270在氧气中的着火温度（）560氢气的燃烧和爆炸过程，从化学反应角度来讲，都是氢气和氧气化合生成水和释放能 量的过程。它们之间的区别仅在于反应的速度不同。燃烧时，反应速度较慢而且稳定；爆 炸时，反应速度极快而且产生具有破坏性的冲击波。燃烧包含着两个紧密的环节，即反应 的诱发（点火）和燃烧；爆炸现象尽管是在短时间内完成，却包含着诱发、燃烧和爆炸三 个环节。氢爆发生的条件是：（1）氢气在空气中的体积含量为4%75%或在氧气中的体积含量为4.65%94.0%,（2）含氢的混合气体置于密闭的容

5、器中。（ 3） 有明火触发纯氢着火。综上所述，当一定空间内空气（或氧气）中氢气含量处于爆炸上、下限之间时，一遇 明火，局部首先着火，并放出大量的热量，使生成的水蒸气的体积膨胀，压力急剧增大形 成冲击波，即形成爆炸现象。可见，氢冷系统中保持氢气高纯度，是防止氢爆的首要措施。防止氢爆和燃烧的主要措施（1）定期排污，保持氢气的纯度，排污就是一种换气。 保持正常氢压，不使外界空气进入氢罐或发电机壳内三 制氢系统的结构说明1、全套制氢设备包括电解槽、框架一（包括分离器、冷却器、干燥器、屏蔽泵等）、框架 二（包括管道、阀门、压力表、减压器等）、框架三（包括除盐水箱、碱液箱、补水泵、阀 门等）、除盐水闭式循

6、环冷却装置、储氢罐、压缩空气储罐，以及系统内的电气和控制设备、 管道、阀门和必须的仪器仪表等。2、制氢设备型号说明:ZHDQ-32/5-W3ZH- -中压D - -电解Q - -制氢32-工作压力（Kg/cm2）5 -氢气产量（Nm3/h）W- -改进号33、系统设计参数:氢气产量：5Nm3/h（产氢量连续可调范围为额定出力的50%-100%）氧气产量: 2.5Nm3/h氢气纯度：99.8%（V/V）氧气纯度：99.3%（V/V）氢气压力: 3.14MPa干燥后氢气露点：W-50 C直流电耗： 5KWh/Nm3H2氢氧分离器液位差:20mm 以下除盐水耗量:5L/h （单套）冷却水耗量:5t/

7、h （单套）4、电解制氢的流程见图4.1 氢气系统电解槽氢分离洗涤器氢气冷却器一气水分离吸附器A （B）-排空排空冷凝分离器吸附器B (A)框架二 储氢罐(发电机)4.2 氧气系统电解槽-氧分离器-排空4.3 碱液循环系统/氢分离洗涤器、电解槽十k碱液过滤器碱液冷却器碱液循环泵 |氧分离器4.4 补水系统除盐水补水箱补水泵氢分离洗涤器碱液循环系统4.5 冷却水系统除盐水四、制氢站及氢气系统安全防爆措施1、制氢站的管理应严格执行制氢站防火门禁制度。禁止与工作无关的人员进入制氢站。2、制氢站内严禁烟火，禁止放置易燃易爆物品，严禁明火，严禁带入火种,严禁吸烟， 应设有“严禁烟火”的标示牌。储氢罐与临

8、近建筑物的防火防爆间距应严格遵守国 家防火防爆规定，储氢罐周围（一般在10 米以内）应设有围栏，围栏外10米内严 禁烟火。3、制氢室应备有必要的消防设施和防火器材（二氧化碳、沙子、石棉布等），任何单 位、个人不能以任何理由损坏或擅自挪用、拆除、停用消防设施、器材，不得占用 防火间距，不得堵塞消防通道。4、制氢装置应良好接地，以防止产生静电引起氢气燃烧和爆炸。5、电解槽四周操作地面应放置绝缘橡胶板。6、电解间应安装防爆灯，应开天窗或通风孔，必须保证室内通风换气次数每小时不少 于 3 次，事故通风每小时不少于 7 次。如果采用自然通风无法满足要求，则需采用 机械通风，而且必须选用防爆型电机、风机及

9、其他附属设备。7、制氢站应采用防爆型电气装置。8、制氢室的电缆、电缆沟和暖气沟的孔洞应用防火材料封堵严密。9、制氢站内建筑不应使用钢门、钢窗，门应向外开，室外应装防雷装置。10、制氢站必须备有橡胶手套和防护眼镜，以供进行与碱液有关的工作时应用；还 应必须备有 2%3%的稀硼酸溶液，以防万一设备漏碱，碱液喷溅到脸上或身上时及 时清洗。11、凡是和氢气、氧气接触的管道、阀门都要用四氯化碳清洗以除去油污。12、制氢设备和氢气系统中的氢气纯度和含氧量必须符合规定标准，在制氢电解槽 氢气出口管上应有带报警的氢中含氧量在线监测仪表。13、气瓶应直立地固定在支架上，不要受热，并尽量避免直接受日光照射。储氢罐

10、 上的安全门应定期校验，保证动作良好。14、氢气放空阀、安全阀均需设通往室外高出屋顶2m以上的金属放空管和阻火器,不允许在室内大量排放氢气;室外设备的放空管需高于附近有人操作的最高设备2m 以上,放空管应有防止雨雪侵入和外来异物堵塞的措施。五、点检、维护人员到制氢站工作时安全措施1 、点检、维护人员进入氢站都应严格执行制氢站防火门禁制度。进入氢站前应交 出火种,禁止使用手机、传呼机、对讲机等无线电通信设备。2、进入制氢站工作应穿静电防护服和防静电鞋,禁止穿化纤等容易产生静电的服装,禁止穿带有钉子的鞋。3、进入电解间前应用手触摸静电消除器以消除静电。4、制氢站工作应使用防爆工具，例如铜制工具，严

11、禁铁器工具相互撞击，以免产生火 花。5、在操作和维修制氢装置时，手和衣物不能沾有油脂。任何油脂都不允许落入有可能 与氧气接触的设备上。6、不允许碱液掉到电解槽极板之间或极板与拉紧螺栓之间，更不允许任何金属杂质物 落到电解槽上，以防引起极板间短路。7、制氢室内的管道、阀门或其他设备发生冻结时，应用蒸汽或热水解冻。8、检查各连接处有无漏氢情况，可用测氢仪或肥皂水。9、制氢设备的阀门和截门应均匀缓慢的打开，使气体缓慢地放出或输送，禁止剧烈地 排送，当氢气急剧放出时，由于静电原因可能引起自动燃烧和爆炸，当氧气急剧放 出时，管路的氧化层可能引起火花。10、不要用手碰触电解槽，禁止用两只手分别接触到两个不

12、同的电极上。11、制氢室着火时，应立即停止电气设备运行，切断电源，排除系统压力，并用二 氧化碳灭火器灭火，由于漏氢而着火时，应用二氧化碳灭火并用石棉布密封漏氢处 不使氢气逸出，或采用其他方法断绝气源。六、制氢站及氢气系统检修期间的安全技术措施1、进入氢站进行检修工作时必须通知氢站运行人员进行现场监护，落实安全措施执行 情况，以防发生意外事故。2、进入制氢站检修及施工作业时必须向制氢站当值值班人员出示工作票，经值班人员 核查无误并做好相应措施后，方可开展检修及施工作业。3、储氢设备（包括管道系统）和发电机氢冷系统设备非明火检修前，必须将检修部分 与相连的部分隔断，加装严密的堵板，并将氢气置换为氮

13、气，经检测含氢量在0.5% 以下方可拆卸检修。4、制氢装置运行中不得进行任何检修工作，严禁带压修理、紧固和敲击，若需检修应 先停机。5、禁止在氢冷发电机与储氢罐周围近旁进行明火作业或做能产生火花的工作。如必须 在氢气管道附近进行焊接或点火工作，应事先经过空气含氢量测定，证实工作区域 内空气中含氢量小于 3%并经厂主管生产的领导（总工程师）批准后方可工作。6、制氢站内及氢气系统检修时应使用防爆工具，以防产生火花，检修人员须穿防静电 工作服和防静电鞋。7、在制氢站动火必须按规定执行动火工作票制度。检修施工需要明火作业时必须提前 一天办理一级动火工作票，经运行值长、公司消防主管、安监部长、总工程师或

14、生 产副经理逐级审批后方可进行动火作业。8、制氢站动火工作前必须首先对动火工作区域内空气中的含氢量进行检测，含氢量不 得超过 0.1%，合格后，消防监护人在动火工作票上签字，下令允许开始动火后方可 动火。动火过程中应由专职检测人员每隔半小时测定一次现场空气中的含氢量浓度 是否合格；作业安全监护人应在检修过程中不间断连续监测氢浓度；专职消防监护 人必须始终在现场监护，动火中发生异常情况应服从专职消防监护人员的指挥。动 火期间应保证工作区域内连续通风。9、氧气系统明火作业前必须用二氧化碳或氮气置换合格后方可进行。10、制氢站内一切电气设备的维修都必须停电进行。11、制氢设备（包括电源部分）每年小修

15、一次，电解槽一般57 年大修一次，管道 系统每年进行一次严密性试验，必要时应做水压试验。12、安全阀、液位计须定期检验，每年至少一次，压力表、气体检测分析仪表的校 验应符合热工检修规程和运行规程。13、防静电接地装置和法兰跨接导线必须定期检验，应符合电气检修规程和运行规 程。14、电解槽绝缘电阻每次大小修时必须测量，不合格者应查明原因。15、电解槽解体后应按原来的顺序排列好，不可倒乱。解体后，应清理极板、隔离 框、拉紧螺杆和螺帽上的铁锈、焊渣、油垢和金属毛刺。组装后要依次进行冷紧和 热紧，热紧后，电解槽应进行水压试验，要求在 15 分钟内无任何渗漏，否则应重 新热紧。16、在检查分离器、洗涤器