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标准编号 | GB 50516-2010 (GB50516-2010) | 中文名称 | 加氢站技术规范(附条文说明) | 英文名称 | Technical code for hydrogen fuelling station | 行业 | 国家标准 | 中标分类 | P33 | 字数估计 | 111,156 | 发布日期 | 2010-05-31 | 实施日期 | 2010-12-01 | 引用标准 | GB 50016; GB 50028; GB 50029; GB 50041; GB 50052; GB 50057; GB 50058; GB 50140; GB 50156; GB 50168; GB 50169; GB 50171; GB 50177; GB 50235; GB 50236; GB 50242; GB 50257; GB 50275; GB 50303; GB 3634; GB 4962; GB 5310; GB/T 7445; GB/T 8163; GB/T 14976; GB 16912; GB/T 19773; GB/T 1977 | 起草单位 | 中国电子工程设计院 | 归口单位 | 中国电子工程设计院 | 标准依据 | 住房和城乡建设部公告第642号 | 范围 | 本规范适用于下列新建、改建、扩建的加氢站的设计、施工、建造:1.加氢站;2.加氢加油合建站, 3.加氢加气合建站; |
GB 50516-2010
Technical code for hydrogen fuelling station
发布
时间:2010年 05月 31日
实施时间:2010年 12月 01日
发布
单位:中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
前言
本规范是根据原建设部《关于印发< 2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批) >
的通知》(建标函[2005]124号)的要求,由中国电子工程设计院会同有关单位共同制定。
本规范在编制过程中,编制组结合我国加氢站设计、建造的实际情况,进行了广泛的调
查研究,收集整理了国内外在加氢站、氢气安全方面的标准规范和有关资料,认真总结我国
在氢气安全、氢气加氢方面的经验,广泛征求有关单位的意见,最后经审查定稿。
本规范共分13章和2个附录。主要内容包括:总则,术语,基本规定,站址选择,总平
面布置,加氢工艺及设施,消防与安全设施,建筑设施,给水排水,电气装置,采暖通风,
施工、安装和验收,氢气系统运行管理等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,工业和信息化部负责日常
管理,中国电子工程设计院负责具体技术内容的解释。在执行过程中,请各单位结合工程实
践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄至中国电子工程设计院
《加氢站技术规范》管理组(地址:北京市海淀区万寿路27号,邮政编码:100840,传真:
010-8217842,E-ail:ceedi@ceedi.com.cn),以供今后修改时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中国电子工程设计院
参编单位:中国市政工程华北设计研究院
清华大学
同济大学
浙江大学
世源科技工程有限公司
北京航天试验技术研究所
北京清能华通科技发展有限公司
北京飞驰绿能电源技术有限公司
同方股份有限公司
四川亚联高科技股份有限公司
主要起草人:陈霖新 邓 渊 毛宗强 马建新 郑津浑
袁柏燕 刘玉涛 孙美君 廖国期 孟庆云
张立芳 赵旭东 潘相敏 王业勤 何 文
主要审查人:杨滂源 张洪雁 沈 纹 倪照鹏 马大方
周振芳 许俊明 蒋利军 贾铁鹰 韩武林
王 赓 郑 华
1 总则
1.0.1为了在加氢站工程的设计、施工、运行中贯彻执行国家有关方针政策,统一技术要求,
做到安全可靠、技术先进、节能减排、经济合理,制定本规范。
1.0.2本规范适用于下列新建、改建、扩建的加氢站工程的设计、施工、建造:
1 加氢站;
2 加氢加油合建站;
3 加氢加气合建站。
1.0.3加氢站的设计、施工、建造除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1加氢站 hydrogen fuelling station
为氢能汽车或氢气内燃机汽车或氢气天然气混合燃料汽车等的储氢瓶充装氢燃料的专
门场所。
2.O.2 自备制氢系统 the system of hydrogen produced on site
在加氢站内设置的制氢系统,通常是制氢、纯化、压缩及其配套设施的总称。
2.0.3加氢加油合建站 automobile gasoline and hydrogen fuelling station
既为汽车油箱充装汽油、柴油,又为燃料电池电动汽车或氢气内燃机汽车储氢瓶或氢气
天然气混合燃料汽车储气瓶充装车用压缩氢气或氢气天然气混合燃料的专门场所。
2.0.4加氢加气合建站 automobile hydrogen and CNG fuelling station
既为氢燃料汽车或氢气天然气混合燃料汽车的储氢瓶或储气瓶充装氢气或氢气天然气
混合燃料,又为压缩天然气汽车的储气瓶充装压缩天然气的专门场所。
2.0.5站房 station house
用于加氢站的管理和经营的建筑物。
2.0.6加氢岛 hydrogen fuelling island
用于安装加氢机或氢气天然气混合燃料加气机的平台。
2.0.7加气岛 gas fuelling island
用于安装压缩天然气或氢气天然气混合燃料的加气机的平台。
2.0.8加氢机 hydrogen dispenser
给汽车的储氢瓶(罐)充装氢气,并带有控制、计量、计价装置的专用设备。
2.0.9加气机 gas dispenser
给汽车储气瓶充装压缩天然气或氢气天然气混合燃料,并带有计量、计价装置的专用设
备。
2.0.10固定式氢气储罐 vessels for gaseous hydrogen storage
固定安装的高压、中压氢气储气压力容器,配带有必要的安全装置,压力和温度检测、
显示仪器等。
2.0.11氢气储气瓶组 Cylinder assemblies storage for gaseous hydrogen
将若干个高压氢气储气压力容器或储气瓶组装为整体储气系统的氢气储气设施,配带相
应的连接管道、阀门、安全装置等。
2.0.12移动式氢气加氢设施 mobile hydrogen fuelling facility
可移动的、直接对氢能汽车或氢内燃机汽车或氢气天然气混合燃料汽车等的储氢瓶充装
氢燃料的专门设施。
2.0.13氢气压缩机间 hydrogen compressor room
设有加氢站充装氢气增压用氢气压缩机的房间。
2.0.14撬装式氢气压缩机组 portable hydrogen compressor unit
设置在一个或多个可移动或搬运的底座(盘)上的氢气压缩机及其辅助设备、电气装置、
连接管线等。
2.0.15放空排气装置 vent unit
用于汇集加氢站的设备、管路系统放空氢气或氢气天然气混合燃料的排气专用装置。
2.0.16冷凝水排放装置 condensate drain unit
用于汇集加氢站的设备、管路系统排放的冷凝水的专用装置。
2.0.17拉断阀 break away coupling
在一定的外力作用下可被分离为两节,分离后具有自密封功能的阀门。
2.0.18氢气长管拖车 tube trailers for gaseous hydrogen
由若干个高压氢气压力容器或气瓶组装后设置在汽车拖车上,用于运输高压氢气的装
置,配带相应的连接管道、阀门、安全装置等。
3 基本规定
3.0.1加氢站可采用氢气长管拖车运输、管道输送或自备制氢系统等方式供氢。加氢站可与
天然气加气站或加油站联合建站。
3.0.2加氢站的等级划分,应符合表3.0.2的规定。
表3.0.2 加氢站的等级划分
等级
储氢罐容量(kg)
总容量 G 单罐容量
一级 4000<G≤8000 ≤2000
二级 1000<G≤4000 ≤1000
三级 G≤1000 ≤500
3.0.3加氢站内储氢罐容量应根据氢气来源、氢能汽车数量、每辆汽车的氢气充装容量和充
装时间以及储氢罐压力等级等因素确定。在城市建成区内的储氢罐总容量不得超过1000kg。
3.0.4加氢加气合建站的等级划分,应符合表3.0.4的规定。加氢加气合建站中的天然气加气
站与天然气储配站合建时,应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规
定。
表3.0.4 加氢加气合建站的等级划分
等级
储氢罐容量(kg) 管道供气的加气站
储气设施总容积
加气子站储气
设施总容积总容量 G 单罐容量
(m3) (m3)
一级
1000<G≤
4000
≤1000
≤12 ≤18
二级 G≤1000 ≤500
注:管道供气的加气站储气设施总容积是各个储气设施的结构容积或水容积之和。
3.0.5加氢加油合建站的等级划分,应符合表3.0.5的规定。
3.0.6加氢站的火灾危险类别应为甲类。加氢站内有爆炸危险房间或区域的爆炸危险等级应
为1区或2区。
3.0.7加氢站的爆炸危险区域等级范围划分应符合本规范附录 A的要求。
3.0.8加氢站内设有制取氢气的自备制氢系统时,应符合现行国家标准《氢气站设计规范》
GB 50177的有关规定。
3.0.9加氢加油合建站、加氢加气合建站中的加油、加气设施的设计、施工,应符合现行国
家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定。
3.0.10加氢站采用移动式加氢设施时,应符合现行国家标准《水电解制氢系统的技术要求》
GB/T 19774和《变压吸附提纯氢系统技术要求》GB/T 19773的有关规定。
4 站址选择
4.0.1加氢站的站址选择,应符合城镇规划、环境保护和节约能源、消防安全的要求,并应
设置在交通方便的位置。
4.0.2在城市建成区内不应建立一级加氢站、一级加氢加气合建站和一级加氢加油合建站。
4.0.3城市建成区内的加氢站等,宜靠近城市道路,但不应设在城市干道的交叉路口附近。
4.0.4加氨站的氢气工艺设施与站外建筑物、构筑物的防火距离,不应小于表4.0.4的规定。
表4.0.4 加氨站的氢气工艺设施与站外建筑物、构筑物的防火距离(m)
项目名称
储氢罐 氢压缩机、
加氢机
放空管口
一级 二级 三级
重要公共建筑 50 50 50 50 50
明火或散发火花地点 40 35 30 20 30
民用建筑物保护
类别
一类保护物 35 30 25 20 25
二类保护物 30 25 20 14 25
三类保护物 30 25 20 12 25
生产厂房、库房耐
火等级
一、二级 25 20 15 12
25 三级 30 25 20 14
四级 35 30 25 16
甲类物品仓库,甲、乙、丙类液
体储罐,可燃材料堆场
35 30 25 18 25
室外变配电站 35 30 25 18 30
铁路 25 25 25 22 40
城市道路
快速路、主干
15 15 15 6 15
次干路、支路 10 10 10 5 10
架空通信线
国家一、二级
不应跨越,且不得小于杆高的1倍
一般
架空电力线路
>380V
不应跨越,且不得小于杆高的1.5倍
≤380V
注:1 加氢站的撬装工艺设施与站外建筑物、构筑物的防火距离,应按本表相应设施的防
火间距确定。
2 加氢站的工艺设施与郊区公路的防火距离应按城市道路确定;高速公路、Ⅰ级和Ⅱ
级公路应按城市快速路、主干路确定:Ⅲ级和Ⅳ级公路应按城市次干路、支路确定。
3 长管拖车固定车位与站外建筑物、构筑物的防火距离,应按本表储氢罐的防火距离
确定。
4 铁路以中心线计,城市道路以相邻路侧计。
4.0.5民用建筑物保护类别划分应符合本规范附录 B的要求。
4.0.6加氢加气合建站的压缩天然气工艺设施与站外建筑物、构筑物的防火距离,应符合现
行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定。
当加氢加气合建站与天然气储配站合建时,应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》
GB 50028的有关规定。
4.0.7加氢加油合建站的加油工艺设施与站外建筑物、构筑物的防火距离,应符合现行国家
标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定。
5 总平面布置
5.0.1氢气加氢站、加氢加气合建站、加氢加油合建站站内设施之间的防火距离,不应小于
表5.0.1的规定。
5.0.2加氢站的围墙设置应符合下列规定:
1 加氢站的工艺设施与站外建筑物、构筑物之间的距离小于或等于本规范表4.0.4的防
火间距的1.5倍,且小于或等于25m时,相邻一侧应设置高度不低于2.2m的不燃烧实体围
墙;
2 加氢站的工艺设施与站外建筑物、构筑物之间的距离大于本规范表4.0.4中的防火间
距的1.5倍,且大于25m时,相邻一侧可设置非实体围墙;
3 面向进、出口道路的一侧宜开放或部分设置非实体围墙。
5.0.3加氢站的车辆入口和出口应分开设置。
5.0.4加氢站站区内的道路设置应符合下列规定:
1 单车道宽度不应小于3.5m,双车道宽度不应小于6m;
2 站内的道路转弯半径应按行驶车型确定,且不宜小于9m,道路坡度不应大于6%。
汽车停车位处可不设坡度。
5.0.5加氢岛应高出停车场的地坪,且宜为0.15m~0.20m,其宽度不应小于1.20m。
5.0.6在加氢加油合建站内,宜将柴油罐布置在储氢罐或压缩天然气储气瓶组与汽油罐之间。
5.0.7加氢站内的氢气长管拖车的布置应符合下列规定:
1 应设有固定的停放车位,其数量应根据加氢站规模、自备制氢装置生产氢气能力和
氢气长管拖车规格以及周转时间等因素确定;
2 氢气长管拖车停车位与站内建筑物、构筑物的防火距离应按本规范表5.0.1中氢气储
罐的防火距离确定;
3 氢气长管拖车的储气瓶卸气端应设钢筋混凝土实体墙,其高度不得低于长管拖车的
高度,长度不应小于长管拖车车宽的2倍;
4 氢气长管拖车的储气瓶卸气端的钢筋混凝土实体墙可作为站区围墙的一部分。
5.0.8加氢加气合建站、加氢加油合建站的加油岛、加气岛等的布置应符合现行国家标准《汽
车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定。加氢加气合建站中的加氢岛与加气
岛可合为同一场所。
6 加氢工艺及设施
6.1 氢气质量、计量
6.1.1加氢站进站氢气的质量应符合现行国家标准《工业氢气》GB 3634或《纯氢、高纯氢
和超纯氢》GB/T 7445中规定的氢气和高纯氢气质量标准。
6.1.2氢气出站的质量应按用户要求确定,并应符合下列要求:
1 用于燃料电池电动汽车等的氢气,应符合燃料电池氢源标准的规定;
2 用于氢气内燃汽车或氢气天然气混合燃料汽车的氢气质量,应符合现行国家标准《工
业氢气》GB 3634的有关规定。
6.1.3加氢站的进站氢气的计量应符合下列规定:
1 当采用长管拖车运输氢气时,可按氢气储气瓶结构容积和起始、终了的压力及温度
修正进行计算;
2 当采用氢气管道输送氢气时,宜采用质量流量计计量;
3 当采用氢气体积流量计时,其基准工况应为压力101.325kPa、温度20℃。
6.1.4氢气天然气混合燃料汽车的混合燃料比例,应根据混合燃料汽车发动机的要求确定。
混合燃料中的进站天然气质量、计量等要求,应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与
施工规范》GB 50516的有关规定。
6.1.5用于燃料电池电动汽车的氢气,进站氢气质量不能达到燃料电池用氢气质量标准时,
应根据进站氢气纯度或杂质含量选择相应的氢气纯化装置,氢气纯化装置宜设在氢气压缩机
前。
6.1.6加氢工艺系统中的纯化、压缩、计量、混合、输送、储存等工序,均应设有压力检测
点,并应根据安全运行的要求设置超压或低压报警装置。
6.2 氢气压缩工艺及设备
6.2.1加氢站的氢气压缩工艺系统应根据进站氢气输送方式确定,并应符合下列规定:
1 长管气瓶拖车供应氢气时,加氢站内应设增压用氢气压缩机,并按氢气储存或加注
参数选用氢气压缩机和一定容量的储氢罐;
2 氢气管道输送供氢时,应按进站氢气压力、氢气储存或加注参数选用氢气压缩机和
一定容量的储氢罐;
3 用于氢燃料汽车或氢气天然气混合燃料汽车时,应根据所需氢气参数和储存或加注
参数选用氢气压缩机和一定容量的储氢罐。
6.2.2自产氢气采用压缩机进行高压储存时,氢气进入氢气压缩机前应没缓冲罐。
6.2.3氢气压缩机的选型和台数应根据氢气供应方式、压力、氢气加注要求,以及储氢罐工
作参数等因素确定。加氢站应设置备用氢气压缩机。
6.2.4氢气压缩系统采用高增压方式直接向车载储氢罐充装氢气时,应对输送至储氢罐的氢
气进行冷却。
6.2.5氢气压缩机的安全保护装置的设置,应符合下列规定:
1 压缩机进、出口与第一个切断阀之间,应设安全阀;
2 压缩机进、出口应设高压、低压报警和超限停机装置;
3 润滑油系统应设油压过高、过低或油温过高的报警装置;膜式压缩机应设油压过高、
过低报警装置;
4 压缩机的冷却水系统应设温度和压力或流量的报警和停机装置;
5 压缩机进、出口管路应设置置换吹扫口;
6 采用膜式压缩机时,应设膜片破裂报警和停机装置。
6.2.6氢气压缩机卸载排气和各级安全阀的排气宜回流至压缩机前管路或压缩机前氢气缓冲
罐。
6.2.7氢气压缩机各级冷却器、气水分离器和氢气管道等排出的冷凝水,均应经各自的专用
疏水装置汇集到冷凝水排放装置,然后排至室外。
6.2.8氢气压缩机的运行管理应采用计算机集中控制。
6.2.9氢气压缩机的布置,应符合下列要求:
1 设在压缩机间的氢气压缩机,宜单排布置,其主要通道宽度不应小于1.50m,与墙之
间的距离不应小于1.OOm;
2 当采用撬装式氢气压缩机时,在非敞开的箱柜内应设置自然排气、氢气浓度报警、
事故排风及其联锁装置等安全设施;
3 氢气压缩机的控制盘、仪表控制盘等,宜设在相邻的控制室内。
6.3 氢气储存系统及设备
6.3.1加氢站内的氢气储存系统的工作压力应根据车载储氢罐的充氢压力确定。当充氢压力
为35MPa~70MPa时,加氢站氢气储存系统的工作压力宜为35MPa~100MPa。
6.3.2加氢站内的氢气储气设施宜选用专用固定式储氢罐或氢气储气瓶组。储氢罐或氢气储
气瓶组应符合国家现行标准《钢制压力容器--分析设计标准》JB 4372的有关规定。
6.3.3加氢站内的储氢罐或氢气储气瓶组,压力宜按2级~3级分级设置,各级容量应按各级
储气压力、充氢压力和充装氢气量等因素确定。
6.3.4加氢站内宜选用同一规格型号的固定式储氢罐或长管氢气储气瓶组。当选用小容积氢
气储气瓶时,每组氢气储气瓶组的总容积(水容积)不宜大于4m3,且瓶数不宜多于60个。
6.3.5固定式储氢罐安全设施的设置,应符合下列规定:
1 应设置安全泄压装置;
2 罐顶部应设置氢气放空管。放空管应设置2只切断阀和取样口;
3 应设置压力测量仪表、压力传感器;
4 缠绕式储氢罐应设置氢气泄漏报警装置;
5 应设置氮气吹扫置换接口。
6.3.6氢气储气瓶组应固定在独立支架上,宜卧式存放。同组氢气储气瓶之间净距不宜小于
0.03m,氢气储气瓶组之间的距离不宜小于1.50m。
6.3.7氢气储气瓶组应按本规范第6.3.5条的规定设置安全设施。
6.3.8储氢罐、氢气储气瓶组与站内汽车通道相邻时,相邻的一侧应设置安全防护栏或采取
其他防撞措施。
6.3.9加氢站氢气储气能力应满足供氢方式、供氢压力、储氢压力、压力等级与氢气充装量、
充氢压力以及均衡连续供气的要求。
6.4 氢气加氢机
6.4.1氢气加氢机不得设在室内。
6.4.2氢气加氢机的数量应根据所需加氢的氢能汽车数量和每辆汽车所需加注氢气量确定。
6.4.3氢气加氢机应具有充装、计量和控制功能,并应符合下列规定:
1 加氢机额定工作压力应为35MPa或70MPa;
2 加氢机充装氢气流量不应大于5kg/min;
3 加氢机应设置安全泄压装置;
4 加氢机计量宜采用质量流量计计量,最小分度值应为10g;
5 加氢机应设置与加氢系统配套的自动控制装置;
6 加氢机进气管道上应设置自动切断阀。
6.4.4氢气加氢机附近应设防撞柱(栏)。
6.4.5氢气加氢机的加气软管应设置拉断阀。
6.4.6加气软管上的拉断阀、加气软管及软管接头等,应符合下列规定:
1 拉断阀在外力作用下分离后,两端应自行密闭;
2 加气软管及软管接头应选用具有抗腐蚀性能的材料。
6.5 氢气管道及附件
6.5.1氢气管道材质应具有与氢相容的特性,宜采用无缝钢管或高压无缝钢管,并应符合国
家现行标准《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310、《流体
输送用不锈钢无缝钢管》......
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