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12 氫氣管道12.0，1。氣體的流速有經(jīng)濟流速和安全流速之分。對可燃性氣體主要應(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 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存在、是燃燒和爆炸的兩個基本條件 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，同時要管理好著火源 著火源分自燃和外因點燃兩大類、火源的形成和性質(zhì)見表6.氫氣在管道內(nèi)流動。當(dāng)流速大，與管壁摩擦增強。特別是管道內(nèi)含有鐵銹雜質(zhì)時.形成靜電火花,據(jù)美國宇航局統(tǒng)計的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、氫氣管道設(shè)計中控制流速為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，隨著我國引進技術(shù),設(shè)備和技術(shù)交往,許多單位實際又突破原規(guī)范的規(guī)定流速 國內(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)并進行吹掃.泄漏量試驗要求泄漏率以小于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 在國家標(biāo)準,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.碳鋼15m s 不銹鋼25m s.工作壓力大于3。0小于10 MPa時，不銹鋼10m,s，本次修訂參考此規(guī)定對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.目前國內(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，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法發(fā)現(xiàn)泄漏氫氣所帶來的不安全性。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。焊渣火花落在氫氣管道上發(fā)生危險，也為了防止氫氣管道發(fā)生事故時影響其他管道。又因氫氣輕,極易向上擴散.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、并在最低點處設(shè)排水裝置排水。防止排水時氫氣泄漏,12,0，9,氫氣放空管設(shè)阻火器、是為了在氫氣放空時.一旦雷擊引起燃燒爆炸事故時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 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家財產(chǎn)的損失.規(guī)定氫氣管道不準穿過生活間，辦公室和穿過不使用氫氣的房間。3.進入用戶車間設(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.切斷氣源、設(shè)流量記錄累計儀表、便于車間獨立經(jīng)濟核算,4 氫氣系統(tǒng)在投入使用前或者需要動火檢修時，均需以氮氣或其他惰性氣體進行系統(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)鞑ニ俣瓤欤坏┗鼗鸨阊杆賯髦琳麄€系統(tǒng)、后果嚴重,接至有明火的用氫設(shè)備的支管上裝設(shè)阻火器 是為了在一臺用氫設(shè)備出事故產(chǎn)生回火時不影響或盡量減少影響其他使用點的一項安全措施，以達到安全生產(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)行國家標(biāo)準,工礦企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范,規(guī)定。2,土壤腐蝕性等級分為低，中.高三級、防腐層分別采用普通、加強及特加強三個等級 各級防腐層結(jié)構(gòu)見表8.一般情況下埋地氫氣管道采用加強級防腐層、3。按現(xiàn)行國家標(biāo)準，工礦企業(yè)總平面設(shè)計規(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 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、同時避免使氫氣管道承受外力作用 套管內(nèi)的管段應(yīng)是無焊縫的、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。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，本條作了較嚴格的規(guī)定。12，0 14,氫氣管道能否安全運行 施工條件和施工質(zhì)量起著很重要的作用，必須引起重視 目前國內(nèi)現(xiàn)行國家標(biāo)準對所有各種工業(yè)管道作出的規(guī)定具有通用性，普遍性。對氫氣管道來說，因它是易燃易爆氣體 具有危險性，從安全角度需要作補充規(guī)定 本條就是根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗提出的氫氣管道設(shè)計對施工及驗收的要求.1、氫氣管道引起燃燒爆炸的條件有兩個 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.必須要千方百計地消除或防止產(chǎn)生上述兩個條件 根據(jù)這一基本點 氫氣管道中如有鐵銹，焊渣等雜物時、被高速氫氣流帶動與管壁摩擦容易產(chǎn)生火源，特別是管道內(nèi)壁有毛刺,焊渣突出物時更增加碰撞起火的危險，所以應(yīng)比其他管道要求嚴格,2，碳鋼管焊接采用氬弧焊作底焊 是防止焊渣進入管道內(nèi)的一項安全技術(shù)措施.但施工費用增加,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)安全運行 在安裝過程中每個環(huán)節(jié)每個步驟均要采取措施防止焊渣，鐵屑 可燃物等進入 否則在管道安裝完畢再來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、防止焊渣等進入管內(nèi)。4，氫氣管道強度試驗 氣密性試驗和泄漏量試驗是檢驗施工安裝最終質(zhì)量的重要手段 為統(tǒng)一標(biāo)準制定本條.一般管道強度試驗以液壓進行，考慮到液壓試驗后,水分除去很困難 易使管道內(nèi)壁產(chǎn)生銹蝕。影響安全運行 為此，規(guī)定對壓力小于3 0.MPa的氫氣管道做氣壓強度試驗，對壓力大于等于3 0.MPa的管道，為了安全.采用水壓強度試驗，以氣壓做強度試驗時.應(yīng)制定嚴密的安全措施，防止意外事故的發(fā)生.氣密性試驗一般管道按工作壓力進行.考慮到氫氣滲透性強 為防止泄漏 按照現(xiàn)行國家標(biāo)準、鋼制壓力容器.規(guī)定的氣密性試驗壓力，規(guī)定為1，05P,對泄漏量試驗合格的泄漏率規(guī)定,是根據(jù)氫氣滲透性強的特性.經(jīng)國內(nèi)多年實踐證明可行,并符合安全要求,泄漏率可按下列計算方法進行。當(dāng)氫氣管道公稱直徑小于或等于300mm時.