GB T 19774-2005 水电解制氢系统技术要求.pdf

1、ICS 27. 180 F 19 道自中华人民共和国国家标准G/T 19774-2005 水电解制氢系统技术要求2005-05-25发布Specification of water electrolyte system for producing hydrogen 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员(2005-11-01实施GB/T 19774一2005目次前言.田1 班围2 规范性引用文件.3 术语和定义.2 4 分类与命名35 技术要求.:) 5. 1 水电解制氢系统. 5. 2 单体设备55. 3 管路及附件85.4 电气设备及配线.8 5.5 自动控制和监测.

2、5. 6 安装、组装6 试验检测四7 标志.128 产品随机文件139 包装14附录A(规范性附录)电流测试值计算气体产量附录B(规范性附录)容积法测试气体产量附录C(规范性附录)分析仪器测试气体纯度表1设备品质等级与单位氢气直流电能消耗4表2原料水水质.4 表3电解液的质量要求表4循环冷却水的水质要求. I GB/T 19774-2005 前言本标准附录A、附录B、附录C为规范性附录。本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)提出并归口。本标准由中国标准化研究院、中国电子工程设计院、清华大学核能与新能源技术研究院负责起草。中船重工集团七一八研究所、天津大陆制氢设备有限公司

3、、苏州竞立制氢设备有限公司、哈尔滨环保制氢有限公司参加起草。本标准主要起草人:陈霖新、贾铁鹰、毛宗强、章光护、谢晓峰、许俊明、周振芳、张祥春、赵喜祥。本标准为首次发布。m皿GB/T 19774-2005 水电解制氢系统技术要求1 范围本标准规定了以水电解法制取氢气、氧气的制氢系统的术语和定义、分类与命名、技术要求、试验与2 规范性引用文件的修改单(不包括勘误GB/ T 19 1 GB/ T 629 GB/ T 1972 GB/ T 2306 GB/ T 2829 GB/ T 3634 GB/ T 3863 GB/ T 3985 GB/ T 4237 GB/ T 4830 GB 4962 氢气使

4、GB 5099 钢质无缝、GB 6654 压力容器用钢板GB/ T 7445 纯氢、高纯氢和超纯氢GB/ T 8163 输送流体用无缝钢管(neqISO 559) GB/ T 8175 设备及管道保温设计导则GB/ T 8984. 1 气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定第l部分:气体中一氧化碳、二氧化碳和甲烧的测定气相色谱法GB/ T 8984.2 气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定第2部分:气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物总含量的测定气相色谱法GB/ T 11 352 一般工程用铸造碳钢件(neqISO 3755) GB/ T 12241安全阀一般要求(eqvISO 41

5、26) G/T 19774一2005GB 12337 钢制球形储罐GB 12358 作业环境气体检测报警仪通用技术要求GB/T 13306 标牌GB 13347 石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB 14194 永久气体气瓶充装规定GB/T 14599 高纯氧GB/T 14975 结构用不锈钢无缝钢管GB 16808 可燃气体报警控制器技术要求及试验方法(neqISO/TC 21/SC 3) GB 50030 氧气站设计规范GB 50057 建筑物防雷设计规范GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50177 氢气站设计规范G

6、B 50235 工业金属管道施工及验收规范GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50275 压缩机、风机、泵安装工程施工与验收规范GB 50316 工业金属管道设计规范B 2111 金属覆盖层的结合强度，试验方法B 2112 金属覆盖层孔隙率试验方法湿润纹纸贴置法B 2115 金属覆盖层检验方法计时流被法B 2536 压力容器油播、包装、运输B 3836 爆炸性气体环境用电气设备HG 202 脱脂工程施工及验收规范TC 211 隔膜石棉布气瓶安全监察规程压力容器安全技术监察规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 标准状况normal condition

7、cal 气体在温度为OOC、压力为101.3 kPa条件下的气体状况。3.2 隔膜diaphragm 将水电解槽电解小室分隔为阴极区、阳极区，并使产生的氢气、氧气分隔，防止氢气、氧气互相穿透，但离子可迁移。3.3 爆炸下限lower explosive limit 易燃易爆气体、蒸汽或粉尘在空气/氧气中形成爆炸气体棍合物的最低浓度。3.4 爆炸上限upper explosive limit 易燃易爆气体、蒸汽或粉尘在空气/氧气中形成爆炸气体渴合物的最高浓度。2 GB/T 19774-2005 3.5 阻火器fire arrester 阻火器的作用是防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备、管道内

8、或阻止火焰在设备、管道间蔓延。阻火器是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时，由于热量损失而熄灭的原理设计、制造。3.6 电解小室electrolytic cell 压滤式水电解槽由若干个电解池组成，单个电解池又被称电解小室。电解小室由正极、负极和隔膜组成。3. 7 3.8 固定式的水电解制氢系统stationary water electrolyte system for producing hydrogen 指水电解制氢系统的各类设备、管道全部固定在设备基础、管道支架上的制氢系统。移动式水电解制氢系统mobile water electrolyte system for producing hyd

9、rogen 指水电解制氢系统的各类设备、管道全部布置在一个或多个可移动或搬运的底盘(座)上F此类设备可以在厂房内或厂房外安装使用，若室外安装使用时应设防日晒、雨淋的防护设施。4 分类与命名4. 1 分类水电解制氢系统产品，按纯度分为普通型、纯气型，它们的纯度范围规定为:普通型水电解制氢系统:产品氢气纯度二三99.7%; 产品氧气纯度二三99.2%。纯气型水电解制氢系统:产品氢气纯度二三99.99%; 产品氧气纯度二三99.99%。对于纯气型水电解制氢系统制取的纯氢或纯氧中的杂质含量:02或H2，CO、CO2、H20等允许浓度可根据用户要求商定。4.2 产晶命名水电解制氢系统的产品命名应由大写的

10、汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。编制方法应符合下列规定:SDJ口xxx一口xxx/xx型丁设计为阳常压型可省标准状况的氢气产量，单位为旷/h气体纯度，普通型可省略设计电流密度，单位为A/m2各厂家可自定的代号为水电解制氢系统的代号，取水、电、解的汉语拼音字母字头注:本标准中的体积为标准状况下的体积。5 技术要求5. 1 水电解制氢系统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GB/T 19774-2005 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

11、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一一氧气，可根据需要回收利用或直接排入大气。当回收利用时，应根据用户要求分别设有氧气储罐、氧气压缩机、氧气灌装设施和相应的安全技术措施。水电解氧气回收利用系统、设备、管道及其附件应遵照下列标准、规范进行设计、制造、安装验收:GB 50177、GB 50030、GB14194、GB50316、GB50235、GB50236、HGJ202、气瓶安全监察规程。5. 1. 2 电能消耗5. 1. 2. 1 水电解制氢系统的电能消耗主要是水电解槽的直流电能消耗。本标准以单位

12、氢气产量的直流电能消耗评定设备品质。级一良级忱惜生T一优一级级坐飞-一一一一围规定为:低压水电中压水电定的数据时，直按5. 1. 3. 4 水电解水电解制氢系5. 1. 3. 5 77的规定。o kV、380V。名称指标电阻率铁离子含量氯离子含量悬浮物二?!1.0XI05 1. 0 mg/ L 2. 0 mg/ L 1. 0 注:水电解槽采用固体聚合物电解质水电解制氢时，原料水水质另定。5. 1. 3. 6 水电解制氢系统采用苛性碱性水溶液时，所使用的氢氧化饵或氢氧化纳应符合GB/T2306、GB/ T 629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

13、表3的规定。4 a 5. 1.3.7 5. 1.3.8 5. 1. 3. 9 名称浓度CO!-含量Fe2+ ，Fe3+含量Cl-含量此浓度为采用KOH水溶液时。名称规定或相关产口求，合理配置不同5.2. 1. 2 单体设5. 2. 1.3 单体设备可单体设备内或连5. 2. 1. 3. 1 在所有的工GB/T 19774-2005 表3电解液的质量要求单位指标% 27-32 mg/ L 100 mg/ L 3 mg/ L 800 指标6.5-8. 0 200 200 合GB/T4830的的内表面、零部件或密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

14、或氧腐蚀。5.2. 1. 4 对移动式水电解制氢系统的防护罩或外壳的设置，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，一般可采用镀铮铜板等。对面积较大的防护罩，按强度或刚性要求，采取加强措施或双层结构。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GB/T 19774一2005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

15、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 防护罩或外壳内应在方便检查、维修的位置设检查口、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 水电解槽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氧的技术性能。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

16、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 蝶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

17、均的缺陷，铸钢件应符合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 水电解槽的电镀零部件的质量、检查应符合下列要求。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。镀层表面质量应进行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B2111、B2112和B2115 的规定。5.2.2.9.3 镀件的镀层厚度、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

18、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/T 4237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，并尽力做到顺应制氢流程、连接管路短、方便操作和维修。5.2.4 氢气储罐5.2.4

19、.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。常压型氢气罐宜采用湿式贮气柜，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6 GB/T 19774-2005 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 压力型氧

20、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阀，安全阀应符合GB/T 12241的规定。常压型氢气罐，应设自动放空管。5.2.4.5 移动式水电解制氢系统的氢气罐，若设置在防护罩或外壳内，其氢气容量不得超过20时。当氧气回收并设有氧气罐时，氢气罐与氧气罐应分别设在不同的底座和防护罩内。氧气罐应按HGJ202的规定进行脱脂处理。5.2.5 氢气压缩机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

21、，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，设置可靠的防爆、防渗漏措施。氢气压缩机应配置防爆型电动机，其防爆等级为dIICT1.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安全阀。安全阀应装防护罩，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警装置、停机连锁。5.2.5.5 氢气压缩机前应设置有氢气缓冲罐。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

22、氮气或按GB50058规定采用dIICT1等级的防爆电器。移动式水电解制氢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 氢气纯化器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GB 150、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氧气纯化后的氧、水分的痕量杂质浓度的检测可采用GB/T5831、GB/T6285

23、、GB/T 5832. 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/阀用于水电解槽出口氧气侧、氧气侧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/阀应符合气功调节阀、自力式调节阔的相关标准或企业标准。5.2.8 氢气关闭阀/切断阀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 关闭阀/切断阀的工作压力、温度参数，应按其在系统中的所在位置确定，此类阅门的选择应充

24、分考虑氢气的特性，而纯氢系统的阀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GB50177、GB 50235的规定。7 GB/T 19774-2005 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

25、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GB50177、GB50316、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5.3.2.2 应方便运行操作、安装5.3. 4 管道支架管道支架的设5.4 电气设备5. 4.1 直流电、5. 4. 1. 1 每台能，井具备自动1勘5. 4. 1. 3 氢气生中的电气设备及配与GB 50177、GB50057的规定。危险等级应为1区，相关5.4.2.2 防护罩的强制通风机及其育胞均应为防爆也6GB5阳8、B3836的规定。5.4. 2

26、. 3 防护罩内应设有氧气浓度超限报警装置。当氢气浓度超过0.5%时，应启动强制通风机排气;当氢气浓度超过l.0%时，应停产检查。5.4. 3 电气接地5.4.3.1 水电解槽应按结构特点进行接地电阻检查。对两端分别接入直流电源正负极的水电解槽，其对地电阻不小于1.0 MD。5. 4.3. 2 氢气设备、管道的法兰、间门连接处应采用金属(铜质)连接线跨接。5.4. 3.3 防爆电器、配线接地电阻检查。5.4. 3.4 氢气压缩机应采取导除静电的接地措施，接地电阻不大于30D。5. 5 自动控制和监测5. 5. 1 通用要求GB/ T 19774-2005 水电解制氢系统的自动控制、监测装置的硬

27、件、软件应能承受可能事故的发生，并能承担当故障发生时，即时报警、停机，并进行必要的妥善处理。5.5. 2 自控及监测装置5.5. 2. 1 压力传感器设置压力传感器的有:水电解槽出口氢侧/氧侧压力和压力差，氢气压缩机人口压力，氢气罐压力，5.2.5.6中正压空气的压力等。5.5.2.2 温度传感器设置温度传感器的有:水电解槽出口气5.5.2.3 液位传感器设置液位传感器的有:分离5. 5.2. 4. 1 水电解槽出用氧气时，氧中氢浓度.A5. 5. 2.4.3 气体飞5. 5. 3 自动停车当回4水电设计图纸和技术要求进行气密检查。气中含氧量、露点;回收利厂进行槽体组装后，运至使用现场整 、:

28、wt:1且方案，在进行充分准备后就位安装。然后按5.6. 2. 1. 2 常压型水电解槽，一般采用分散式安装，即将电解槽的极框、主副极板、隔膜和气道、液道等零部件运至使用现场，在现场按制造厂的设计图纸、技术要求进行组装。组装工作由制造厂家和用户共同进行或在制造厂的技术人员的指导下进行，并按合同各自完成自己的职责。5.6. 2. 1. 3 移动式水电解制氢系统的水电解槽，宜在制造厂进行组装，在用户现场仅需按制造厂图纸和说明书进行就位和各类管线的连接。5.6.2. 2 安装后的检查9 GB/T 19774-2005 5.6.2.2. 1 整体安装的水电解槽，安装后进行各种相关尺寸、连接管线准确性的

29、检查;电气接地电阻的检查，水电解槽正负极连接的检查等。5.6.2.2.2 分散安装的水电解槽，组装完成后，首先检查各种相关尺寸、连接管线的准确性;接通蒸汽进行蒸煮、夹紧和槽体的气密性试验;检查电气接地的正确性和接地电阻;水电解槽正负极连接的检查等。新水电解槽的组装、检查工作，制造厂家应派技术人员驻现场，并负责解决有关设备质量及其相关问题。5.6.2.2.3 移动式电解制氢系统的水电解槽在用户现场安装后，应进行相关尺寸、连接管线准确性的检查;电气接地电阻检查等。5.6.3 氢气压缩机的安装5.6.3. 1 氢气压缩机安装前应检查制造厂提供的出厂合格证，熟悉技术说明书和相关图纸资料。5.6.3.2

30、 氢气压缩机的安装和验收应符合GB50275的规定，并按压缩机的有关标准和制造厂的技术说明书中的要求进行。5.6.3.3 氢气压缩机在接入水电解制氢系统试运行前，应进行下列工作。5.6.3.3. 1 检查电气接线和接地的准确性;5.6.3.3.2 进行单机空负荷试车，并对各类零部件的运转、活动情况和各部分气密性及安全装置进行检查;5.6.3.3.3 采用含氧量小于0.5%的氮气进行吹扫置换。5.6.4 氢气罐的安装5.6.4. 1 氢气罐的安装前，应按压力容器安全技术监察规程和设计图纸要求，核对、检查出厂合格证、压力容器检验文件和各种技术资料的完整性。5.6.4.2 根据氢气罐的规格尺寸、重量

31、和现场情况，制定安装就位方案和相关安全措施。按设计图纸、技术说明文件进行罐内外和各相关尺寸检查。在认真进行各项准备工作后，方可进行安装就位。5.6.4.3 安装就位后，按设计图纸和技术说明文件核对安装位置和各相关尺寸，合格后进行各种管线、附件的安装。5.6.4.4 安装完成后，应进行各种相关尺寸、连接管线连接准确性的检查;接地电阻的检查等。5.6.5 氢气/氧气管道、阀门及附件的安装5.6.5.1 氢气/氧气管道、阅门附件的安装应符合GB50316、GB50235的要求。5.6.5.2 氢气/氧气管道的管材、阀门附件，应符合GB/T8163和GB/T14975的规定，GB/T8163和GB/T

32、 14975元规定的管材、阀门附件应符合阔门、附件制造厂家企业标准的规定。5.6.5.3 各类间门应有可靠的支承，确保阅门的正确动作，并不得引起管路的振动或影响单体设备连接处的强度等。5.6.5.4 氢气/氧气管道安装后，应进行强度试验、气密性试验和泄漏量试验，此类试验应按GB50177、GB 50030、GB50235的规定进行。氧气管道及其阀门、附件的脱脂应符合GB50030、HGJ202的规定。6 试验检测6. 1 试验6. 1. 1 试验前的准备6. 1. 1. 1 试验前，应检查所有制造厂提供的各种合格证、技术文件、包括全部例行试验记录和证书、图纸资料、压力容器产品安全质量监督检验证

33、书等，这些文件、资料齐全，并逐进行核对无误后，才能进行试验。6. 1. 1. 2 外观检查，整套水电解制氢系统组装完成后进行，主要是检查外观和各种相关尺寸;检查各类液体、气体管路和电气线路的连接的准确性等。G/T 19774-2005 6.1.2 试验方法6. 1.2. 1 气密性试验，对压力型水电解制氢系统以洁净空气或氮气进行气密性试验。气密性试验压力为设计压力，试验开始后逐渐升压，达到规定压力后，保持30min.检查所有连接处，焊缝、法兰、垫片等处，以无漏气为合格。对常压型水电解制氢系统的气密性试验压力为0.05MPa或注满水静置试验。6.1.2.2 泄漏量试验。水电解制氢系统在气密性试验

34、合格后，以洁净空气或氮气进行泄漏量试验。试验压力为系统设计压力;试验时间为24h。泄漏量试验过程应认真记录系统内气体的温度、压力。以平均每小时地漏率不超过0.5%/h为合格。平均每小时泄漏率A按式(1)计算z式中zA = 100(1一在王t飞11 2 ! A一一平均每小时世漏率，用(%/h)表示;t一一试验时间，单位为小时(h); 1、如一一试验开始、结束时的绝对压力，单位为兆帕(MPa); T1、T2试验开始、结束时的气体绝对温度，单位为开尔文(K)。6.1.2.3 氢气压缩机、泵类等运动类设备，应按相关的标准进行负荷试车。. ( 1 ) 6.1.2.4 压力型氢气罐等压力容器，应按压力容器

35、安全技术监察规程和设计图纸进行焊接质量检查和强度试验等，并由有资格的检测部门出具证书。6.1.2.5 外壳通风试验6. 1.2.5. 1 移动式水电解制氢系统的防护罩的通风量测试，应在开启排气通风机后，检查每小时的换气次数;并由防护罩内的氢气报警装置测定外壳内各部分的通风状况。6. 1. 2. 5. 2 当水电解制氢系统的电气柜未采用防爆型电器，配线时，应对电气柜外壳进行压力试验，宜在1.0 kPa气压下进行检查，不泄漏为合格。6.2 检测6.2.1 检测前的准备6. 2. 1. 1 对水电解制氢系统的氢气管路进行吹扫置换，吹除置换后系统内含氧量0.5%。6.2. 1. 2 整套系统的原料水、

36、电解液、电源和自控系统均应符合设计要求，达到开车所应具备的条件。6.2. 1. 3 检测现场的生产环境符合设计要求，各种生产辅助系统均应达到开车所应具备的条件。6.2. 1. 4 开车后，逐渐增加负荷直至氢气/氧气纯度、工作压力、工作温度、氢气产量达到设计工况，并稳定运行后，开始进行检测、记录。6.2. 1. 5 性能参数检测内容有:氢气产量、氢气/氧气纯度、直流电压和电流、单位制氢电耗等。进行上述检测的同时，并记录系统工作压力、工作温度、环境温度、原料水耗量和水质、电解液浓度等。6.2.2 性能参数检测6.2.2. 1 氢气产量的检测6. 2. 2. 1. 1 水电解制氢系统的氢气产量检测方

37、法有容积法和直流电流测试值计算法。本标准推荐采用直流电流测试值计算法。6.2.2. 1. 2 直流电流测试值计算见附录A;容积法见附录B。6.2.2.2 氢气/氧气纯度的检测6.2.2.2. 1 普通氧气纯度和氢中杂质含量采用连续分析仪器检测，见附录C。纯氢中杂质含量应符合GB/T 3634、GB/T7445的要求;采用GB/T5831、GB/T5832.1、GB/T5832. 2、GB/T6285、GB/T8984.1、GB/T 8984. 2的方法进行检测。6.2.2.2.2 普通氧气纯度和氧中杂质含量采用连续分析仪器检测，见附录C。纯氧中杂质含量应符合GB/T 3863、GB/T1459

38、9的要求;采用GB/T5832. 1、GB/T5832.2的方法进行检测。11 GB/T 19774-2005 6. 2.2. 2. 3 普通氢气/氧气的纯度检测的取样点，应在水电解制氢系统中气体冷却器之后，氢气储罐之前。6.2. 2.3 直流电压、电流的检测6.2.2.3. 1 水电解槽的总直流电流(槽电流)用直流电流表检测。电流表的精度等级不低于O.5级。6. 2.2. 3. 2 水电解槽的总直流电压(槽电压)用直流电压表检测。检测位置在水电解槽的阳极、阴极端板处。电压表的精度等级不低于O.5级。6.2.2.3. 3 每个电解小室电压用万用表或专用电压表检测。仪器精度等级不低于O.5级。水

39、电解槽的各个电解小室电压应分布均匀。6. 2.2. 4 单位制氢的电耗6. 2. 2. 4. 1 水电解制氢系统单位式中:WH，-一单位制氢I一一水电6. 2. 2. 4. 2 直流6. 2. 3 检测要求6. 2. 3. 1 在用户收的依据。6.2.3.2 制造厂6.2.3.2. 2 订货合6.2.3.3 检测用仪在有效认证时限内。7 标志7. 1 通用要求7. 1. 1 水电解制氢系统及其7. 1. 2 位置。7. 1. 3 7. 2 标志牌内窑7. 2. 1 移动式水电解制氢系统标志牌应包括下列内容。7.2. 1.1 制造厂家名称、地址。7.2. 1. 2 产品型号和商标。7.2. 1.

40、 3 制造日期、编号。7. 2. 1. 4 主要技术参数:12 a) 氢气产量(m3/h或kg/h);氧气产量(旷/h或kg/h);b) 氢气纯度(%)或杂质含量(10-6);. ( 2 ) 作为设备验3306的规定。应固定在易于观察的明显氧气纯度(%)或杂质含量。一6); c) 氢气压力(MPa); 氧气压力(MPa); d) 电气输入:电压(V)，电流(A)，频率(Hz/相); e) 环境工作温度CC);f) 工作场所，室内或室外;g) 易燃易爆警示或要求(移动式); h) 设备外形尺寸(mm)、质量(kg)等。7.2.2 水电解槽标志牌应包括下列内容7.2.2.1 制造厂家名称、地址。7

41、. 2.2. 2 7. 2. 2. 3 氧气产量(m3b) 氢气纯度(。d) e) 环境工f) 工作场所g) 设备外形1装、搬运方法。8.2 系统、设备图纸8. 2. 1 制造厂家应提供水电解制;:;控等图纸。8.2. 2 需提供的图纸应包括下列内容。a) 工艺流程图，带控制点、管径等;b) 各类电气原理图和水电解制氢系统或组件的电气接线图、布线图;c) 单体设备总图(应有接管、接线标注); d) 组件内设备及管线图;e) 需土建施工的基础条件图。8. 3 使用手册8. 3. 1 制造厂家应提供启动、停机程序的指导性要求或说明。8.3. 2 安全使用须知的提示，一般应包括下列内容。G/T 19

42、774-2005 13 GB/T 19774-2005 8.3.2.1 氢气生产的环境有关防爆、防泄漏和安全运行的提示。8.3.2.2 电解液的制备、防泄漏及其安全保护措施。8.3.2.3 氢气排入不通风或通风不良的房间内，形成富氢环境的危害的提示。8.3.3 当水电解制氢系统设有远距离监控系统时，制造厂家应提供相关的程序说明，并详细说明计算机的操作运行要求。8.4 安装维护手册8.4. 1 制造厂家应提供安装、维护的要求和指导原则。包括:水电解制氢系统的现场布置和设计必须遵循GB50177的规定，氢气的使用必须遵循GB4962的规定。8.4.2 安装维护手册主要应包括下列内容。8.4.2.1

43、 安装要求提示，包括设备基础、设备就位、电气接线、自控仪表和控制阀等的安装要求。8.4.2.2 有爆炸危险的氢气生产场所，对防爆电器及其配线安装的要求。有爆炸危险的氢气生产场所的运行维护管理要求，包括通风、易燃材料和明火管制的要求等。8.4.2.3 各种需定期更换或清洗的零部件的说明，并提出更换、清洗的要求。9 包装9. 1 水电解制氢系统的包装应符合GB/T13384的规定。并按装箱单的编号、项目名称和件数进行装箱。9.2 压力容器的包装、运输应符合JB2536的规定。9.3 产品出厂时，应进行充氮保护，充氮压力注0.05MPa。此类设备的开口处应进行封堵。14 GB/T 19774-200

44、5 附录A(规范性附录)电流测试值计算气体产量A.l 原理摘要依据电解定律一一一任何物质在电解过程中，数量上的变化服从法拉第定律。A.2 水电解制氢时的法拉第定律在标准状况下，用2X 96 500 C . ( A.2 ) 式中:Q 氢气I 通过15 GB/T 19774-2005 附录B(规范性附录)容积法测试气体产量B.1 容积法测试系统流程如固B.1所示。1一一阀1; 2阀-2; 3一一一温度计;4一一一压力表55阀-3; 6-一一安全阀。气体来自水电解糟气体放空图B.1容积法测试系统示意图B.2 测试方法B. 2.1 测试前应对贮气罐的结构容积进行实测。B. 2. 2 开阀-1，关闭阀-

45、2、阀-3，准确记录贮气罐内气体的起始压力和温度。B.2.3 开阔-2，关闭阀-1、阀-3，记录起始时间。B.2.4 经一定时间充灌气体后，关闭阅2，开阀-1，记录终止时间、贮气罐内压力和温度。B.2.5 气体产量Q(旷jh)按式(B.1)计算。16 式中:Q=主主/左王-I) tp。飞TzT1/ Q一-标准状况下气体产量，单位为立方米每小时(时jh);Po-标准状况下气体压力(0.101325)，单位为兆帕(MPa); PI一起始时贮气罐内气体绝对压力，单位为兆帕(MPa); 户2一-终止时贮气罐内气体绝对压力，单位为兆帕(MPa); To-一标准状况下气体温度，单位为开尔文(K); T1一

46、一起始时贮气罐内气体温度，单位为开尔文(K); T2一一终止时贮气罐内气体温度，单位为开尔文(K); V一-贮气罐结构容积，单位为立方米(m3); t一-测试时间，单位为小时(h)。., ( B. 1 ) GB/T 19774-2005 附录C(规范性附录)分析仪器测试气体纯度C.1 氢气纯度C. 1. 1 测试仪器分析氢气中氧含量的氧分析仪，按GBjT3634中对氧气含量采用同于工分析或气相色谱仪比对过的仪表进行分析。分析仪的量程01%02，刻度值小于0.01%。C. 1.2 测试方法将氢气送入分析仪进口接头，分析仪就直接显示出体积氧含量值。C. 1.3 氢气纯度按式(C.1)计算(仅对氧含

47、量规定): CH2 = (1- Cxo) X 100(巳1) 式中:CH2 氢气纯度，用(%)表示;Cxo -_仪表显示氧含量值。C.2 氧气纯度C. 2.1 测试仪器分析氧气中氢含量的氢分析仪，按GBjT3863中对氢气含量采用同铜氨溶液吸收法或气相色谱仪比对过的仪表进行分析。分析仪的量程在02%凡，刻度值小于0.01%。C. 2. 2 测试方法将氧气送入分析仪进口接头，分析仪就直接显示出体积氢含量值。C. 2. 3 氧气纯度按式(C.2)计算:CO2 = (1- CXH) X 100 . ( C.2 ) 式中:CO2一一氧气纯度，用(%)表示;CXH 仪表显示氢含量值。mCON-叮hhh-H筒。华人民共和国家标准水电解制氢系统技术要求GB/T 19774- 2005 国中提中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷