深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程

《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》是為適用於新建、擴建和改建的採用深度冷凍法生產氧氣及相關氣體的單位而制定的標準。

2008年12月11日,《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》由中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發布,並於2009年10月1日實施。

基本介紹

  • 中文名:深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程
  • 頒布時間:2008年12月11日
  • 實施時間:2009年10月1日
  • 發布單位:中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會
檔案發布,內容摘要,

檔案發布

2008年12月11日,《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》由中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會發布,並於2009年10月1日實施。

內容摘要

1 範圍
本規程規定了工業氧氣及相關氣體的生產(含設計、製造、安裝、改造、維修)、儲存、輸配和使用中應遵守的安全要求。
本規程適用於新建、擴建和改建的採用深度冷凍法生產氧氣及相關氣體的單位。
2 規範性引用檔案
下列檔案中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用檔案,其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協定的各方研究是否可使用這些檔案的最新版本。凡是不注日期的引用檔案,其最新版本適用於本標準。
GB/T1527 銅及銅合金拉制管
GB/T3091 低壓流體輸送用焊接鋼管
GB/T3323 金屬熔化焊焊接接頭射線照像
GB3096 城市區域環境噪聲標準
GB4053.1 固定式鋼直梯安全技術條件GB4053.2 固定式鋼斜梯安全技術條件
GB4053.3 固定式工業防護欄桿安全技術條件
GB4053.4 固定式工業鋼平台
GB4962 氫氣使用安全技術規程
GB7144 氣瓶顏色標誌
GB7231 工業管道的基本識別色、識別符號和安全標識
GB/T8163 輸送流體用無縫鋼管GB8958 缺氧危險作業安全規程
GB/T9251 氣瓶水壓試驗方法
GB10877 氧氣瓶閥
GB12135 氣瓶定期檢驗站技術條件
GB/T12137 氣瓶氣密性試驗方法GB12348 工業企業廠界噪聲標準
GB/T12771 流體輸送用不鏽鋼焊接鋼管GB13004 鋼質無縫氣瓶定期檢驗與評定
GB14194 永久氣體氣瓶充裝規定
GB/T14976 流體輸送用不鏽鋼無縫鋼管
GB50011 建築抗震設計規範GB50016 建築設計防火規範
GB50019 採暖通風與空氣調節設計規範
GB50030 氧氣站設計規範
GB50034 建築照明設計標準
GB50052 供配電系統設計規範GB50057 建築物防雷設計規範
GB50058 爆炸和火災危險環境電力裝置設計規範
GB50140 建築滅火器配置設計規範
GB50177 氫氣站設計規範
GB50191 構築物抗震設計規範
GB50235 工業金屬管道工程施工及驗收規範
GB50236 現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規範
DL/T5220 10kV及以下架空配電線路設計技術規程
HG20202 脫脂工程施工及驗收規範
JB6898 低溫液體儲運設備使用安全規則
SY/T5037 低壓流體輸送管道用螺旋縫埋弧焊鋼管
YS/T662 銅及銅合金擠制管
《氣瓶安全監察規程》
《壓力容器安全技術監察規程》
《液化氣體汽車罐車安全監察規程》
3 術語和定義
下列術語和定義適用於本標準。
3.1
氧氣廠 犪犻狉狊犲狆犪狉犪狋犻狅狀狆犾犪狀狋
在一定區域範圍內,根據不同情況至少組合有制氧站房、灌氧站房或壓氧站房、室外工藝設備以及其他有關建築物和構築物的統稱。
3.2制氧站房 犪犻狉狊犲狆犪狉犪狋犻狅狀狊狋犪狋犻狅狀
以布置製取氧氣及其他空分產品工藝設備為主的,包括有關主要及輔助生產間的建築物。
3.3
灌氧站房 狅狓狔犵犲狀犳犻犾犾犻狀犵狊狋犪狋犻狅狀
以布置壓縮、充灌並儲存輸送氧氣及其他空分產品工藝設備為主的,包括有關主要及輔助生產間的建築物。
3.4
氮氣壓縮站 狀犻狋狉狅犵犲狀犮狅犿狆狉犲狊狊狅狉狊狋犪狋犻狅狀
以布置壓縮、輸送氮氣的工藝設備為主的,包括有關主要及輔助生產間的建築物。
3.5
氣化站房 犵犪狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊狋犪狋犻狅狀
以布置儲存、輸送氧、氮、氬等氣體給用戶的低溫液體系統設施為主的,包括有關主要及輔助生產間的建築物。
3.6稀有氣體間 狉犪狉犲犵犪狊狉狅狅犿
以布置稀有氣體淨化、提純工藝設備為主的,包括有關主要及輔助生產間的建築物。
3.7
氫氣站 犺狔犱狉狅犵犲狀狊狋犪狋犻狅狀
氧氣廠(站、車間)內為氬氣生產所需氫氣而配套的,以布置水電解制氫設備為主的,包括有關主要及輔助生產間的建築物。
3.8匯流排間 犿犪狀犻犳狅犾犱狉狅狅犿
以布置輸送氧、氮、氬等氣體給用戶的匯流排或氣瓶集裝格或集裝車為主的,其中也可存放適當數量氣瓶的建築物。
3.9
主要生產間 狆狉犻狀犮犻狆犪犾狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀狊犺狅狆
制氧間、制氮間、儲氣囊間、儲罐間(區)、低溫液體儲罐間(區)、淨化間、壓縮機間、灌氧站房、匯流排間、氣化器間、閥門操作間、空分裝置、主控室、稀有氣體間、氫氣站、氮壓站等。
3.10輔助生產間 犪狌狓犻犾犻犪狉狔狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀狊犺狅狆
維修間、加工間、化驗間、變配電間、氣瓶檢驗間、水泵房、水處理設施、倉庫、車庫等。
3.11空分裝置 犪犻狉狊犲狆犪狉犪狋犻狅狀狌狀犻狋
集精餾塔、換熱器、吸附器、低溫液體泵等設備於一冷箱中,包括各類閥門、儀表等的總稱。
3.12自清除 狊犲犾犳犮犾犲犪狀犻狀犵
空氣中的二氧化碳和水分被凍結在切換式換熱器(蓄冷器)通道表面,下一周期里由返流氣體把被凍結的二氧化碳和水分反吹帶出設備的過程。它包括凍結和清除兩個階段。
3.13
空氣淨化裝置 犪犻狉狆狌狉犻犳狔犻狀犵犲狇狌犻狆犿犲狀狋
去除空氣中機械雜質、水分、二氧化碳和乙炔、機械油等碳氫化合物的各類過濾器、吸附器、洗滌塔、可逆式換熱器等裝置。
3.14
氧氣調節閥組 狏犪犾狏犲犵狉狅狌狆犳狅狉狅狓狔犵犲狀狉犲犵狌犾犪狋犻狀犵
根據工藝需要,調節氧氣壓力或流量,包括氣動或電動調節閥,及其前、後、旁通閥和儀控系統的閥門組合。
3.15氧(氮、氬等)氣充裝台 狅狓狔犵犲狀(狀犻狋狉狅犵犲狀、犪狉犵狅狀犲狋犮)犳犻犾犾犻狀犵犫犲狀犮犺
充裝氧(氮、氬等)氣體,包括充裝接頭(卡具)、卡具吊裝器、氣水分離器、充裝管道、閥門、氣瓶防倒鏈、壓力表、安全閥等整套設施。
3.16
氧氣壓縮機氮氣滅火系統 狀犻狋狉狅犵犲狀犳犻狉犲犲狓狋犻狀犵狌犻狊犺犻狀犵狊狔狊狋犲犿犳狅狉狅狓狔犵犲狀犮狅犿狆狉犲狊狊狅狉
為透平氧壓機配套的,包括可熔探針或溫度探頭、各級吸排氣溫度監測、減壓閥、壓力監測、壓力氮氣管道、快開閥等,在事故狀態下,自動向透平氧壓機內部充氮滅火的系統。
3.17集散控制系統 犮狅犾犾犲犮狋犻狀犵犪狀犱犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狀犵犮狅狀狋狉狅犾狊狔狊狋犲犿
通過微機實現的,集中管理顯示,集中、分散(就地)均能控制的系統。
3.18相關氣體 狉犲犾犪狋犻狏犲犵犪狊犲狊
與氧氣生產相關聯的氮氣、氬氣、稀有氣體和氫氣等。
3.19
氧氣使用 犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳狅狓狔犵犲狀
鋼瓶裝氧氣、管道氧氣和液氧氣化等方式為氣源的使用。
3.20
低溫液體 犮狉狔狅犵犲狀犻犮犾犻狇狌犻犱
液態氧、液態氮、液態氬、液態空氣等。
3.21空投試驗 犻犿犻狋犪狋犻狏犲狊狋犪狉狋
主機啟動前,斷開動力電源,按正常啟動程式模擬啟動,檢驗啟動條件和保護裝置的試驗。
3.22空氣預冷系統 犪犻狉狆狉犲犮狅狅犾犻狀犵狊狔狊狋犲犿
原料空氣進入空分裝置或分子篩吸附器前,預先冷卻以降低溫度和含水量,包括空氣冷卻塔、氮水冷卻塔、冷凍機組、水泵、閥門、自動調節等的系統。
3.23有氫制氬/無氫制氬 犪狉犵狅狀狆狌狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀狑犻狋犺犺狔犱狉狅犵犲狀/犪狉犵狅狀狆狌狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀狑犻狋犺狅狌狋犺狔犱狉狅犵犲狀粗氬含氧通過加氫燃燒去除的制氬方法稱有氫制氬。
氬餾份含氧通過全精餾分離去除的制氬方法,因不用加氫除氧,稱無氫制氬(亦稱全精餾提氬)。
3.24
外壓縮流程(氧氣)/內壓縮流程(氧氣) 犲狓狋犲狉狀犪犾犮狅犿狆狉犲狊狊犻狅狀狆狉狅犮犲狊狊(狅狓狔犵犲狀)/犻狀狋犲狉狀犪犾犮狅犿狆狉犲狊
狊犻狅狀狆狉狅犮犲狊狊(狅狓狔犵犲狀)
出空分裝置冷箱的低壓氧氣經氧壓機加壓到用戶所需壓力,然後送到氧氣管網和用戶的空分流程,該過程是在空分裝置冷箱外完成的,故稱外壓縮流程(氧氣)。
將主冷的液氧用液氧泵加壓到用戶所需要的壓力,然後在主換熱器中被氣化和復熱,出空分裝置冷箱後直接送往氧氣管網和用戶的流程,該過程是在空分裝置冷箱內完成的,故稱內壓縮流程
(氧氣)。
3.25浸浴式主冷/降膜式主冷 犫犪狋犺狊狅犪犽犲犱犿犪犻狀犮狅狀犱犲狀狊犲狉/犱狅狑狀犳犾狅狑犳犻犾犿犿犪犻狀犮狅狀犱犲狀狊犲狉換熱單元浸浴在液氧中工作,記憶體大量液氧,有液氧面高度的主冷稱浸浴式主冷。
液氧自主冷頂部的分配器溢流,靠重力向下流動,在氧通道形成液氧膜,內部不積存液氧,沒有液氧面高度的主冷稱降膜式主冷,亦稱溢流式主冷。
3.26線上監測/離線監測 狅狀犾犻狀犲犿狅狀犻狋狅狉/狅犳犳犾犻狀犲犿狅狀犻狋狅狉
通過裝在生產線和設備上的各類檢測儀表,對生產及設備狀況進行連續自動檢測稱線上監測。
通過生產線和設備以外的各類檢測儀表,對生產及設備狀況進行必要的人工抽查檢測稱離線監測。  
3.27
變頻啟動 犳狉犲狇狌犲狀犮狔犮狅狀狏犲狉狋犻狀犵狊狋犪狉狋狌狆
降低供電頻率,降低啟動電壓,減小裝置啟動時的功率,實現平滑啟動的大電機啟動方式。
4 基本要求
4.1 總原則
4.1.1 為貫徹安全生產方針,防止氧氣生產、儲運、使用中的事故發生,改善勞動條件,保障國家財產和人民的生命與健康,促進氧氣行業的發展,特制定本規程。
4.1.2 氧氣設備專業製造廠應持有相應的製造許可證,並應對其出廠氧氣設備、零部件的質量與安全負責,應出具安全、質量證書和產品合格證,並出具安裝、操作、維修等完整的技術檔案。
4.1.3 氧氣設施的設計單位應具有相應的設計資質。
4.1.4 施工、安裝、檢修單位應履行氧氣設備、設施的施工、檢修資格的認可手續,經上級主管部門批准,取得相應的資格證書。施工、安裝、檢修完畢,應做好安全、質量檢查和驗收交接。施工單位應按圖施工,遇有變更,應由設計、施工安裝及生產單位三方商定,由設計單位書面認可或出具變更檔案後實施。重要變更,應報上級批准。
4.1.5 新建、擴建、改建氧氣廠(站、車間)時,應嚴格執行國家有關危險化學品建設項目安全許可規定,其安全設施應與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。
4.1.6 氧氣生產單位,應選擇有相應資質的安全評價機構進行安全評價,並取得危險化學品安全生產許可證後,方可從事生產活動。
4.2 總圖布置
4.2.1 氧氣生產場所建設地點選擇應符合當地城市與工業區總體規劃,經技術經濟比較與安全評估,擇優選取經濟效益、社會效益、環境效益好且安全可靠的廠址。
a) 氧氣生產場所應選擇在環境清潔地區,並布置在有害氣體及固體塵埃散發源的全年最小頻率風向的下風側,應考慮周圍企業擴建時可能對本廠安全帶來的影響。b) 氧氣生產場所宜靠近主要用戶,並應有方便、經濟的交通運輸條件。
c) 氧氣生產和儲存場所距國家鐵路不應小於200m。
d) 氧氣生產場所距居民區的距離要考慮噪聲影響,應符合GB12348、GB3096的有關規定。
e) 氧氣生產場所應具有良好的地質條件。氧氣生產場所不宜選擇在發震斷層及地震動峰值加速度大於或等於0.4g(地震基本烈度大於或等於9度)的地震區。
4.2.2 空分裝置的吸風口與散發碳氫化合物(尤其是乙炔)等有害氣體發生源應有一定的安全距離。
吸風口空氣中有害雜質允許極限含量應通過實際檢測,符合表1的要求。表1 吸風口空氣中有害雜質允許極限含量
雜質名稱及分子式
允許極限含量
乙炔 C
0.5×10
甲烷 CH
5×10
總烴 C
8×10
二氧化碳 CO
400×10
氧化亞氮 N
0.35×10
  註:當吸風口空氣中有害雜質含量超標且無法避免時,應在空分裝置前採取針對性有效的分子篩吸附淨化措施。
4.2.3 空分裝置吸風口處空氣中的含塵量,應不大於30mg/m。
4.3 設施類別及防火間距
各車間建、構築物生產類別、耐火等級及建、構築物與其他工業、民用設施的防火間距,應符合
GB50016的有關規定。
4.3.1 生產車間建、構築物的生產類別和最低耐火等級應符合表2的規定。
表2 各車間設施生產類別及最低耐火等級
名  稱
生產類別
最低耐火等級
主要生產車間及設施
制氧、壓氧廠房
乙類
二級
主廠房
丁類
二級
液氧系統設施
乙類
二級
氧氣調節閥組的閥門室
乙類
二級
氧氣充瓶間(灌氧站房)、匯流排間
乙類
二級
氮氣壓縮機間、充瓶間、匯流排間
戊類
三級
液氮系統設施
戊類
四級
氬氣壓縮機間、充瓶間、匯流排間、液氬系統設施
戊類
四級
氬氣淨化間(加氫除氧工藝)
甲類
二級
生產、儲存氫氣的建、構築物
甲類
二級
輔助生產車間
水泵房、冷卻塔及水處理設施
戊類
四級
鍋爐房
丁類
三級
氧氣廠專用的變配電站
丙類
二級
油浸變壓器室
二級
  注1:液氧(液氮、液氬)系統設施包括:液體儲罐、液體泵、氣化器和閥門室等。
注2:制氧、制氫、壓氧、壓氫、氧瓶、氬瓶等所使用的建築物不宜吊頂。
注3:當主廠房的氧壓機部分的面積大於本層或防火分區面積的5%和氧壓機設有防護牆(罩)時,其面積大於本
層或防火分區面積的20%時,則主廠房應按乙類火災危險類別進行設防。
4.3.2 各建、構築物及設施與特定地點的防火間距應不小於表3的規定。
4.3.3 下述地點有關設施的防火間距如下:
a) 氧氣(包括液氧)儲罐間的防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐的半徑;與氫氣儲罐宜分開設定,必須相鄰時,其防火間距應不小於相鄰兩罐較大罐的直徑。
氧氣與氮氣、氬氣儲罐的間距及氮氣、氬氣儲罐之間的間距應滿足施工和維修要求,且不宜小
於2m。
液氧儲罐與液氮、液氬儲罐的間距及液氮、液氬儲罐之間的間距應滿足施工和維修要求,且不宜小於2m。
b) 氫氣儲罐間的防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐半徑;固定容積氫氣儲罐間的防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐直徑的2/3;固定容積氫氣儲罐與濕式、乾式氫氣儲罐間的防火間距,應不小於相鄰兩罐中較大罐半徑。
c) 氧氣調節閥組宜設定獨立閥門室或防護牆(氧氣廠、站的氧氣調節閥組應設在主廠房外),其防火間距可根據工藝要求確定,但與氧氣儲罐的防火間距不應小於3.5m。
d) 氧氣緩衝器、氧氣儲氣囊與制氧廠房的防火間距,應根據工藝配管和操作條件確定。
4.4 一般防護設施
4.4.1 廠區四周應設圍牆或圍欄。
4.4.2 各種氣體及低溫液體儲罐周圍應設安全標誌,必要時設單獨防撞圍欄或圍牆。儲罐本體應有色標。
表3 氧氣廠內建、構築物及設施與特定地點的最小防火間距 單位為米
特定地點名稱
廠內甲類生產車間
氧氣設施的建、構築物耐火等級
氧氣(或液氧)儲罐總容積/m3
氫氣儲罐
總容積/m3
一、二
≤1000
1001~50000
>50000
≤1000
企業外一般機車鐵路(中心線)
30
25
25
25
企業外電氣機車鐵路(中心線)
20
20
20
20
企業內一般機車鐵路(中心線)
20
20
20
20
企業內電氣機車鐵路(中心線)
20
15
15
15
企業外道路(路邊)
15
15
15
15
企業內主要道路(路邊)
10
10
10
10
企業內次要道路(路邊)
架空電力線
≥1.5倍電桿高
1.5倍電桿高
≥1.5倍電桿高
≥1.5倍電桿高
室外變配電站
25
25
20
25
30
20
明火或散發火花地點
30
25
20
30
35
20
民用建築
25
25
18
20
25
18
重要的公用建築
50
50
50
50
其他構築物
耐火等級
一、二級
12
10
12
14
10
12
14
12
三級
14
12
14
16
12
14
16
15
四級
16
14
16
18
14
16
18
20
液化石油氣儲罐
總容積/m3
單罐容積/m3
30<犞≤50
犞≤20
40
18
22
27
27
32
50<犞≤200
犞≤50
45
20
25
30
30
35
200<犞≤500
犞≤100
50
22
27
35
35
40
500<犞≤1000
犞≤200
55
25
30
40
40
45
1000<犞≤2500
犞≤400
65
30
40
50
50
55
2500<犞≤5000
犞≤1000
75
40
50
60
60
65
犞>5000
犞>1000
100
50
60
75
75
80
  注1:防火間距應按相鄰建築物或構築物等的外牆、外壁、外緣的最近距離計算。
注2:兩座廠房相鄰較高一面的外牆為防火牆時,其防火間距不限,但甲類廠房之間不應小於4.0m。兩座丙、丁、戊類廠房相鄰兩面的外牆均為不燃燒體,當無外露的燃燒體屋檐,每面外牆上的門窗洞口面積之和各小於等於該外牆面積的5%,且門窗洞口不正對開設時,其防火間距可按本表的規定減少25%。
注3:企業外鐵路指非國家鐵路。氧氣廠(站、車間)專用的廠內鐵路裝卸線不受本表限制。
注4:固定容積儲罐的總容積,按其幾何容積(m)和設計貯存壓力(絕對壓力,10Pa)的乘積來計算。注5:液氧儲罐以1m液氧折合800m標準狀態氣氧計算,按本表氧氣儲罐相應儲量的規定執行。
注6:氧氣儲罐、惰性氣體儲罐、室外布置的工藝設備與其制氧廠房的間距,按工藝布置要求確定。
表3(續) 單位為米
特定地點名稱
廠內甲類生產車間
氧氣設施的建、構築物耐火等級
氧氣(或液氧)儲罐總容積/m3
氫氣儲罐
總容積/m3
一、二
≤1000
1001~50000
>50000
≤1000

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