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高压氢气充装设计中的注意事项

有些氯碱企业把氢气加压至20MPa后充装到氢气撬装车、氢气钢瓶等,再为下游用氢企业服务。这样降低了成本节约了社会资源。下面介绍下高压氢气充装设计历程中注意的问题。

1 氢气充装选址要求

1.1 因氢气属于易燃易爆气体,在考虑选址时,最好将氢气充装部署在常年最小风频率向下的风侧,并应远离有明火或火花的位置。不得部署在人员密集地段和主要威廉希尔williamhill要道。

1.2氢气压缩机厂房易独立部署,严禁与其他修建物混建。

1.3 所建装置最好设置不燃烧的实体围墙,其高度不应低于2.5m。

2 氢气压缩机的选型要求

2.1 氢气压缩机组的选型要求

压缩机一般分为透平式和容积式两大类。压缩机的选择完全取决于使用单元的技术要求。例如,气体种类,容积排量,压力等。对于高压(20MPa及以上)的氢气,只能接纳隔膜式和活塞式压缩机。

活塞式氢气压缩机的技术优点是:效率高,机组控制系统相对简朴,气量调治时排气压力险些稳定,可靠性高。

隔膜式压缩机具有压缩比大,压力规模广,密封性好的特点。由于它的气腔不需要任何润滑,从而保证了压缩气体的纯度。特别适合易燃易爆,有毒有害,高纯度气体的压缩、输送和罐装。

凭据排气压力的差异,一般分为单级和两级压缩。一级压缩一般从0.1MPa到1MPa,二级压缩一般从1MPa到20MPa,流量一般为5~1000m3/h。

从宁静角度考虑,一般选用隔膜式压缩机输送氢气。

2.2 氢气压缩机质料要求

宁静性、经济性和维修方即是选择高压氢气压缩机的基本要求,在保证宁静的前提下,尽量做到经济、维修便利。一般在高温高压下,奥氏体不锈钢能制止氢气的晶间腐蚀,氢气压缩机通常选择316奥氏体不锈钢材质。

2.3 氢气压缩机控制掩护系统要求

隔膜式压缩机配置以下基本掩护点。

1)4个缸体部件膜片破裂掩护。当膜片破裂时,控制系统报警停机。

2)齿轮泵润滑油油压掩护。当齿轮泵油压低于设定值时,控制系统报警停机。

3)主轴瓦润滑油温度掩护。

4)排气温度掩护。

5)冷却水流量掩护。

6)曲轴润滑油油温掩护。

7)进气压力掩护。

8)排气压力掩护。

3 工艺管道设计

3.1 管道连接

由于氢气容易泄露,因此氢气管道接纳焊接方式连接。压力大于2.5MPa的法兰接纳凸凹或梯形槽结构。压力小于10MPa的垫片接纳聚四氟乙烯或金属缠绕式。压力大于10MPa的垫片接纳硬钢纸板或退火紫铜板。

3.2 管道流速

管道流速控制在8~15m/s.

3.3 管线振动

工工艺看,低压部门压缩后气体经缓冲到高压入口,然后加压到20,低压出口缓冲罐影响管道内气流脉动,造成管道振动。为淘汰管道振动,应尽可能淘汰管道弯头数量,管道走向尽可能少走弯路。适当增加管道支架和管道的刚度。

4 氢气充装系统宁静要求

在氢气管道上应设置超压泄放宁静阀;

为了平衡氢气压缩机入口压力,防止喘振发生,应设置氢气回流阀;

氢气系统应设置氮气吹扫放空阀,系统停车排氮放空管应接至室外宁静处;

设置气瓶内余气及含氧量测试仪表;

所装的撬装车与接管之间应加设拉断阀,防止撬装车事故滑动时拉坏管道阀门。

另外。来自离子膜电解系统的氢气中的水含量较高,对隔膜式压缩机的膜片会发生一定的影响。因此,最幸亏压缩机入口前增设水除雾器和干燥器。

文章作者:李学斌,杨振东(辽宁方大工程设计有限公司 )

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