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标准编号 | GB/T 19774-2005 (GB/T19774-2005) | 中文名称 | 水电解制氢系统技术要求 | 英文名称 | Specification of water electrolyte system for producing hydrogen | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | F19 | 国际标准分类 | 27.180 | 字数估计 | 21,226 | 发布日期 | 2005-05-25 | 实施日期 | 2005-11-01 | 起草单位 | 中国标准化研究院 | 归口单位 | 全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC 20) | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2005年第8号(总第82号) | 提出机构 | 全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC 20) | 发布机构 | 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会 | 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、试验与检测、标志、包装。本标准适用于工业用、商业用固定式、移动式水电解制氢系统。本标准适用于压滤式水电解制氢装置, 包括碱性水电解、固体聚合物电解质水电解。 |
GB/T 19774-2005: 水电解制氢系统技术要求
GB/T 19774-2005 英文名称: Specification of water electrolyte system for producing hydrogen
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 19774—2005
水 电 解 制 氢 系 统 技 术 要 求
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 会
发 布
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 检测、标志、包装。
本标准适用于工业用、商业用固定式、移动式水电解制氢系统。
本标准适用于压滤式水电解制氢装置,包括碱性水电解、固体聚合物电解质水电解。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
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≥99.7%;
产品氧气纯度≥99.2%。
纯气型水电解制氢系统:产品氢气纯度≥99.99%;
产品氧气纯度≥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:O₂ 或 H₂ 、CO、CO₂ 、H₂O 等允许浓 度可根据用户要求商定。
4.2 产品命名
水电解制氢系统的产品命名应由大写的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:
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——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:GB50177、 GB50030、GB14194、GB50316、GB50235、GB 50236、HGJ 202、《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。本标准以单位氢气产量的直 流电能消耗评定设备品质。
5.1.2.2 水电解制氢系统设备品质等级应符合表1规定。
5. 1.3.9仪表或气动用压缩空气的气源压力应按仪表或气动要求确定,其质量宜符合GB/T 4830的 规定或相关产品的要求。
5.2单体设备
5. 2. 1通用要求
5.2.1. 1水电解制氢系统的单体设备,应根据水电解制氢系统的规模、用氢特性、氢气品质的不同要 求,合理配置不同的单体设备。
5.2.1.2单体设备的技术性能、工作参数应满足或高于水电解制氢系统的总体要求。
5. 2. 1.3单体设备的材质
单体设备内或连接部位与电化学反应过程或氢气/氧气直接接触或间接接触的内表面、零部件或密 封件所选用的材料应具有下列特性:
5.2. 1.3. 1在所有的工作条件下,具有必要的化学稳定性。
5.2.1.3.2在运行中不会发生各种形式的催化反应、电化学反应或其他形式的化学反应引起的寄生性 副反应,以避免这些反应形成对氢气/氧气的污染。
5.2.1.3.3应符合各项机械性能要求,并在工作条件下保持稳定的力学性能。
5.2.1.3.4所选用材料的化学组成、结构形态,不应发生或避免发生氢脆或氢腐蚀。
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0.6 mm, 一般可采用镀锌钢板等。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/T 8175设计,其保温材料,应采用不燃材料,并设置
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氢的技术性能。 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TC 211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/T 3985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/T 1972的规定。
5. 2. 2.7铸件内外表面应光滑,不得有气泡、裂纹及厚度显著不均的缺陷,铸钢件应符合GB/T 11352 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JB 2111 JB 2112和JB 2115 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/T 2829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》、GB 150、GB 151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GB 6654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。
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