制氢设备的仪表安装

气体设备 13812683169
关键词：电解制氢设备、碱性电解水系统、仪表安装、调试、投运，、图纸会审 、 安装就位 、回路联校 、 冷态调试 、热态调试 、 72 h 考核
描述：电解制氢设备（以碱性电解水系统为例）的仪表安装、调试及投运，可归纳为“图纸会审 → 安装就位 → 回路联校 → 冷态调试 → 热态调试 → 72 h 考核”阶段。结合规范与现场工作经验，给出操作清单。

电解制氢设备（以碱性电解水系统为例）的仪表安装、调试及投运，可归纳为“图纸会审 → 安装就位 → 回路联校 → 冷态调试 → 热态调试 → 72 h 考核”阶段。结合规范与现场工作经验，给出操作清单。
一、安装阶段（“按图、按规、按清单”）
1. 图纸与规范
   1.1• 执行 T/CASMES 286-2024《水电解制氢系统安装技术规范》、GB 50770《石油化工安全仪表系统设计规范》。
   1.2• 核对 PID、回路图、仪表索引表、电缆清册、接地图，完成图纸会审并锁定版本。
2. 设备就位
   2.1• 电解槽、气液分离器、整流柜、控制柜、纯化撬块按模块吊装到位，水平度 ≤2 mm/m。
   2.2• 电解槽本体采用双点接地，接地电阻 ≤4 Ω；整流柜单独接地并与电解槽等电位连接。  
3. 仪表安装
  3.1 • 压力：电解槽氢氧侧、分离器、纯化塔进出口、储氢罐各设 0.5 级智能变送器；仪表根部阀为一次阀。
   3.2• 差压：碱液过滤器差压变送器带三阀组，便于在线拆检。
   3.3• 温度：电解槽出口碱液、氢气出口、整流柜母排、变压器绕组采用 Pt100 铠装热电阻，插入深度 ≥100 mm。
  3.4 • 流量：进电解槽纯水、碱液循环、冷却水采用电磁流量计（导电率 ≥20 μS/cm）。
   3.5• 液位：分离器、洗涤器，碱液箱、纯水箱用 316L 磁翻板液位计＋4–20 mA 远传，带上下限报警点。
  3.6 • 分析：氢中氧、氧中氢，在线分析仪（顺磁或电化学），量程 0–2 %，响应时间 T₉₀≤30 s。
  3.7 • 露点仪表，10一-60度
 3.8，氢气泄漏：撬块顶部、储氢罐顶部、汇流排区设催化燃烧式探头，报警值 0.4 %LEL，联锁启动事故排风机。  
4. 电缆与气源
   4.1• 动力、控制、信号三缆分层桥架敷设，屏蔽层 360° 接地，单点接地，；本安回路经安全栅隔离。
   4.2• 仪表空气：露点 ≤-40 ℃，压力 0.5–0.7 MPa，无油，用量峰值 60 Nm³/h，储罐 ≥1 m³。  
二、冷态调试（无水、无电、无氢）
1. 单体调校
   1.2• 变送器：5 点线性校验，误差 ≤0.2 %；
   1.2• 调节阀：行程、定位器、回讯器、电磁阀快关时间 ≤3 s；
   1.3• 气动球阀：开关时间 8–12 s，泄漏等级 VI。  
2. 回路联校
   2.1• AI/AO/DI/DO 通道 100 % 打点；
  2.2 • 联锁动作：液位低低→停碱液泵；压力高高→开泄压阀；氢中氧高高→切塔＋报警＋停机。  
3. 通讯测试
   3.1• PLC 冗余主从切换 <50 ms；
   3.2• 上位机画面、报警、趋势、SOE 记录核对无误。  
三、热态调试（带液、带电、不带氢）
1. 碱液循环
  1.1• 30 %KOH 溶液（热保功能：经板式换热器升温至 80 ℃）循环 4 h，过滤器差压稳定后标定零点。  
2. 整流柜带电
   2.1• 逐级升压：30 %、60 %、100 % 额定直流电压，记录晶闸管（iGBT）温升、母排温度、纹波系数。  
3. 冷却系统
   3.2• 冷却水进出口温差 5–7 ℃，压力损失 ≤0.05 MPa；
   3.2• 纯水系统在线电导率 ≤1 μS/cm，温度 55–65 ℃。  
4. 联锁演练
   4.1• 模拟冷却水断流、整流柜超温、氢中氧超标，液位联锁，仪表空气，确认 PLC 在 1 s 内触发安全停机。  
四、投料及 72 h 考核
1. 氮气置换
   • N₂ 纯度 ≥99.95%，系统氧含量 ≤0.05 %，三次取样合格。  
2. 启动序列
   ① 启动碱液循环泵 → ② 开整流柜 → ③ 逐步升电流至额定值 I_N（≈ 6 kA）→ ④ 投氢中氧、氧中氢在线分析 → ⑤ 氢气纯度 ≥99.7 % 后并网。
   • 每 25 % 负荷阶段稳定 30 min，记录槽温、槽压、电流效率、气体纯度。  
3. 72 h 性能考核
  3.1 • 仪表完好率 100 %，误报警 0 次，SOE 记录 0 次；
   3.2• 氢气产量 ≥1000 Nm³/h，直流电耗 ≤4.3 kWh/Nm³；
   3.3• 完成《仪表投运验收单》，四方签字。  
五、运行维护要点
1. 检定周期
   1.1• 氢中氧、氧中氢分析仪：每 12 个月离线比对一次；
   1.2• 压力表、安全阀：每 12 个月送检；
   1.3• 氢气泄漏探头：每月通标准气 50 %LEL 校验。  
2. 预防性维护
   • 每月对程控阀、调节阀做行程-时间曲线；
   • 每季度 UPS 放电 30 min，检查电池内阻；
   • 冬季前对碱液伴热线做通断、绝缘、温控器校验。  
3. 故障应急
   • 出现“仪表失灵 → 联锁误动作 → 系统停车”三级预案：
     ① 现场-中控-维保三方确认；
     ② 切手动/旁路；
     ③ 故障表挂“禁用”标识，24 h 内更换或修复并复核。  
按照上述清单执行，可确保电解制氢装置仪表“安装零缺陷、调试零遗漏、投运零非停”。