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制氢站设备安装
双击自动滚屏 发布者:zq1229 发布时间:2020/6/30 17:26:19 阅读:108次 【字体:
 

制氢站设备安装
关键词:制氢设备部件及安装材料、制氢设备安装电焊、气焊管理、制氢设备管道安装、制氢设备压力试验、制氢设备安装安全管理程、制氢设备安全专项措施、

描述:整套制氢设备包括电解槽、框架一(包括分离器、冷却器、干燥器、屏蔽泵等)、框架二(包括管道、阀门、压力表、减压器等)、框架三(包括除盐水箱、碱液箱、补水泵、阀门等)、除盐水闭式循环冷却装置、储氢罐、压缩空气储罐,以及系统内的电气和控制设备、管道、阀门和必须的仪器仪表等。

目录:
一、制氢设备部件及安装材料
二、制氢设备安装电焊、气焊管理
三、制氢设备管道安装
四、制氢设备压力试验
五、制氢设备安装安全管理程序
六、制氢设备安全专项措施

一、整套制氢设备部件及安装材料
电解槽、框架一(包括分离器、冷却器、干燥器、屏蔽泵等)、框架二(包括管道、阀门、压力表、减压器等)、框架三(包括除盐水箱、碱液箱、补水泵、阀门等)、除盐水闭式循环冷却装置、储氢罐、压缩空气储罐,以及系统内的电气和控制设备、管道、阀门和必须的仪器仪表等。
2.设备、管道及附件清点检查
按照经审批的材料预算清册领料
设备清点及外观尺寸检查,检查设备各项指标必须符合图纸要求,必须有出厂合格证,并注明检查人和检查结果。
清点管道及附件,管道材质、管径、壁厚必须符合图纸要求,管道材质必须有出厂合格证,对管子外观进行检查,无裂纹,做好记录,并注明检查人和检查结果。
管道、管件、管道附件在使用前应进行外观检查,要求为:无裂纹、缩孔、夹渣、粘砂、折迭、漏焊、重皮等缺陷,表面应光滑,不允许有尖锐滑痕,阀门应经检修并水压试验合格,对合金管道管件应进行光谱检验。 
法兰密封面应光洁,不得有径向沟槽,且不得有气孔、裂纹、毛刺或其它降低强度和连接可靠性方面的缺陷。
法兰使用前,应按照设计图纸校核各部尺寸,并与待连接的设备上的法兰进行核对,以保证正确地连接。
螺栓及螺母的螺纹应完整,无伤痕、毛刺等缺陷,螺栓与螺母的配合应良好,无松动或卡涩现象。
螺栓及螺母的螺纹应完整,无伤痕、毛刺等缺陷,螺栓与螺母的配合应良好,无松动或卡涩现象。
滑动支架的工作面应平滑灵活、无卡涩现象。
3.管材、管件等材质确认
管件、管材等应有出厂合格证、材质证明等,并符合设计图纸的要求。合金材料、不锈钢管材、管件等应进行光谱复查,并出具报告。
4.设备垫铁配制安装
垫铁在现场根据情况进行研磨,垫铁安装时要注意保证设备底板与垫铁、垫铁与垫铁接触严密,一般用0.05mm塞尺塞不进,局部不能超过1/4边长,如不能保证则采用研磨和刮研的方法,使之达到要求。垫铁错开面积小于25%,垫铁与基础边距大于10mm,垫铁高度50-60,块数小于3块,超过3块比例小于20%
对于需要现场配制的垫铁,一般采用机加工后达到如下要求:尺寸符合厂家要求,表面清理干净,表面光洁度达到6.3/▽,边缘倒角45度,斜度1/10~1/25,安装要求同上。
二、制氢设备安装电焊、气焊管理
电焊机及其外接头均应有相应的标牌及编号。
露天装设的电焊机应设置在干燥的场所并应有防护棚遮蔽,装设地点距易燃易爆物品应有一定的安全距离。
严禁将电焊导线靠近热源、接触钢丝绳、转动机械或直接搭设在氧气瓶、乙炔瓶上。严禁将电缆外皮、轨道、管道或其他金属物品等作为电焊的二次线。
倒换电焊机接头,转移作业地点、发生故障或电焊工离开作业场所时,必须切断电源。
气瓶瓶阀及管接头处不得漏气。应经常检查丝堵和角阀丝扣的磨损及锈蚀情况,发现损坏应立即更换。
氧气、乙炔不能同车运输,放置的安全距离不得小于8m,距明火不得小于10m。
氧气带、乙炔带及电源线应规范布置,工作结束应及时盘绕回收。气瓶上必须装两道防震圈。氧气、乙炔必须使用专用笼,防砸、防晒,禁止放倒使用或随意放置。
乙炔气瓶必须装设专用的减压器、回火防止器。
氧气瓶与减压器的连接头发生自燃时应迅速关闭氧气瓶的阀门。
气瓶(特别是乙炔气瓶)使用时应直立放置,并应有防止倾倒的措施,不得卧放。
气焊、气割工作完毕后,应关闭所有气源的供气阀门,并卸下焊(割)炬。严禁只关闭焊(割)炬的阀门或将输气胶管弯折便离开工作场所。
三、制氢设备管道安装
1现场实地考察
大管的切割主要采用割把切割,割后应将割口的氧化层去掉,露出金属光泽,小于φ89的管子必须用无齿锯切割;
连接法兰的螺栓、螺母材料以及螺栓型号应符合规定,螺母的硬度应低于螺栓的硬度,螺栓端部伸出螺母的长度一般为1-3扣,全部螺栓应位于法兰的同一侧,连接阀件的螺栓,螺母应放在阀件一侧;
法兰与管子焊接,应使法兰面垂直于管子的轴线,倾斜度不得超过法兰外径的1.5/100,且不大于2mm,与转动设备连接的法兰不应超过0.15mm,法兰与管子应保持同心,螺栓孔中心偏差一般不应超过孔径的5/1000,并保证螺栓自由穿过;
法兰螺栓拧紧后,两个法兰密封面应保持平行;
法兰与支吊架或建筑物距离一般不应小于200mm,法兰连接要用垫片密封,安装法兰垫片时,一个接口只准放一个垫片,不准许放双层垫片或偏垫,垫片内径应大于管子的内径1-3mm,不得突入管内减少流量,垫片外圈不得遮挡螺孔,要和管子同心,水平管段法兰,应将下部的螺栓穿入螺孔内,然后放入垫片,连接法兰螺栓时,必须将连接法兰的螺栓全部穿入螺栓孔后,方可拧紧法兰螺栓,紧固时应使用合适的扳子,依次对称,均匀的进行,先粗紧一遍,然后拧紧;
管道焊接均开V型坡口,在管子端部加工成30-35度斜边,管道焊接接口时留1-3mm间隙;
为了保证两根管子焊接在一条直线上,管子端面必须与管子轴线垂直,管子端面的检查,可用角尺或专用样板,管子对口前,应将焊口的坡面的铁锈、油渍等赃物清理干净,不同的管口应进行调整,对口的目的是使两根管子中心线在同一条直线上,对口间隙应符合规定,对口时不得强力对口,以至引起附加应力,对口时多转动几次管子,使错口值减小和间隙均匀;
管道焊接之前要应进行吹扫,清除沙子、尘土、铁屑等物质,保持管道内干净。对每段管子的清洁度检查设专人检查,填写相应的记录表,并经业主签字确认,否则运行时有爆炸的危险。
焊口在焊接前应打磨坡口,不准留有飞边、毛刺,对DN50以下的管道全部采用氩弧焊接方式,管径DN ≥50以上的管道,全部采用氩弧焊打底电焊盖面工艺,不得有间隙超标或错口现象;管道焊接完毕后,应立即清除焊渣、焊瘤、药皮、飞溅物和氧化皮等杂物;
管子对好后,用点焊法固定,点焊用的焊条和焊接技术水平应当与正式焊接相同,管子点焊后,应检查管子中心线的偏差值;
管子焊接时,应垫平,不得将管子悬空或处于外力作用下焊接,焊缝焊接完毕后,应自然缓慢冷却;
管道焊接要由合格的中压或高压焊工担任,坚决做到一次焊接成功,避免返工;为保证焊接质量,管道安装后焊口应进行X光探伤或着色探伤检验焊口,以确保焊接的严密性;
对于阀门除厂家有特殊要求的以外必须进行解体检查及打压试验,更换盘根、垫片(要求材质为聚四氟乙烯),并作好记录;阀门安装时,做好安装记录,并注明责任人;
管道安装过程中,严禁在正式管道内临时存放工具和杂物,避免出现工具、杂物遗忘在管道内;
每日施工结束应对管道开口部位加塑料或金属罩帽,以防止杂物进入。
2.阀门和法兰的安装
阀门在安装前,除复核产品合格证和做水压试验外,还应按照设计要求核对型号并按照图纸介质流向确定其安装方向,安装完毕后应采用统一的标牌标明阀门的KKS码。
.阀门在安装前应清理干净,法兰式阀门应保持关闭状态,焊接式阀门应为微开启状态(焊口冷却后关闭),安装和搬运阀门时,不得以手轮作为起吊点,且不得随便转动手轮。
阀门连接应自然,不得强力对接或承受外加重力负荷,法兰周围紧力应均匀,以防止由于附加应力而损坏阀门。
法兰连接时应保持法兰间的平行,其偏差不应大于法兰外径的1.5%,且不大于2mm,不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。
法兰平面应与管子轴线相垂直,平焊法兰内侧角焊缝不得漏焊,且焊后应消除氧化物等杂质。
法兰所使用的垫片内径应比法兰内径大2~3mm。
安装阀门与法兰的连接螺栓时,螺栓应露出螺母2~3个螺距,螺母应位于法兰的同一侧。
阀门安装完毕后,应用统一的标牌标明每只阀门的KKS码。
3.管道(件)焊接
作业焊接方法等有关要求:
对口(含三通对口)间隙根据壁厚为2-4mm。
根据《管道内部清洁规划》,不锈钢管道其焊接工艺方法选用为:
a.直径>Ø45mm且壁厚≥7mm以上管道联接采用氩电联焊
b.直径≤Ø45 mm或壁厚<7mm以下采用全氩弧焊
其他碳钢管等三类控制范围管道采用手工电弧焊。(一次门以内和直径≤45 mm的管子可选用氩电联焊或全氩弧焊)
支吊架及平焊法兰焊接采用手工电弧焊
(1Cr18Ni9Ti)焊接材料的选用
      焊丝选用1Cr18Ni9Ti,焊条选用A132。
对口点固注意事项
焊口表面及附近清理干净,直至发出金属光泽。
对口间隙符合规范要求。焊口局部间隙过大,应设法修整到规定尺寸。
点固焊所选用的焊工、焊接材料、焊接工艺方法等均应与正式施焊时相同。
点固焊点长度为20-40mm,厚3mm,点固焊结束后应认真检查其焊接质量,如有焊接缺陷应及时清除,重新进行点固焊。
打底焊接
打底为氩弧焊,注意防风。
大口径管道可两人对称焊。
打底完成后要自检,自检合格后及时填充盖面,以防产生裂纹。
填充盖面
薄壁小管可用氩弧焊一次成形。
电弧焊盖面时,应及时清除焊渣,检查质量,并打钢印。有缺陷应挖出修磨补焊。
焊工自检
      焊工的自检工作贯穿于整个焊接过程,如打底、坡口情况、盖面情况。主要是外观检查气孔、夹渣、裂纹、咬边、弧坑外表面等。如有问题,应及时找出原因,予以清除补焊,并防止以后重复出现。焊工自检合格后填写自检记录。
焊口检验
质量验收评定
质量验收评定是系统水压试验验收后,根据自检情况及无损检验后的对焊接质量的评定,是根据电力系统部颁发标准所规定的焊接分项工程评定表,所填写的内容要求,由质量部门监督办理。验收时同时应注意整理过程控制的相关资料。
4.支吊架生根结构的安装.
管道的支吊架分为管部、连接件、根部,根部应在管道安装前安装就绪;
在厂房内,管道支吊架都应固定在厂房的钢筋混凝土结构或钢结构上,安装前,根据设计图纸的距离和标高,正确找出生根结构的安装位置,要求有坡度的管道,应根据两点距离和坡度的大小,算出正确标高;
对预埋了生根结构的孔洞或留有预埋件,应检查预留孔洞或预埋件的标高及位置是否符合要求;
预埋件上的砂浆或油漆应清除干净,生根结构与预埋件焊接时,应横平竖直,先点焊固定后,再次检查其标高与位置,确信无误后再焊牢;
5.固定安装就位
支吊架生根结构安装完毕后,即可将已组合好的管道和组件安装就位。管道的标高,坡度和倾斜度方向都应符合设计要求,设计无明确要求时,一般压力管道可按2/1000坡度安装;
阀门安装时,应考虑运行操作方便,截止阀、调节阀、逆止阀等的进出口方向应与管内介质流动的方向相符;
管道安装就位时,应将支吊架本体一起安装,固定支吊架其生根部位必须牢固;
滑动支架安装时,应考虑管道热膨胀,以支座中心线为起点,将支座沿着管道膨胀的反方向移动等于管段热位移的一半距离;
支吊架安装时,可用拉杆长度调整管道与支吊架生根结构的距离,考虑到管道运行时的热位移,吊架的吊杆应为倾斜的,倾斜的方向与管道热位移的方向相反,倾斜的距离等于该管段水平热位移值的一半;
弹簧支吊架的安装除了与管道支吊架的安装具有相同的要求外,还应根据图纸将弹簧进行预压缩,压缩后加以临时固定;
管道水压试验和保温工作结束后,才可以割去临时固定件进行弹簧调整;
投入运行后,检查各支吊架弹簧高度,使其符合设计要求,达到载荷均匀,必要时进行调整;
四、制氢设备管道的压力试验

压力管道工程概况及技术要求
工程框架二分配装置出口至主厂房管段氢气管道设计压力为1.0MPa,试验压力为1.15MPa,氢气系统其余管道压力为3.2MPa,试验压力为3.3MPa 。
实施及参与人员  
施工方试压操作人员、质检员、现场项目质保责任人;
建设方代表或监理工程师; 
监检单位监检人员。 
试压前准备
确认以下资料完整、正确: 
①管道组成件、焊材的质量证明书;  
②管道的《焊缝表面质量检查记录》、《焊缝表面质量检验报告》、《焊缝射线检测报告》;  
③管道系统的压力试验应以液体进行。液压试验确有困难时,可用气压试验代替,但应符合下列条件:公称直径小于或等于300mm的管道系统;  
确定采用气压试验代替。试验气压取设计压力1.15倍,
机具准备:  
①压力表2块(量程0~10Mpa);  
②加压气源与试压管道间临时连接管道组件。 
③压力试验装置见图—1
现场确认:
①管道系统全部按设计文件安装完毕;  
②管道支架的型式、材质、安装位置正确,数量齐全,焊接质量合格(包括焊缝探伤质量合格);  
③焊缝及其它应检查的部位,不应隐蔽;  
④试压用的临时加固措施安全可靠,需加设临时盲板的位置应正确加设盲板,并有明显标志;  
⑤试压用的压力表的量程、精度等级、检定期符合要求; 
⑥试压用压缩空气气源使用手续办理完毕。 
压力试验  
压力试验用压缩空气为试验介质。连接加压气源与试压管道间的临时管道组件,向管道系统中加入压缩空气气,按照以下程序缓慢分级升压(每一级升压在保压时间内压力不下降,管道无泄漏和无变形才能进行下一次升压)检查。
1.0MPa氢气管道试验加(减)要求表
加(减)压频次    介质达到压力    保压时间
加压前    0MPa    /
第一次加压    0.5 MPa    3分钟
第二次加压    0.6 MPa    5分钟
第三次加压    0.7 MPa    3分钟
第四次加压    0.8MPa    3分钟
第五次加压    0.9 MPa    3分钟
第六次加压    1.0 MPa    3分钟
第七次加压    1.1 MPa    3分钟
第八次加压    1.15 MPa    5分钟
第一次减压    1.1 MPa    10分钟(气密性)
第二次减压    1.0 MPa    24小时(泄漏性)
3.2MPa氢气系统试验加(减)要求表
加(减)压频次    介质达到压力    保压时间
加压前    0MPa    /
第一次加压    0.5 MPa    5分钟
第二次加压    1.0 MPa    5分钟
第三次加压    1.5 MPa    5分钟
第四次加压    2.0MPa    5分钟
第五次加压    2.5 MPa    5分钟
第六次加压    3.0MPa    5分钟
第七次加压    3.2 MPa    5分钟
第八次加压    3.68 MPa    5分钟
第一次减压    3.4 MPa    10分钟(气密性)
第二次减压    3.2 MPa    24小时(泄漏性)
五、制氢设备安装安全管理程序
1.监测制氢电解槽氢气出口管上的带报警氢中含氧量在线监测仪表。氢纯度和含氧量必须符合规定标准,制氢设备氢气系统中,气体含氢量不应低于99.8%,含氧量不应超过0.2%。如果达不到标准,应立即进行处理,直到合格为止。
2 在氢站或氢气系统附近进行明火作业时,应有严格的管理制度。明火作业的地点所测量空气含氢量应在允许的范围内,并经批准后才能进行明火作业。
3. 按制氢站管理标准当工作范围测出有氢气时,禁止一切动火。所有的动火作业均为这一标准。
4.现场必须挂上测氢仪,数字可测量空气中含氢的毫克数,当空气所含氢气体积占混合体积的4%~74.2%时会引起爆炸,当检测出氢气时,禁止一切动火工作,要求每一个人全部退出施工场地,汇报并预警。
5. 制氢场所应按规定配备足够的消防设施和防火器材(二氧化碳、沙子、石棉布等),并按时检查和试验。
6. 禁止与工作无关的人员进入二期制氢站,进入二期制氢站人员,必须遵守制氢站出、入登记制度。
8.1.8. 凡进入制氢站的工作人员,穿戴必须符合安规要求,并且不得带入火种。
7 禁止在制氢室与贮氢罐近旁进行明火作业或做能产生火花的工作。工作人员不准穿有钉子的鞋。如必须在氢气管道附近进行焊接或点火的工作,应事先经过氢量测定,证实工作区域内空气中含氢量小于0%(即不能测出可燃气体,如有可燃气体不允许动火),并经厂主管生产的领导(或总工程师)批准后方可工作。为了检查各连接处有无漏氢的情况,可用仪器或肥皂水进行检查,禁止用明火检查。
8排除系统压力,并用二氧化碳灭火器灭火。由于漏氢而着火时,应用二氧化碳灭火并用石棉布密封漏氢处不使氢气逸出,或采用其它方法断绝气源。
9.制氢设备应按规定使用二氧化碳或氮气等惰性气体进行吹扫,使充氢气的设备和有关管道系统在充氢气前或排氢气时能进行吹扫。制氢系统及贮氢设备由氢气换为空气,或由空气换为氢气的操作,应按专门的置换规程进行。在置换过程中,须注意取样与化验工作的正确性,防止误判断。
六、制氢设备安全专项措施
1.制氢站的管理应严格执行《制氢站防火门禁制度》,禁止与工作无关的人员进入制氢站。
2.制氢站内严禁烟火,禁止放置易燃易爆物品,严禁明火,严禁带入火种,严禁吸烟,应设有“严禁烟火”的标示牌。储氢罐与临近建筑物的防火防爆间距应严格遵守国家防火防爆规定,储氢罐周围(一般在10米以内)应设有围栏,围栏外10米内严禁烟火。
3.制氢室应备有必要的消防设施和防火器材(二氧化碳、沙子、石棉布等),任何单位、个人不能以任何理由损坏或擅自挪用、拆除、停用消防设施、器材,不得占用防火间距,不得堵塞消防通道。
4.制氢装置应良好接地,以防止产生静电引起氢气燃烧和爆炸。
5.电解槽四周操作地面应放置绝缘橡胶板。
6电解间应安装防爆灯,应开天窗或通风孔,必须保证室内通风换气次数每小时不少于3次,事故通风每小时不少于7次。如果采用自然通风无法满足要求,则需采用机械通风,而且必须选用防爆型电机、风机及其他附属设备。
7.制氢站应采用防爆型电气装置。
8.制氢室的电缆、电缆沟和暖气沟的孔洞应用防火材料封堵严密。
9.制氢站内建筑不应使用钢门、钢窗,门应向外开,室外应装防雷装置。
10.制氢站必须备有橡胶手套和防护眼镜,以供进行与碱液有关的工作时应用;还应必须备有2%~3%的稀硼酸溶液。出现碱液喷溅到脸上或身上时应先用大量清水冲洗,再考虑是否使用2%~3%的稀硼酸溶液清洗。
11和氢气、氧气接触的管道、阀门都要用四氯化碳清洗以除去油污。
12.制氢设备和氢气系统中的氢气纯度和含氧量必须符合规定标准,在制氢电解槽氢气出口管上应有带报警的氢中含氧量在线监测仪表。
13.气瓶应直立地固定在支架上,不要受热,并尽量避免直接受日光照射。储氢罐上的安全门应定期校验,保证动作良好。
14.氢气放空阀、安全阀均需设通往室外高出屋顶2m以上的金属放空管和阻火器,不允许在室内大量排放氢气;室外设备的放空管需高于附近有人操作的最高设备2m以上,放空管应有防止雨雪侵入和外来异物堵塞的措施。

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