氢气使用安全技术规程

氢气使用安全技术规程

1范围

本标准规定了公司气态氢在使用、置换、储存、排放过程以及消防与紧急情况处理、安全防护方面的安全技术要求。本标准适用公司使用和存储氢气各作业场所。

2规范性引用文件

GB 2893 安全色

GB 2894 安全标志及其使用导则

GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备第 1部分: 通用要求

GB 4385 防静电胶底鞋、导电胶底鞋安全技术条件

GB 7144 气瓶颜色标记

GB 7231 工业管路的基本识别色、识别符号和安全标识

GB 12014 防静电工作服

GB 16804 气瓶警示标签

GB 50016 建筑设计防火规范

GB 50057 建筑物防雷设计规范

GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

GB 50177-2005 氢气站设计规范

SH 3059 石油化工管道设计器材选用通则

3 术语和定义

供氢站 hydrogen filling station

不含氢气发生设备，以瓶装和(或)管道供应氢气的建筑物、构筑物等场所的统称。氢气罐 gaseous hydrogen receiver

用于储存氢气的定压变容积(湿式储气柜〉及变压定容积容器的统称(不含气瓶)。爆炸危险区域explosive hazard zone

大气条件下，气体、蒸气或雾、粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成爆炸性混合物，该混合物遇火源后，燃烧或爆炸将传遍整个未燃混合物的区域。

动火hot work

可能产生火焰、火花等明火及形成赤热表面的施工作业。

实瓶full cylinder

充有气体的元缝钢制气瓶，其水容积一般为 40 L 、50 L ，工作压力为12. 0 MPa，20.0 MPa 。

空瓶empty cylinder

无内压或残余压力小于 0.05 MPa 的气瓶。

湿氢humid hydrogen

含有一定数量水蒸气的氢气，且在使用过程中通过降低温度或进行等温压缩，使之达到饱和并析出水分的氢气。

明火地点open fire site

有外露的火焰或炽热表面的固定地点。

散发火花地点sparking site

带有火星的烟囱或室内外的砂轮、电焊、气焊(割)、无齿锯片切割机、冲击钻、电钻等固定地点。

排放管 vent pipe

具有一定高度，且能向大气中直接排放气体的管道。

阻火器 fire arrestor

防止氢气回火的一种安全设施。

氢气长管车tube trailer

在半挂车或集装框架内装有若干大型钢制元缝气瓶的高压气体运输设备，通常用配管和阀门将气瓶连接在一起，并配有安全附件。

重要公共建筑important public building

人员密集、发生火灾后伤亡大、损失大、影响大的公共建筑。

4 基本要求

4.1基本要求

4.1.1氢气使用区域应通风良好。厂房顶层机械排风装置保证完好有效，设备能源部负责排风装置的日常管理，定期对设备进行维保，保证完好有效。

4.1.2 对氢气有可能积聚处或氢气浓度可能增加的用氢设备设置固定式可燃气体检测报警仪，可燃气体检测报警仪应设在监测点(释放源)上方或厂房顶端，其安装高度宜高出释放源 0.5 m-2 m 且周围留有不小于0.3 m的净空，以便对氢气浓度进行监测。可燃气体检测报警仪的有效覆盖水平平面半径，室内宜为7.5 m ，室外宜为15 m 。使用岗位负责报警仪的日常检查，安环办负责报警仪的年度检测。

4.1.9 禁止将氢气直接排放在建筑物内部。

4.1.10 氢气瓶应与氧气、压缩空气、卤素、氧化剂及其他助燃性气瓶隔离存放。

4. 1.12 涉氢气装置防雷装置应每年检测一次，由安环办负责。所有防雷防静电接地装置应定期检测接地电阻每年至少检测一次，由设备能源部负责。对爆炸危险环境场所的防雷装置宜每半年检测一次。

4.2 作业人员

4.2.1 涉氢设备的作业人员：还原、烧结、机加工序及部分设备能源部维修人员，应经过岗位培训、考试合格后持证上岗，每年对涉氢作业人员进行在培训。特种作业人员应经过专业培训，持有特种作业资格证，并在有效期内持证上岗。

4.2.2 作业人员上岗时应穿阻燃、防静电工作服和防静电鞋。严禁在氢气长管车停放区域穿脱衣服、帽子或类似物。严禁携带火种、非防爆电子设备进入氢气长管车停放区域。

4.2.3 氢气长管车停放区作业时应使用不产生火花的工具。

4.2.4 严禁在氢气长管车停放区域内吸烟、使用明火。

4.2.5 作业人员应无色盲、无妨碍操作的疾病和其他生理缺陷，且应避免服用某些药物后影响操作或判断力的作业。

4.3.6 涉氢作业人员应按照作业指导书要求对氢气设备及装置进行检查。

4.3 氢气系统

4.3.1 氢气系统氢气质量应满足其安全使用要求，采购部负责与供应商就氢气质量进行对接。

4.3.2 氢气系统停运后，应用盲板或其他有效隔离措施隔断与运行设备的联系，应使用符合安全要求的惰性气体进行置换吹扫。动火作业实行安全部门主管书面审批制度。氢气系统动火检修，应保证系统内部和动火区域的氢气体积分数最高含量不超过0.4%。检修或检验设施应完好可靠，个人防护用品穿戴符合要求。防止明火和其他激发能源进入禁火区域，禁止使用电炉、电钻、火炉、喷灯等一切产生明火、高温的工具与热物体。动火检修应选用不产生火花的工具。

4.3.3 首次使用和大修后的氢气系统应进行耐压、清洗(吹扫)和气密试验，符合要求后方可投入使用。

4.3.4 氢气系统中氢气中氧的体积分数不得超过0.5% ，氢气系统应设有氧含量小于3% 的惰性气体置换吹扫设施。

4.3.5 氢气系统设备运行时，禁止敲击、带压维修和紧固，不得超压。禁止处于负压状态。

4.3.6 氢气系统检修或检验作业应制定作业方案及隔离、置换、通风等安全防护措施，并经过设备、安全等相关部门审批。未经安全部门主管书面审批，作业人员不得擅自维修或拆开氢气设备、管道系统上的安全保护装置。

4.3.7 氢气系统可根据工艺需要设置氢气泄漏报警仪表等。

4.4 设备及管道

4.4.1 氢气设备应严防泄漏，所用的仪表及阀门等零部件密封应确保良好，设备部对公用部分进行每半年进行定期检查，使用部门对氢气设备部分进行定期检查；对设备发生氢气泄漏的部位应及时处理。

4.4.2 对氢气设备、管道和阀门等连接点每次开炉前进行漏气检查，进行漏气检查时，应使用中性肥皂水或携带式可气体检测报警仪，禁止使用明火进行漏气检查。携带式可燃气体检测报警仪应定期校验。

4.4.3 爆炸危险区域内电气设备应符合防爆的要求，因需要在爆炸危险区域使用非防爆设备时应采取隔爆措施。

4.4.4 氢气管道应采用无缝金属管道，禁止采用铸铁管道，管道的连接应采用焊接或其他有效防止氢气泄漏的连接方式。管道应采用密封性能好的阀门和附件，管道上的阀门宜采用球阀、截止阀。管道之间不宜采用螺纹密封连接，氢气管道与附件连接的密封垫，应采用不

锈钢、有色金属、聚四氟乙烯或氟橡胶材料，禁止用生料带或其他绝缘材料作为连接密封手段。

4.4.5 氢气管道应设置取样口、吹扫口，其位置应能满足氢气管道内气体取样、吹扫、置换要求;最高点应设置排放管，并在管口处设阻火器。

4.4.6 氢气管道宜采用架空敷设，其支架应为非燃烧体。架空管道不应与电缆、导电线路、高温管线敷设在同一支架上。氢气管道与氧气管道、其他可燃气体、可燃液体的管道共架敷设时，氢气管道应与上述管道之间宜用公用工程管道隔开，或保持不小于250 mm 的净距。分层敷设时，氢气管道应位于上方。

4.4.7 氢气管道应避免穿过地沟、下水道及汽车道路等，应穿过时应设套管。氢气管道不得穿过生活间、办公室、配电室、仪表室、楼梯间和其他不使用氢气的房间，不宜穿过吊顶、技术(夹)层，应穿过吊顶、技术层时应采取安全措施。氢气管道穿过墙壁或楼板时应敷设在套管内，套管内的管段不应有焊缝，氢气管道穿越处孔洞应用阻燃材料封堵。

4.4.8 室内氢气管道不应敷设在地沟中或直接埋地，室外地沟敷设的管道，应有防止氢气泄漏、积聚或窜入其他地沟的措施。埋地敷设的氢气管道埋深不宜小于0.7 m 。

4.4.9 在氢气管道与其相连的装置、设备之间应安装止回阀，防止来自装置、设备的外部火焰回火至氢气系统。氢气作焊接、切割、燃料和保护气等使用时，每台用氢设备的支管上应设阻火器。

4.4.10 氢气管道、阀门及水封等出现冻结时，作业人员应使用热水或蒸汽加热进行解冻，且应带面罩进行操作。禁止使用明火烘烤或使用锤子等工具敲击。

4.4. 11 室内外架空或埋地敷设的氢气管道和汇流排及其连接的法兰问宜互相跨接和接地。氢气设备与管道上的法兰间的跨接电阻应小于 0.03 欧姆。

4.4.12 与氢气相关的所有电气设备应有防静电接地装置，应定期检测接地电阻，每年至少检测一次。

4.4.13 当使用氢气作为保护气体时，在供给的保护气体符合安全使用条件下，应确保退火炉的密闭性和保护气体供给的连续性及其压力。在退火过程中，退火炉内的气体正常工作压力应保持微正压(绝对压力105kPa ，略高于一个标准大气压)，应设置压力报警显示，显示压力表必须标注报警限值。运行期间及开、停工过程应严格执行操作规程，开、停工及检修过程应制定相关的计划或方案，以确保氢气的使用安全。

5 置换

5. 1 氢气系统包括管线、用氢设备等在长期停机、检维修后应进行气体置换，氢气系统在进行置换前应进行气密试验，气密试验采用惰性气体进行保压试验，氢气系统被置换的设备、管道等应与系统进行可靠隔绝。

5.2 采用惰性气体置换法应符合下列要求:

a) 惰性气体中氧的体积分数不得超过 3% 。

b) 置换应彻底，防止死角未端残留余氢。

c) 氢气系统内氧或氢的含量应至少连续2次分析合格，如氢气氢气鸣爆实验两次合格置换结束。

5.3 抽空置换法。适用于能够承受负压的设备或系统，如氢气管线、高比重合金炉、中频烧结炉等。该方法先用惰性气体对设备或系统充压至 0.2 MPa (表压)，再抽空排掉设备或系统内气体。重复充气-抽空步骤 2至5 次，然后取样检测，合格后再通氢气。

5.4 氮气置换法。适用于能够承受负压的设备或系统，如氢气管线、高比重合金炉、中频烧结炉等。该方法采用用压力为0.1~0.2MPa左右的氮气对管线或设备进行吹扫，一般每300 ~400m 管道或单个设备设计为一个吹扫单元。利用氧含量测试仪测定管道末端出气氧含量来判定是否合格，当末端放空出气口氧含量小于2％.可燃气体浓度不大于1%，每隔五分钟进行一次取样测试，连续三次测试合格，则为置换合格。

5.5 置换吹扫后的气体应通过排放管排放。

6 储存。

6.1 氢气瓶管理

6.1.1 氢气实瓶和空瓶应分别存放在位于装置边缘的仓间内，并应远离明火或操作温度等于或高于自燃点的设备。

6.1.2 氢气瓶的设计、制造和检验应符合《气瓶安全监察规程》的要求。

6.1.3 氢气瓶体根据 GB 7144 应为淡绿色， 20 MPa 气瓶应有淡黄色色环，并用红漆涂有"氢气"字样和充装单位名称。应经常保持漆色和字样鲜明。

6.1.4 因生产需要在室内(现场)使用氢气瓶，其数量不得超过 5 瓶，室内(现场)的通风条件符合要求，且布置符合要求:

6.1.5 氢气瓶瓶体在运输中瓶口应设有瓶帽(有防护罩的气瓶除外)、防震圈(集装气瓶除外〉等其他防碰撞措施，以防止损坏阀门。

6.3.6 氢气瓶搬运中应轻拿轻放，不得摔滚，严禁撞击和强烈震动。不得从车上往下滚卸，氢气瓶运输中应严格固定。

6.1.7 储存和使用氢气瓶的场所应通风良好。不得靠近火源、热源及在太阳下

暴晒。不得与强酸、强碱及氧化剂等化学品存放在同一库内。氢气瓶与氧气瓶、氯气瓶、氟气瓶等应隔离存放。

6.1.8 氢气瓶使用时应固定，防止倾倒。气瓶、管路、阀门和接头应固定，不得松动位移，且管路和阀门应有防止碰撞的防护装置。

6.1.9 气瓶嘴冻结时应先将阀门关闭，后用温水解冻。

6.1.10 不得将气瓶内的气体用尽，瓶内至少应保留 0.05 MPa 以上的压力，以防空气进入气瓶。

6.1.11 气瓶阀门如有损坏，应由相关资质单位检修。

6.1.12 开启气瓶阀门时，作业人员应站在阀口的侧后方，缓慢开启气瓶阀门。

6.1.13 根据《气瓶安全监察规程》的规定，氢气瓶应定期(每3年)进行检验，气瓶上应有检验钢印及检验色标，使用部门有权拒绝接受不符合标准的气瓶。

6.1.14 空瓶和实瓶的布置应符合下列要求

a) 空瓶和实瓶应分开放置。

b) 当实瓶数量不超过60 瓶时，空瓶、实瓶可布置在同一房间内，但实瓶、空瓶应分开存放，且实瓶与空瓶之间的间距不小于 0.3 m 。

c) 空瓶间和实瓶间不应与仪表室、配电室和生活间直接相通。

d) 空瓶间和实瓶间应有支架，栅栏等防止倒瓶的设施。

e) 空瓶间和实瓶间内通道的净宽应根据气瓶的搬运方式确定，一般不宜小于

1.5m 。

f) 实瓶间应有遮阳措施，防止阳光直射气瓶。

6.2氢气长管车管理

6.2.1 氢气长管车检验装置应设置如下安全设施:

6.2.1 应设有安全泄压装置，如安全阀等。

6.2.2 氢气减压装置最高点设氢气排放管。

6.2.3 设压力监测仪表。

6.2.4 设惰性气体吹扫置换接口。

6.2.5 底部最低点设排污口。

6.2.6 周围环境温度不应超过50度，周边安装消防水系统。

6.3.19 长管拖车钢瓶应定期检验，使用前应检查制造和检验日期或符号。长管拖车应按 GB2894 规定设置安全标志，设置氢气危害告知卡。长管拖车钢瓶使用时应有软管要设置铜质固定装置，防止钢瓶和接头脱落甩动，设置防止自行移动的防倒车减震及枕木固定措施。长管拖车停放期间应接地。

6.3.20 减压装置与槽车连接采用金属软管。配置灭火器。

7 排放

7.1 氢气排放管应采用金属材料，不得使用塑料管或橡皮管。

7.2 氢气排放管应设阻火器或水封，阻火器应设在管口处。

7.3 氢气排放口垂直设置。

8 消防与紧急情况处理

8.1 氢气发生大量泄漏或积聚时，应采取以下措施:

8. 1.1 应及时切断气源，并迅速撤离泄漏污染区人员至上风处。

8. 1.2 对泄漏污染区进行通风，对已泄漏的氢气进行稀释，若不能及时切断时，应采用蒸汽进行稀释，防止氢气积聚形成爆炸性气体混合物。

8. 1.3 若泄漏发生在室内，宜使用吸风系统或将泄漏的气瓶移至室外，以避免泄漏的氢气四处扩散。

8.2 氢气发生泄漏并着火时应采取以下措施:

8.2.1 应及时切断气源;若不能立即切断气源，不得熄灭正在燃烧的气体，并用水强制冷却着火设备，此外，氢气系统应保持正压状态，防止氢气系统回火发生爆炸。

8.2.2 采取措施，防止火灾扩大，如采用大量消防水雾喷射其他引燃物质和相邻设备;如有可能，可将燃烧设备从火场移至空旷处。

8.2.3 氢火焰肉眼不易察觉，消防人员应佩戴自给式呼吸器，穿防静电服进入现场，注意防止外露皮肤烧伤。

8.3 消防安全措施:供氢站应按 GB 50016 规定，设置消火栓，配备水带和水枪，并应根据需要配备干粉、二氧化碳等轻便灭火器材。

8.4 高浓度氢气会使人窒息，应及时将窒息人员移至良好通风处，进行人工呼吸，并迅速就医。