氧气及相关气体安全技术规程
氧气及相关气体安全技术规程
GB 16912-1997
1 范围
本规程规定了氧气及相关气体的生产、储存、输配和使用中必须遵守的安全要求。
本规程主要适用于深度冷冻法生产氧气及相关气体的企业。
2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。本标准未被引用的相关标准亦应视之有效。
GB 3096-93 城市区域环境噪声标准
GB 4053.1-93 固定式钢直梯
GB 4053.2-93 固定式钢斜梯
GB 4053.3-93 固定式工业防护栏杆
GB 4053.4-83 固定式工业钢平台
GB 4962-85 氢气使用安全技术规程
GB 7144-86 气瓶颜色标记
GB 7231-87 工业管路的基本识别色和识别符号
GB 8336-87 气瓶专用螺纹量规
GB 8958-88缺氧危险作业安全规程
GB 9251-88 气瓶水压试验方法
GB 10877-89 氧气瓶阀
GB 12135-89 气瓶定期检验站技术条件
GB 12137-89 气瓶气密性试验方法
GB 12348-90工业企业厂界噪声标准
GB 13004-91 钢质无缝气瓶定期检验与评定
GB 14194-93 永久气体气瓶充装规定
GB 50030-91 氧气站设计规范
GB 50034-92 工业企业照明设计标准
GB 50057-94 建筑物防雷设计规范
GB 50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
GB 50177-93 氢氧站设计规范
GB J 11-89 建筑抗震设计规范
GB J 16-87 建筑设计防火规范
GB J 19-87 工业企业采暖通风和空气调节设计规范
GB J 52-3 工业与民用供电系统设计规范
GB J 61-83 工业与民用35千伏及以下架空电力线路设计规范
GB J 122-88 工业企业噪声测量规范
GB J 140-90 建筑灭火器材配置设计规范
GB J 235-82 工业管道工程施工及验收规范
GB J 236-82 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
3 定义
本标准采用下列定义。
3.1 氧气厂 air seperation plant
在一定区域范围内,根据不同情况至少组合有制氧站房、灌氧站房或压氧站房以及其他有关建筑物和构筑物的统称。
3.2 制氧站房 air seperation station
以布置制取氧气及其他空分产品工艺设备为主的,包括有关主要及辅助生产间的建筑物。
3.3 灌氧站房 oxygen pouring station
以布置充灌井储存输送或只压缩输送氧气及其他空分产品工艺设备为主的,包括有关主要及辅助生产间的建筑物。
3.4 氮气压缩站 nitrogen compressor station
以布置压缩、输送氮气的工艺设备为主的,包括有关主要及辅助生产间的建筑物。
3.5 气化站房 gasification station
以布置输送氧、氮、氩等气体给用户的低温液体系统设施为主的,包括有关主要及辅助生产间的建筑物。
3.6 稀有气体间 rare gas room
以布置稀有气体净化、提纯工艺设备为主的,包括有关主要及辅助生产间的建筑物。
3.7 氢气站 hydrogen station
氧气厂(站、车间)内为氩气生产所需氢气而配套的,以布置水电解制氢设备为主的,包括有关主要及辅助生产间的建筑物。
3.8 汇流排间 converge-row room
以布置输送氧、氮、氩等气体给用户的汇流排或气体集装瓶或集装车为主的,其中也可存放适当数量气瓶的建筑物。
3.9 主要生产间 principa1 production shop
制氧间、储气囊间、储罐间(区)、低温液体储槽间(区)、净化间、压缩机间、灌氧站房、汇流排间、气化器间、阀门操作间、空分装置、主控室、稀有气体间、氢气站、氮压站、储罐区等。
3.10 辅助生产间 auxiliary production shop
维修间、加工间、化验间、变配电间、气瓶检验间、水泵房、水处理设施、仓库、车库等。
3.11 空分装置 air separation unit
集精馏塔、换热器、吸附器、循环液氧泵等于一冷箱中,包括各类阀门、仪表等的总称。
3.12 自清除 self-cleaning
空气中的二氧化碳和水分被冻结在切换式换热器(蓄冷器)通道表面,下一周期里由返流气体把被冻结的二氧化碳和水分反吹带出设备的过程。它包括冻结和清除两个阶段。
3.13 空分净化装置 air purifying equipment
去除空气中机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔、机械油等碳氢化合物的各类过滤器、吸附器、洗涤塔、可逆式换热器等装置。
3.14 氧气压力调节阀组 valve group for oxygen pressure regulating
根据工艺需要,调节降低氧气压力,包括气动或电动调节阀,及其前、后、旁通截止阀和仪控系统的阀门组合。
3.15 氧(氮、氩等)气充装台 oxygen (nitrogen、argon etc)filling bench
充装氧(氮、氩等)气体,包括充装接头(卡具)、卡具吊装器、气水分离器、充装管道、阀门、气瓶防倒链、压力表、安全阀等整套设施。
3.16 氧气压缩机氮气灭火系统 nitrogen fire extinguishing system for oxygen compressor
为透平氧压机配套的,包括可熔探针、各级吸排气温度监测、减压阀、压力监测、压力氮气管道、快开阀等,在事故状态下,自动向透平氧压机内部充氮灭火的系统。
3.17 集散控制系统 co1lecting and distributing control system
通过微机实现的,集中管理显示,集中、分散(就地)均能控制的系统。
3.18 相关气体 relative gases
与氧气生产相关联的氮气、稀有气体和氢气等。
3.19 氧气使用 application of oxygen
钢瓶装氧气、管道氧气和液氧气化等方式为气源的使用。
3.20 低温液体 cryogenic liquid
液态氧、液态氮、液态氩、液态空气等。
3.21 空投试验 imitative start
主机启动前,断开动力电源,按正常启动程序模拟启动,检验启动条件和保护装置的试验。
4 基本要求
4.1 总原则
4.1.1 为贯彻安全生产方针,防止氧气生产、储运、使用中的事故发生,改善劳动条件，保障国家财产和人民的生命与健康,促进氧气行业的发展,特制定本规程。
4.1.2 氧气设备专业制造厂须持有相应的制造许可证，并应对其出厂氧气设备、零部件的质量与安全负责,须出具安全、质量保证书和产品合格证。并出具安装、操作、维修等完整的技术文件。
4.1.3 氧气设备的工程设计单位必须履行设计资格的认可手续,按有关规定经上级主管部门批准，取得设计证书。
4.1.4 施工、安装、检修单位必须履行氧气设备、设施的施工、检修资格的认可手续,经上级主管部门批准,取得相应的合格证书。施工、安装、检修完毕,应做好安全、质量检查和验收交接。施工单位应按图施工,遇有变更,应由设计、施工安装及生产单位三方商定。重要变更,须报上级批准。
4.1.5 新建、扩建、改建氧气厂(站、车间)时,必须遵守“安全技术措施和装置与主体工程同时设计,同时施工安装和同时投产运行”的安全“三同时”规定。
4.1.6 本规程所有规定应严格执行。对现有企业的设备、设施不符合本规程规定者，应限期整改。在未经整改达标前,应采取有效措施,以确保安全。
4.2 总图布置
4.2.1 厂址应选择在环境清洁地区，并布置在有害气体及固体尘埃散发源的全年最小频率风向的下风侧,应考虑周围企业扩建时可能对本厂安全带来的影响。宜远离住宅区和铁路。
4.2.2 空分装置的吸风口与散发乙炔、碳氢化合物等有害气体发生源的距离,应按环境质量和空分装置自清除能力全面考虑,其间距宜符合表1的规定。当不能满足表1要求时.应符合表2的要求。
4.2.3 空分装置吸风口处空气中的含尘量,应不大于30mg/m3。
表1 空分设备吸风口与乙炔站（厂）、电石渣堆等之间最小水平间距
表2 吸风口处空气中烃类等杂质的允许极限含量
4.3 设施类别及防火间距
各车间建、构筑物生产类别、耐火等级及建、构筑物与其他工业、民用设施的防火间距,应符合GB J 16的有关规定。
4.3.1 生产车间建、构筑物的生产类别和最低耐火等级应符合表3的规定。
4.3.2 各建、构筑物及设施与特定地点的防火间距应不小于表4的规定。
表3 各车间设施生产类别及最低耐火等级
表4 氧气厂内建、构筑物及设施与特定地点的最小防火间距
4.3.3 下述地点有关设施的防火间距如下：
——氧气（包括液氧）储罐间的防火间距，应不小于相邻两罐中较大罐的半径；与氢气储罐宜分开设置，必须相邻时，其防火间距应不小于相邻两罐较大罐的直径。
——湿式氢气储槽间的防火间距，应不小于相邻两槽中较大槽半径；卧式氢气储罐间的防火间距，应不小于相邻两罐中较大罐直径的2/3；球形氢气储罐间防火间距，应不小于相邻两罐中较大罐直径；卧式、球形氢气储罐与湿式氢气储槽间防火间距，应按上述规定中的较大值确定。
——氧气管道口径大于和等于150mm的氧气压力调节阀组，应设置独立阀门室（氧气厂、站的应设在主厂房外），其防火间距可根据工艺要求确定。手动阀门的阀杆应伸出防护墙外操作。
——氧气管道口径小于150mm的氧气压力调节阀组，宜设置独立阀门室，其要求同上。若不单独设置阀门室时，节流阀前后应设安全铜管段，其长度为五倍管道直径且不小于1.5m，安装铜基或不锈钢阀门。
——氧气缓冲器、氧气储气囊与制氧厂房的防火间距,应依据工艺配管和方便操作来确定。
4.4 一般防护设施
4.4.1 厂区四周应设围墙或围栏。
4.4.2 各种带压气体及低温液体储罐周围应设安全标志,必要时设单独围栏或围墙。储罐本体应有色标。
4.4.3 厂内制氢间和氢储罐应设高度不小于2m的非燃烧体实体围墙与四周隔断,并设安全警戒标志
4.4.4 厂区通行道路及露天工作场所和巡逻检查运转设备的路线,应有足够的照明灯具,并符合GB 50034的有关规定。
4.4.5 厂区高空管道阀门,应设操作平台、围栏和直梯,其规格应符合GB 4053.l、GB 4053.2、GB 4053.3、GB 4053.4的规定。
4.5 消防设施
4.5.1 厂内应按GB J 16有关规定,设置消防车通道和消防给水设施。寒冷地区的消防给水设施应有防冻措施。
还应根据GB J 140的要求,配备适当种类、数量的相应灭火器材。
4.5.2 润滑油库的配置,应符合GB J 16的有关规定。
4.5.3 透平氧压机宜设氮气灭火系统。
4.5.4 计算机室、主控制室内宜设置烟、温探测报警装置。
4.6 防火、防爆
4.6.1 制氧站房、灌氧站房或压氧站房、液氧气化站房,宜布置成独立建筑物,但可与不低于其耐火等级的除火灾危险性属“甲”、“乙”类的生产车间,以及铸造车间、锻压车间、热处理车间等明火车间外的其他车间毗连建造,其毗连的墙应为无门、窗、洞的防护墙。
4.6.2 输氧量不超过60m3/h的氧气汇流排间,可设在不低于三级耐火等级的用户厂房内靠外墙处,并应采用高度为2.5m、耐火极限不低于1.5h的墙和丙级防火门,与厂房的其他部分隔开。
4.6.3 输氧量超过60m3/h的氧气汇流排间,宜布置成独立建筑物,当与其他用户厂房毗连建造时,其毗连的厂房的耐火等级不应低于二级,并应采用耐火极限不低于1.5h的无门、窗、洞的墙,与该厂房隔开。
4.6.4 氧气汇流排间,可与气态乙炔站或乙炔汇流排间,毗连建造在耐火等级不低于二级的同一建筑物中,但应以无门、窗、洞的防护墙相互隔开。
4.6.5 灌氧站房充装台应设高不低于2m、厚不小于200mm的钢筋混凝土防护墙。
4.6.6 严防氧气瓶误装(尤其是氢、氧混装)、超装。
4.6.7 当氧气实瓶的储量小于或等于1 700只时,制氧站房或液氧气化站房和灌氧站房可设在同一建筑物内,但应采用耐火极限不低于1.5h的非燃烧体隔墙和丙级防火门,并应通过走道相通。
当该建筑物内设置中压、高压氧气储罐时,储罐和实瓶的储气总容量不应超过l0 200m3。
4.6.8 当氧气实瓶的储量超过1 700只时,应将制氧站房或液氧气化站房和灌氧站房分别设在两座独立的建筑物内。
灌氧站房中,氧气实瓶的储量不应超过3 400只,当该建筑物内设置中、高压氧气储罐时，储罐和实瓶的储气总容量,不应超过20 400m3。
4.6.9 储罐、低温液体储槽宜布置在室外。当储罐或低温液体储槽需室内布置时,宜设置在通风良好的单独房间内、且液氧的总储存量不应超过10m3。
4.6.10 储气囊宜布置在单独的房间内,当储气囊总容量小于或等于100m3吋,可布置在制氧站房内。储气囊与设备的水平距离不应小于3m,并应有安全和防火围护措施。
储气囊不应直接布置在氧气压缩机的顶部,当确需在氧气压缩机顶部布置时,必须有防火围护措施。储气囊应防阳光照射。
4.6.11 采用氢气进行产品净化的催化反应炉，宜设置在站房内靠外墙边的单独房间内，并有良好通风措施。
4.6.12 氢气瓶应存放在站房内靠外墙处的单独房间内，并不应与其他房间直接相通，且房间顶部设置通风孔。氢气实瓶的储量，不宜超过60只。
4.6.13 氧气压缩机间、净化间、氢气瓶间、储罐间、低温液体储槽间、汇流排间均应设有安全出口。
4.6.14 灌氧站房、汇流排间、空瓶间和实瓶间均应有防止瓶倒的措施。
4.6.15 独立的氧气实瓶或氧气空瓶、实瓶库的最大储量，对于一、二级耐火等级每座库房13 600只，每一防护墙间3 400只；对于三级耐火等级每座库房4 500只，每一防护墙间1 500只。
4.6.16 液氧气化站房的主要生产间和氧气汇流排间，宜为单层建筑物。
4.6.17 制氧站房或液氧气化站房和灌氧站房，当布置在同一建筑物内时，应采用耐火极限不低于1.5h的非燃烧体隔墙和丙级防火门，并应通过走道相通。
4.6.18 氧气储气囊间，氧气压缩机间、灌氧站房、氧气实瓶间、氧气储罐间、净化间、氢气瓶间、液氧储槽间、氧气汇流排间等房间相互之间，以及与其他毗连房间之间，应采取耐火极限不低于1.5h的非燃烧体墙隔开。
4.6.19 氧气压缩机间与灌氧站房，以及净化间、氧气储气囊间、氧气储罐间、液氧储槽间与其他房间之间的隔墙上的门，应采用不低于丙级的防火门。
4.6.20 氧气厂（站、车间）、制氢站、气化站房的主要生产间和汇流排间，其围护结构的门窗，应向外开启。
4.6.21 下列有爆炸和火灾危险场所的电气设备，必须符合GB 50058的规定。
制氢间、氢气压缩机间、氢气瓶库和催化反应炉部分属1区爆炸危险区。
透平氧压机防护墙内，液氧储配区和氧气调压阀组间属21区火灾危险区。灌氧站房、氧气储气囊间属22区火灾危险区。
4.6.22 电缆接头及电缆沟内电缆应涂阻火涂料。电缆沟不准与其他管沟相通，应保持通风良好，并宜设火灾预警系统。
4.6.23 透平氧压机和用于输配的多级离心液氧泵，应设防护墙（罩）与周围隔离。
4.6.24 氧气厂（站、车间）内的乙类生产火灾危险性建筑物、液氧气化站房和氧气汇流排间，严禁用明火采暖。
4.6.25 计器仪表的选用应考虑安全、防火防爆的要求。
4.6.26 氧压机、液氧泵、冷箱内设备、氧气及液氧储罐、氧气管道和阀门、与氧接触的仪表、工机具、检修氧气设备人员的防护用品等，必须严禁被油脂污染。
4.6.27 氧气管道流速、材质、阀门、附件、架设、施工、验收等，必须严格按第8章的有关规定执行，避免起火、爆炸。
4.6.28 空分装置应采取防爆措施。防止乙炔及碳氢化物在液氧、液空中积聚、浓缩、引起燃爆。
4.6.29 氧气放散时，在放散口附近严禁烟火。氧气的各种放散管，均应引出室外。
4.6.30 氢气站要严禁烟火并设禁火标志，防止泄漏，杜绝氢、氧混合燃爆。
4.6.31 氢气生产场所宜采用防爆型荧光灯等高效光源。
4.6.32 氢气瓶库宜采用在外墙上用双层玻璃密封的腰窗照明。
4.6.33 压力容器的设计、制造、安装、使用，必须严格遵循劳动部《压力容器安全技术监察规程》。
4.7 防雷、防静电
4.7.1 厂内各类建、构筑物，应符合GB 50057 的规定。防雷最大冲击接地电阻值与防静电最大接地电阻见表5。
4.7.2 氢气生产、储配设施的建、构筑物属第二类防雷建、构筑物。氧气生产、储配系统的建、构筑物和高度在1.5m以上的吸风筒，属第三类防雷建、构筑物。
4.7.3 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。
4.7.4 氧气（包括液氧、液空）和氢气设备、管道上的法兰间的跨接电阻应小于0.03Ω。
表5 各类设施防雷防静电最大
Ω
接地电阻
4.8 电气安全
4.8.1 厂内动力线、电缆宜地下敷设。需架空时，应符合8.1.9及8.1.10的有关规定。
其他企业的电网架空线不准通过氧气厂区上空。
4.8.2 氧气厂的供电电源，应符合GB J 52的有关规定。
4.8.3 电缆沟底面坡度不小于0.5%,在最低处设集水井和排水设施。
4.8.4 电气线路和设备的绝缘必须良好。裸露带电导体处须设置安全遮栏和明显的示警标志与良好照明。
4.8.5 电气设备和装置的金属外壳及有金属外壳的电缆，必须采取保护性接地和接零。
4.8.6 携带式照明灯具的电源电压，不准超过36V，在金属容器内和潮湿处的灯具电压不准超过12V，有爆炸危险场所灯具必须是防爆型。
4.8.7 有燃烧、爆炸危险气体的工作场所，应按4.6.21的要求使用防爆型电气设备。
4.8.8 氧及氢的主要生产车间、机器通道处及控制室、变电室入口处应设置应急照明灯。
4.9 防冻、防窒息
4.9.1 空分装置基础应根据不同地区的气候和地质条件，地下水位、地表水渗入层等因素，采取防冻措施。应用珠光砂混凝土等具有防火、防冻特性材料做基础，不准用可燃物质代替。
4.9.2 空分装置基础内，宜设监控测温点。
4.9.3 深冷低温运行的设备、容器和管道，应用铜、铝合金或不锈钢等耐低温材料制作，外设保冷层。
4.9.4 设计、安装低温液体的管道，应采取避免低温液体在管道内、阀门前后积存的措施。
4.9.5 空分装置的液空、液氧排入地坑时，地坑内衬必须用有一定强度的耐低温金属材料制作。禁止用普通碳素钢板做地坑内衬，坑内不准有积水或积油。
4.9.6 操作人员要采取可靠防护措施，避免被液空、液氧、液氮、液氩等低温液体冻伤。
4.9.7 在生产与检修作业中，要采取可靠措施，严防氮气、稀有气体等造成窒息事故。
4.10 防地震、防振动
4.10.1 防地震氧气厂（站、车间）的建、构筑物和厂址选定时抗震的设防应符合以下要求：
——厂内建、构筑物的防震应符合GB J 11的有关规定。
——在地震基本烈度为6度地区的省会或市区人口在百万以上的城市，新建的氧气厂，应按地震基本烈度7度设防。
4.10.2 防振动氧气厂(站、车间)的各种设备、装置的防振动符合以下要求：
——厂区应按总图布置的有关规定,与周期性机械振动的振源保恃一定距离。
——各种压缩机的允许振幅值,必须符合有关技术规程的要求。
——对产生振动的机组、附属设备及其管道，应采取防止共振措施。
——大型压缩机放空管道应采取加固措施。
4.11 通风设施
4.11.1 车间的通风,应符合GB J l9的有关规定。
4.11.2 制氢间、压氢间和氢瓶库的通风换气次数,应按室内含氢量不大于
0.8%(体积比)的要求确定。