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标准编号 | GB/T 41319-2022 (GB/T41319-2022) | 中文名称 | 液化天然气(LNG)加液装置 | 英文名称 | Liquefied natural gas(LNG) fueling installations | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | P47 | 国际标准分类 | 91.140 | 字数估计 | 47,420 | 发布日期 | 2022-03-09 | 实施日期 | 2022-10-01 | 起草单位 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司、厚普清洁能源股份有限公司、安瑞科(廊坊)能源装备集成有限公司、天津佰焰科技股份有限公司、港华投资有限公司、天津市益斯达燃气设备有限公司、优普能源技术有限公司、温州蓝天能源科技股份有限公司、合肥市久环给排水燃气设备有限公司、杭州新亚低温科技有限公司、昆仑能源有限公司、湖州三井低温设备有限公司、特瑞斯能源装备股份有限公司、中国市政工程西南设计研究总院有限公司、陕西首创天成工程技术有限公司、无锡辉腾科技有限公司、淄博博山绿源燃气设备有限公司、无锡欧谱纳燃气轮机科技有限公司、 | 归口单位 | 中华人民共和国住房和城乡建设部 | 提出机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部 | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 |
GB/T 41319-2022
Liquefied natural gas(LNG) fueling installations
ICS 91.140
CCSP47
中华人民共和国国家标准
液化天然气(LNG)加液装置
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义、缩略语 3
3.1 术语和定义 3
3.2 缩略语 5
4 分类、代号和型号 5
4.1 分类 5
4.2 代号 5
4.3 型号 5
5 结构和材料 6
5.1 一般要求 6
5.2 结构 7
5.2.1 管路系统 7
5.2.2 卸车、储罐增压系统 9
5.2.3 EAG加热系统 9
5.2.4 LNG泵输送系统 9
5.2.5 加注计量系统 11
5.2.6 灌装计量系统 11
5.2.7 装卸附件 12
5.2.8 仪表系统 13
5.2.9 电气控制系统 13
5.2.10 安全设施系统 15
5.2.11 可燃气体泄漏报警系统 15
5.2.12 紧急切断系统 16
5.2.13 箱体、底座 16
5.3 焊接 16
5.4 材料 16
5.4.1 一般要求 16
5.4.2 管路组件 17
5.4.3 低温阀门 18
5.4.4 过滤器 19
5.4.5 支吊架、管托 19
5.4.6 保冷 19
5.4.7 增压器 20
5.4.8 LNG泵及泵池 21
5.4.9 LNG加气机 21
5.4.10 LNG灌装秤 21
5.4.11 装卸附件 22
5.4.12 仪表 22
5.4.13 安全切断、放散装置 23
5.4.14 箱体和底座 23
5.5 电气控制 23
5.5.1 一般要求 23
5.5.2 电气装置 24
5.5.3 电气仪表 24
5.6 可燃气体泄漏报警装置 24
6 要求 24
6.1 外观 24
6.2 外形尺寸 24
6.3 无损检测 24
6.4 强度 25
6.5 气密性 25
6.6 切断装置性能 25
6.7 放散装置性能 25
6.8 电气安全性能 25
6.9 防爆性能 25
6.10 低温氮气试验 26
6.11 整机模拟工况运行试验 26
7 试验方法 27
7.1 一般要求 27
7.2 外观检查 27
7.3 外形尺寸 27
7.4 无损检测 27
7.5 强度试验 29
7.6 气密性试验 29
7.7 切断装置性能试验 30
7.8 放散装置性能试验 30
7.9 电气安全性能试验 30
7.10 防爆性能试验 31
7.11 低温氮气试验 31
7.12 整机模拟工况运行试验 31
7.13 材料及零部件检验 32
8 检验规则 33
8.1 检验分类 33
8.2 检验项目 33
8.3 出厂检验 33
8.4 型式检验 33
8.5 判定规则 34
9 质量证明文件、标志、包装和运输 34
9.1 质量证明文件 34
9.2 标志 35
9.3 包装和运输 35
附录A(规范性) 低温氮气试验 37
参考文献 40
液化天然气(LNG)加液装置
1 范围
本文件规定了液化天然气(LNG)加液装置的分类、代号和型号、结构和材料、要求、试验方法、检验
规则、质量证明文件、标志、包装和运输。
本文件适用于在城镇液化天然气供应站、汽车加气站等场站内使用的液化天然气(LNG)加液装置
(以下简称“加液装置”)。
城镇液化天然气供应站内使用的液化天然气(LNG)装卸装置可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
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GB/T 3190 变形铝及铝合金化学成分
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GB/T 3797 电气控制设备
GB/T 3836(所有部分) 爆炸性环境
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5.2.1.2 低温阀门
5.2.1.2.1 低温阀门结构除应符合JB/T 12621的规定外,还应符合下列要求:
a) 低温切断阀应选用低温球阀或低温截止阀;阀门宜采用整体式结构;上装式阀门的结构应满足
在线维修的要求;远程控制的阀门均应有手动操作功能;
b) 阀门应具有防静电结构,防静电结构的最大电阻值不应超过10Ω;
c) 阀门(止回阀除外)应能在水平管道与垂直方向成45°内安装和操作;
d) 阀门的最小壁厚应符合GB/T 26640的规定;
e) 阀门上应有开关位置指示;
f) 当用户有耐火要求时,应符合GB/T 26479和GB/T 26482的规定,或按订货合同的要求。
5.2.1.2.2 低温截止阀除应符合JB/T 12621、JB/T 12624的规定外,还应符合下列要求:
a) 低温截止阀应采用上装式结构,阀体和阀盖应采用螺柱连接,阀杆应采用加长阀杆;
b) 低温截止阀密封副采用金属密封式时,应采用锥面或球面密封,不应采用平面密封;采用密封
副金属对非金属密封时,非金属阀座应防止产生冷流变形,软密封面宜采用金属支撑。
5.2.1.2.3 低温球阀除应符合JB/T 12621、JB/T 12625的规定外,还应符合下列要求:
a) 低温球阀应设计泄压结构,泄压孔应设置在球体或阀座上;泄压方向应设置在上游高压侧,泄
压方向标志应标识在球阀外侧,阀门管路保温时该标志不能被覆盖;
b) 低温球阀密封副应设计成金属对非金属的软密封副结构;
c) 低温球阀应为防静电结构,防静电结构的最大电阻值不应超过10Ω。
5.2.1.2.4 紧急切断阀应符合GB/T 24918的规定。气动紧急切断阀还应符合下列要求:
a) 紧急切断阀采用气动控制时,气动执行机构宜采用单作用弹簧复位型;
b) 阀门应选用气开型常闭阀,控制气源应为不间断气源,气源管路应采用防爆电磁阀进行控制;
c) 易熔金属塞的熔断温度宜为70℃±5℃。
5.2.1.3 过滤器
过滤器的设置应符合下列要求:
a) LNG泵和流量计前,宜设过滤器;
b) 过滤精度应能满足LNG泵和流量计的运行要求;
c) 过滤器设置应满足通过介质最大流量的要求,并应符合检修的要求。
5.2.1.4 法兰、垫片、紧固件
法兰、垫片、紧固件应符合下列要求:
a) 法兰、垫片和紧固件应根据介质性质、特性、工作压力和温度配套选用;
b) 法兰、垫片、紧固件的配置应与相连装置、阀门等压力等级、规格相匹配;
c) 低温垫片宜选适用温度-196℃的柔性石墨填充金属缠绕垫片、柔性石墨覆盖波齿/齿形复合
垫片、聚四氟乙烯缠绕垫等型式的垫片;
d) 当采用聚四氟乙烯垫片时,应选用膨胀或填充改性型聚四氟乙烯垫片。
5.2.1.5 支架、管托及吊耳
5.2.1.5.1 管道支架应有足够的强度、刚度和稳定性,支架应能承受管道一次、二次应力作用荷载,管道
支架位置、间距应符合强度和热胀冷缩应力位移的要求。
5.2.1.5.2 管托应有足够的强度和刚度,并适应LNG低温工况,能承受管道热胀冷缩应力。
5.2.1.5.3 加液装置应按GB/T 35981的要求设置吊耳,底座或框架宜设吊耳。
5.2.1.6 保冷
5.2.1.6.1 加液装置在预冷完成后应对低温管线保冷,保冷设计温度不应高于-196℃。
5.2.1.6.2 管道、设备的保冷应符合GB/T 4272、GB 50264、GB 50126的规定。
5.2.1.6.3 保冷结构应符合下列要求:
a) 保冷结构应由保冷层、防潮层和保护层组成;
b) 保冷结构的保冷层、防潮层系统应密封良好,在管道膨胀或收缩情况下应具有良好的水汽阻隔
性能。
5.2.2 卸车、储罐增压系统
5.2.2.1 卸车、储罐增压器
5.2.2.1.1 增压器应满足设计压力、温度和使用介质等要求。
5.2.2.1.2 增压器及管线部件的设计温度不应高于-196℃。LNG经气化、加热后的温度应保证后续
设备及管道在允许工作温度范围工作。
5.2.2.1.3 增压器的设计压力应与储罐设计压力相匹配。
5.2.2.1.4 增压器的设计压力不应低于最大工作压力的1.2倍且不应低于1.6MPa。
5.2.2.1.5 增压器所选材料应与LNG介质相适应,且应考虑使用工况材料的热胀冷缩影响。
5.2.2.1.6 增压器的气化量应能满足设计升压速率的要求。
5.2.2.1.7 增压器的液相进口应设置在增压器的底部,气体回流管路应设置在顶部。
5.2.2.1.8 增压器进口液相管道上应设切断阀,出口气相管道上应设置截止阀,并在增压器与截止阀之
间的气相管道上设安全阀。
5.2.2.1.9 增压器进口液相管道上宜设压力检测装置,出口管线上应设压力检测仪表,并应与相关阀门
连锁。
5.2.2.1.10 并联增压器其进出口均应设置切断阀门。
5.2.2.2 卸车管路
5.2.2.2.1 连接槽车的卸液管道应设置切断阀、止回阀,宜设过滤器,气相管道应设置切断阀,液相、气
相卸车管道或卸车软管应设置拉断阀。
5.2.2.2.2 加液装置卸液管道连接口应与罐车卸液接口相匹配。
5.2.2.2.3 LNG卸液软管应采用奥氏体不锈钢波纹软管,其公称压力不小于装卸系统工作压力的2倍,
最小爆破压力不应小于公称压力的4倍。
5.2.3 EAG加热系统
5.2.3.1 EAG加热器应满足设计压力、温度、使用介质等要求。
5.2.3.2 EAG加热器管线及相连部件的设计温度不应高于-196℃。
5.2.3.3 EAG加热器出口温度不应低于-107℃,LNG经EAG加热器加热后的介质温度应保证后续
设备及管道在允许工作温度范围,且低温气体不应对后端设备及管道造成破坏。
5.2.3.4 EAG加热器的设计压力不低于最大工作压力的1.2倍且不应低于1.6MPa。
5.2.3.5 EAG加热器宜采用空温式气化器。
5.2.4 LNG泵输送系统
5.2.4.1 LNG加液泵
5.2.4.1.1 LNG加液泵的性能(如流量、扬程、必需汽蚀裕量等)应满足使用要求。
5.2.4.1.2 LNG加液泵宜选用低温潜液泵。泵的流量应与充装的气瓶和储罐相匹配,并应符合下列
要求:
a) 容积小于5m3 的小型接受储罐,单路流量不宜超过150kg/min;
b) 充装汽车车用瓶时,单路流量不宜超过90kg/min;充装LNG焊接绝热气瓶时,单路流量不宜
超过40kg/min。
5.2.4.1.3 在符合GB 50058规定的防爆分区内使用的泵应符合防爆区域的设备要求。
5.2.4.1.4 在LNG加液泵出口管道上应设置全启封闭式安全阀和紧急切断阀,泵出口宜设置止回阀。
5.2.4.1.5 LNG加液泵的安装位置应方便拆装和维修。
5.2.4.1.6 LNG加液泵应设超温、超压自动停泵保护装置,泵应与紧急切断系统联锁,当紧急切断系统
动作后泵应停止运行。
5.2.4.1.7 LNG加液泵的出口管线上应设置压力表、压力变送器并远程监控。
5.2.4.1.8 LNG加液泵进液管路设计压力应不低于储罐设计压力与静液柱之和,出液管路的设计压力
不低于泵吸入压力与泵扬程之和并留有瞬变压力波荷载作用裕度。
5.2.4.1.9 LNG加液泵的安全阀口和放空阀口应接通,并应经EAG加热器加热后排入放散管集中
放散。
5.2.4.1.10 LNG加液泵入口管路应设过滤器,过滤精度应能满足要求。
5.2.4.1.11 LNG加液泵应有预冷措施。
5.2.4.1.12 多台泵并联布置时,应符合下列要求:
a) 多台并联运行时应设隔离以便于检修;
b) 多台泵并联布置时,应同程设计,防止相互干扰,且每台泵的出液管线上应分别设置一个止
回阀;
c) 每台泵均应配安全阀以防止泵超压;
d) 每台泵池的安全阀口、放空阀口和排污阀口应接入集中放散管,经EAG加热器加热后放散;
e) 泵入口管道不宜过长,不同规格泵前、后管道宜分路布置,不宜汇合在一起。
5.2.4.2 LNG卸液泵
5.2.4.2.1 卸液泵出口管路工作压力选择,应符合槽罐工作压力、受液罐静液注、泵扬程的工艺要求。
5.2.4.2.2 卸液泵出口管路的设计压力不应低于泵出口最大工作压力的1.2倍,且不应高于受液罐安全
阀的整定压力。
5.2.4.2.3 卸液泵入口之前的管路设计压力不应低于槽车储罐设计压力与静液柱之和,且不应低于该
区段管路上液相安全阀的整定压力。
5.2.4.3 LNG潜液泵池
5.2.4.3.1 潜液泵池的设计应符合GB/T 18442(所有部分)、GB/T 150(所有部分)、TSG21的规定。
5.2.4.3.2 潜液泵池的内容器的设计温度不应高于-196℃,设计压力不应小于正常工作时可能出现的
最大内外压力差,不应低于最大工作压力的1.2倍且不应低于1.6MPa。外容器的外压设计压力不应
小于0.1MPa。
5.2.4.3.3 潜液泵池的设计计算应考虑管路压力损失,防止泵发生气蚀,潜液泵池的布置应符合
HG/T 20570.5的要求。
5.2.4.3.4 潜液泵池应采用真空绝热的保冷结构,泵池的进、出管路应采取保冷措施,泵池的顶盖宜设
置保冷结构。
5.2.4.3.5 潜液泵池的回气管道宜与LNG储罐的气相管道接通。利用潜液泵卸车时,宜预留与LNG
槽车罐的气相相连接的管道。
5.2.4.3.6 潜液泵池应设温度和压力检测仪表,温度和压力检测仪表应能就地指示,并应将检测信号传
送至控制室连锁控制。
5.2.4.3.7 潜液泵池应设全启封闭式安全阀,安全阀的整定压力不应高于泵池的设计压力。
5.2.4.3.8 潜液泵池的进液管直径不应小于泵吸入口的直径,出液管直径不应小于泵出口管径。进液
管道应短而直。
5.2.4.3.9 潜液泵池应设排污阀,排污阀与泵池的连接应采用焊接,且阀体材质应与管材相适应。
5.2.4.3.10 潜液泵池支撑结构应能承受运输和操作工况下的静载荷和动载荷。
5.2.4.3.11 泵池的安全阀口、放空阀口和排污阀口应接至集中放散管,并经EAG加热器加热后放空。
5.2.5 加注计量系统
5.2.5.1 LNG加气机应与LNG介质相容,设计温度应不高于-196℃,设计压力不应低于泵最大出口
压力。
5.2.5.2 LNG加气机的充装压力不应大于加注气瓶或受液罐的最大工作压力。
5.2.5.3 LNG加气机应配备紧急停机装置,在发生泄漏、火灾、拉断等紧急情况下,迅速手动触发或加
气机可提供紧急信号,关闭重要的LNG阀门和切断LNG潜液泵电源,且触发后应经人工确认方可复
位。紧急停车装置应设在明显位置并标示其功能,并应具有防止误动作的保护措施。
5.2.5.4 LNG加气机的防爆型式和防爆性能应符合 GB/T 3836.1、GB/T 3836.2、GB/T 3836.3、
GB/T 3836.4、GB/T 3836.5、GB/T 3836.9、GB 3836.14、GB/T 3836.15和GB 50058中满足液化天然气
使用场合的防爆要求,并取得防爆合格证。
5.2.5.5 LNG加气机附近应配置氮气或压缩空气吹扫接头。
5.2.5.6 用于贸易结算时,应同时安装测量加气量的液相流量计和测量回气量的气相流量计。
5.2.6 灌装计量系统
5.2.6.1 灌装计量系统的电器、仪表配置、安装验收应符合GB 50058和GB 50257的规定。
5.2.6.2 LNG焊接绝热气瓶应采用称重法进行灌装。
5.2.6.3 灌装计量系统应配备与灌装接头数量相匹配、具有防超装自动切断功能的称重计量衡器。称
重计量衡器应符合下列要求:
a) 称重计量衡器的量程、校验应符合国家有关标准的规定,应能适应加注流量变化的工况,且应
保证最高、最低流量工况下的计量精度;
b) 称重计量衡器的最大称量值不应大于所充气瓶实重(包括气瓶自重与灌装液体重量)的3倍,
且不应小于1.5倍;
c) LNG电子式称重计量衡器应符合GB/T 7723的规定,精度不应低于3级秤的要求;
d) 称重计量衡器应按规定定期检定,每天使用前应校正一次,保证其示值准确可靠;
e) 复检与灌装的称重计量衡器应分开使用;
f) 称重计量衡器应设置过量灌装报警装置和潜液泵自动停泵的联锁装置。
5.2.6.4 灌装计量系统的供电负荷可为三级,控制系统应有UPS不间断电源,并应有失效保护功能。
5.2.6.5 LNG气瓶应在灌装台进行灌装,并应符合下列要求:
a) 不应在储罐不锈钢围堰设置LNG气瓶灌装台(口);
b) 灌装台应设置计量衡器、泄漏检测设施和氧量检测装置,宜设置识别气瓶剩余气体的检测
设备;
c) 灌装台应保证气瓶直立灌装,严禁卧放或斜放灌装;
d) 应采用防错装装置,防止气瓶混装;
e) 气瓶灌装前、灌装后的检查及气瓶的充装应按国家有关标准的规定;
f) 灌装台爆炸危险场所应设置可燃气体检测报警装置,可燃气体报警检测器一级报警设定值不
应大于天然气爆炸下限的20%。
5.2.6.6 设备及管道上的压力表应能适应LNG介质。压力表的精度不应低于1.6级,指针式压力表表
盘直径不小于100mm。
5.2.6.7 管道应设置防止气化超压的安全阀,低温液体管道上的两个切断阀之间应设置低温安全阀。
安全阀下部设置的阀门应处于常开位置,并设置指示启闭的标识。安全阀泄放宜引至安全地点集中处
理放散。
5.2.6.8 加液装置应按GB 50057的规定设置可靠的防雷装置,静电接地应符合SH/T 3097-2017的
规定。管道、阀门等应设置可靠的导除静电的接地装置,其接地电阻不应大于10Ω,管道法兰间的跨接
电阻不应大于0.03Ω,装卸软管的电阻值不应大于0.5Ω。
5.2.6.9 灌装管道应采用可靠的绝热保温措施,确保低温液体在卸车和气瓶充装过程中不产生集中气
化现象。管道的保温材料应采用不燃烧材料,并应具有良好的防潮性和耐候性。
5.2.7 装卸附件
5.2.7.1 低温金属软管
低温金属软管除应符合GB/T 14525的规定外,还应符合下列要求:
a) 加气机软管和卸液软管连接端上应设安全拉断阀;
b) 低温金属软管的设计温度不应高于-196℃;
c) 加气机低温金属软管长度不宜大于6m;
d) 低温金属软管松套法兰接头应有良好的密封结构。
5.2.7.2 充装接头
5.2.7.2.1 充装接头应与气瓶匹配,并应符合GB/T 25986的要求。
5.2.7.2.2 快速接头应有密封结构和销栓啮合锁紧机构。
5.2.7.2.3 充装连接接头应具备在断开时能自动关闭的自闭合功能。
5.2.7.3 装卸臂
装卸臂应符合下列要求:
a) 装卸臂、装卸柱的设计、制造应符合 HG/T 21608、TSGD0001的规定,应进行强度和柔性
设计;
b) 应选用低温液体装卸臂,装卸臂与LNG接触的密封材料应能适应LNG介质;
c) 装卸臂应采用密闭式装卸、应采用带回气管的结构型式,采用氮封或平衡管使气相平衡,气相
返回储罐或槽车;
d) 装卸臂的设置应能避免管道工作时振动;
e) 液体装卸臂应设超位报警、锁紧杆等设施;
f) 装卸臂宜配置拉断阀,在超出规定范围时应能自动紧急断开,以保护装卸设施及受液设备;
g) 装卸臂应设快速接口,并应在断开时能安全自闭;
h) 装卸臂气相及液相均应配置低温阀门;
i) 装卸臂应设锁紧机构,各运动部件应在复位位置锁紧,锁紧机构应能在最大负荷下安全可靠,
内壁水平状态及内壁回转应有机械锁紧,液体装卸臂正常操作时,锁紧机构应保持打开状态;
j) 装卸臂应设真空短路装置,真空短路装置宜安装在三维接头处,真空短路装置的阀门宜采用不
锈钢材料;
k) 装卸臂上的旋转接头应能在不拆卸情况下加注润滑脂;
l) 装卸臂应配置氮气吹扫设施。
5.2.7.4 安全拉断阀
安全拉断阀应符合下列要求:
a) 加气机加液软管、回气软管及卸车液相软管上应设安全拉断阀,安全拉断阀拉断后两端应自动
密封;
b) 安全拉断阀的额定脱离拉力应符合国家有关标准的规定。
5.2.8 仪表系统
5.2.8.1 流量计
装置配流量计时,流量计应符合下列要求:
a) 应选择适应LNG介质的低温流量计,流量计的流量范围、工作温度范围、压力范围应符合加
气机、加气柱(或卸气柱)的使用要求;流量计的量程还应与加液(卸液)泵输出流量匹配;
b) 流量计应具有现场显示和数据远传功能。
5.2.8.2 测温装置
LNG泵池内或在泵池进、出口管路内应设置测温装置。
5.2.8.3 压力表
压力表应符合下列要求:
a) LNG泵池压力表的选用应符合GB/T 150(所有部分)和TSG21等的要求;
b) 压力表应设在便于观察的位置,且应避免受到振动、冻结等不利因素影响。
5.2.8.4 液位计
液位计应符合下列要求:
a) 液位计应根据介质、工作压力和温度正确选用,并应结构牢固、准确;
b) 液位计应能适应液体密度的变化,应安装在便于观察的位置,更换不应影响泵池操作;
c) 带远传的差压变送式液位计应采用防爆型结构,且应有防止泄漏的保护装置;
d) 带远传的电容式液位计应符合防爆要求,且应选用电容传感器测量精确高、一致性好、可靠性
高、密封良好、耐低温的液位计;
e) 磁翻板式液位计应设根部阀。
5.2.9 电气控制系统
5.2.9.1 电气、防雷、防静电
加液装置电气、防雷、防静电应符合下列要求:
a) 加液装置供电宜使用电压为380V/220V的外接电源;供电负荷可为三级,控制系统应设
UPS不间断电源,并应有失效保护功能;
b) 加液装置应有事故应急照明,当采用灯具内附电池组作备用电池时,其连续工作时间不应小于
30min,应急照明的设置应符合GB 50156的规定;
c) 爆炸危险区域内的电气设备选型、安装、电力线路敷设等,应符合GB 50058、GB 50257的有关
规定;
d) 爆炸危险区域的等级范围划分应符合GB 50058、GB 50156、GB 50028等的规定,爆炸危险场
所的电力装置设计应符合GB 50058的规定,电气设备应符合GB 3836(所有部分)的规定;
e) 加液装置防雷设计应符合GB 50057、GB 50650和GB 50028的有关规定;
f) ......
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